【正文】 ...............64 附 錄 ...........................................................65 第 1 頁(yè) 前 言 空 調(diào)技術(shù)是伴隨著現(xiàn)代文明社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的。而當(dāng)人們?cè)谙硎苤照{(diào)技術(shù)給人們的生產(chǎn)與生活帶來(lái)方便和舒適時(shí)，緊接著也就在思考如何減少空調(diào)所需要銷耗的能量。 地源熱泵空調(diào)作為一項(xiàng)效果顯著的節(jié)能技術(shù)也迅速發(fā)展起來(lái)。本次設(shè)計(jì)即為上海 某大酒店水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 。圖紙包括空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)平面圖、空調(diào)水系統(tǒng)平面圖、制冷機(jī)房設(shè)備管道平面圖等。 本次設(shè)計(jì)的目的旨在通過(guò)這一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我們運(yùn)用大學(xué)課程學(xué)習(xí)時(shí)所掌握的理論和技術(shù)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題，進(jìn)一步提高設(shè) 計(jì)計(jì)算、制圖和使用參考資料能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。為以后走向工作崗位創(chuàng)造基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)范圍 空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、水系統(tǒng)（冷卻水、冷凍水、冷凝水）。 10， ，東經(jīng)： 121。 5 ≥ 40 40～ 55 20 商場(chǎng) 24～ 26 18～ 20 55177。 5 ≥ 40 40～ 55 25 娛樂(lè)場(chǎng)所 24～ 26 18～ 20 55177。 5 ≥ 40 40～ 55 30 客房 24～ 26 18～ 20 55177。 土建資料 1. 查文獻(xiàn) [1]中附錄 29 可知，屋面選用序號(hào) 26： 厚度 δ = 240mm 傳熱系數(shù) K= w/( m2?℃ ) 衰減系數(shù) β = 2. 查文獻(xiàn) [1]中附錄 29 可知， 外墻 選用序號(hào) 23： 厚度 δ = 240mm 傳熱系數(shù) K= ( m2?℃ ) 衰減系數(shù) β = 3. 查文獻(xiàn) [1]中附錄 29 可知 ，內(nèi)墻 選用序號(hào) 7： 厚度 δ =180 mm 傳熱系數(shù) K= w/( m2?℃ ) 衰減系數(shù) β = 4. 查文獻(xiàn) [1]中附錄 29 可知，窗戶選用鋁合金雙層普通玻璃窗，掛白色塑料百葉，無(wú)外遮陽(yáng)，傳熱系數(shù) K= W/( m2?℃ ) 5. 查文獻(xiàn) [1]中附錄 29 可知，門(mén)選用 木門(mén)，傳熱系數(shù) K= W/( m2?℃ ) ，玻璃幕墻 選用 6+12A+6，傳熱系數(shù) K= w/( m2?℃ ),遮陽(yáng)系數(shù) 為 第 4 頁(yè) 第 二 章 初步設(shè)計(jì)方案 空調(diào)系統(tǒng) 根據(jù)房間功能 ,建筑的一層、二層、三層及四層的 大空間采取全空氣（一次回風(fēng)）系統(tǒng)。新風(fēng)采用集中的空調(diào)送風(fēng)方式，風(fēng)機(jī)盤(pán)管陳丹室內(nèi)全部冷負(fù)荷，而新風(fēng)機(jī)組只負(fù)擔(dān)新風(fēng)本身的負(fù)荷。 水系統(tǒng) 冷凍水系統(tǒng)：整棟大樓設(shè)置兩套冷卻水系統(tǒng)，一至四層為一個(gè)系統(tǒng)，五至十二層為一個(gè)系統(tǒng)。冷源采用三臺(tái) 麥克維爾半封閉式單螺桿水源熱泵機(jī)組。夏季設(shè)計(jì)供 /回水溫度為7/12℃。 冷卻水系統(tǒng)：采用水源熱泵系統(tǒng)；夏季設(shè)計(jì)供 /回水溫度為 18/29℃ ,冷卻水泵兩臺(tái)，一用一備。 第 5 頁(yè) 第 三 章 空調(diào)負(fù)荷計(jì)算 冷負(fù)荷計(jì)算 房間 夏季 冷負(fù)荷的構(gòu)成 空調(diào)房間的夏季冷負(fù)荷計(jì)算應(yīng)包括以下幾個(gè)方面： 1．通過(guò)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱進(jìn)入室內(nèi)的熱量形成的冷負(fù)荷； 外墻和屋面瞬 變 傳熱引起的冷負(fù)荷； 內(nèi) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)（內(nèi)墻和樓板）由于溫差傳熱產(chǎn)生的冷負(fù)荷； 外玻璃窗瞬 變 傳熱引起的冷負(fù)荷； 通過(guò)玻璃窗的日射得熱引起得冷負(fù)荷； 2．室內(nèi)熱源散熱引起的冷負(fù)荷； 電動(dòng)設(shè)備、電熱設(shè)備和電子設(shè)備的散熱引起的冷負(fù)荷； 照明設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷； 人體散熱引起的冷負(fù)荷（包括顯熱冷負(fù)荷和潛熱冷負(fù)荷）； 食品散熱引起的冷負(fù)荷（包括濕負(fù)荷和潛熱冷負(fù)荷）； 空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)所服務(wù)房間的同時(shí)使用情況、空調(diào)系統(tǒng)的類型及調(diào)節(jié)方法，按各房間逐時(shí)冷負(fù)荷的綜合最大值或各房間計(jì)算冷負(fù)荷的累加值確定。本設(shè)計(jì)采用冷負(fù)荷系數(shù)法。 冷負(fù)荷計(jì)算 由文獻(xiàn) [1]知， 主要計(jì)算公式 如下 ： 冷負(fù)荷計(jì)算 冷負(fù)荷計(jì)算公式： CLQτ ＝ KF △t （ 31） 式中 CLQτ ： 外墻（或屋面）的冷負(fù)荷 ， W ； K： 外墻 （或屋面） 的傳熱系數(shù)， W/( m2℃ )，衰減率為 ，延遲時(shí)間為 10h。℃) ，衰減率為 ，延遲時(shí)間為 ?！? ； F： 包括窗框的窗的 面積， m2； △t ： 計(jì)算時(shí)刻的 負(fù)荷 溫差， ℃ 。 其中外窗采用雙層鋼框 3mm 普通玻璃?！? ， Xd=1，Xg=， Cs=， Cn=。 冷負(fù)荷計(jì) 算公式： . ( )ls nCL K F t t?? （ 3 4） 式中： CLQτ ： 內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板、地面的冷負(fù)荷 ,W ； K： 傳熱系數(shù)， ； F： 傳熱面積 ， 2m ； lst ： 鄰室計(jì)算平均溫度 ， ℃ , lswpls ttt ??? ； wpt ： 夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度 ,℃； lst? ： 鄰室計(jì)算平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均 溫度差值 ， ℃ ； nt ： 夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算溫度 ,℃ 。 6. 照明冷負(fù)荷計(jì)算 室內(nèi)照明設(shè)備的散熱是穩(wěn)定得熱，他由輻射和對(duì)流兩種成分組成。在一般情況下，可近似認(rèn)為照明設(shè)備的散熱量與其形成的冷負(fù)荷相等，即 CL≈W 。明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設(shè)在空調(diào)房間內(nèi)時(shí)取 n1=； 暗裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí)取 n1=。 n2： 燈罩的隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱于頂棚內(nèi)時(shí)，取 n2=； 熒光燈罩無(wú)通風(fēng)孔時(shí)，可視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況取 n2=。 CLQ： 照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，查參考文獻(xiàn) [1] 7. 人體散熱形成的冷負(fù)荷 人體散熱量中，一般情況下輻射成分占 40%，對(duì)流成分占 20%，其余 40%為隨汗液蒸發(fā)散出的潛熱。因此，需分別計(jì)算人體顯熱散熱引起的冷負(fù)荷和人體潛熱散熱引起的冷負(fù)荷，并且應(yīng)引入冷負(fù)荷系數(shù)來(lái)計(jì)算人體顯熱散熱引起的冷負(fù)荷。 冷負(fù)荷計(jì)算公式： ,s s LCL q mnC?? （ 38） 式中 sq ： 一個(gè)成年男子的顯熱散熱量 ， W； m ： 房間額定人數(shù) ； n ： 群集系數(shù) ； ,LC? ： 人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù) 。 冷負(fù)荷 計(jì)算公式 ： ,q q LCL q mnC?? （ 39） 式中 q ： 一個(gè)成年男子的潛熱散熱量 ， W； m ： 房間的額定人數(shù) ； 第 9 頁(yè) n ： 群集系數(shù) 。 當(dāng)鄰室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時(shí)，通過(guò)內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱負(fù)荷，可按式 CL Q KF t? ? ????計(jì)算，其中 Δ tτ ε應(yīng)按 “ 零 ” 朝向的數(shù)據(jù)采用。 冷負(fù)荷計(jì)算舉例 由于房間比較多，空間比較大，就以十二層 1201 室為例，進(jìn)行計(jì)算。 查文獻(xiàn) [1]中的 K、β、ε等值，其中衰減系數(shù)β =，延遲時(shí)間ε =8h，再根據(jù)β和ε值得干擾作用時(shí)間τ ε時(shí)，上海市北外墻負(fù)荷溫差逐時(shí)溫度 tτ ε，計(jì)算出相應(yīng)的逐時(shí)冷負(fù)荷，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 31： 表 31 北外墻冷負(fù)荷 北外墻冷負(fù)荷 計(jì)算時(shí)刻τ (h) 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 tτ ξ (℃ ) 33 34 35 35 36 36 36 36 36 36 35 tn(℃ ) 26 F （ m2） K（ W/( m2 ℃ )） CLQτ （ W） 159 179 199 239 259 299 299 319 299 299 279 第 10 頁(yè) 1）瞬變傳熱形成冷負(fù) 荷 查文獻(xiàn) [1]中的各計(jì)算時(shí)刻的負(fù)荷溫差， K= W/( m2?℃ )，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 33： 表 33 瞬變傳熱形成的 冷負(fù)荷 十二層 1北窗溫差傳熱冷負(fù)荷 計(jì)算時(shí)刻τ (h) 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 tτ (℃ ) 30 31 32 32 33 34 34 34 34 34 33 tn(℃ ) 26 F（ m2） K（ W/( m2 內(nèi)遮陽(yáng)系數(shù) Xz： 。 計(jì)算時(shí)刻時(shí)，透過(guò)單位窗口面積的太陽(yáng)輻射 得 熱形成的冷負(fù)荷，稱負(fù)荷強(qiáng)度， W/m2。 設(shè)計(jì)的室內(nèi)溫度與走廊的溫差為 3℃，根據(jù)計(jì)算公式 34 進(jìn)行計(jì)算 則有： 門(mén)： Q=3 3=17W 內(nèi)墻： Q=3 = W 由以上計(jì)算 可得，內(nèi)墻、門(mén)得冷負(fù)荷共計(jì) 第 11 頁(yè) 表 35 屋面冷負(fù)荷 1）設(shè) 備冷負(fù)荷 查文獻(xiàn) [1]得，賓館的設(shè)備的功率密度 13W/m2 ,設(shè)備冷負(fù)荷系數(shù) Xτ T取 1， 由冷負(fù)荷計(jì)算公式 35 進(jìn)行計(jì)算，則有 ： Q=13 =395 W 2）照明冷負(fù)荷 查文獻(xiàn) [1]得，賓館的設(shè)備的功率密度 15W/m2 ； n1： 熒光燈鎮(zhèn)流器的消耗功率系數(shù)。本設(shè)計(jì)取 n1=； n2： 燈罩的隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng) 散熱于頂棚內(nèi)時(shí)，取 n2=； 熒光燈罩無(wú)通風(fēng)孔時(shí)，可視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況取 n2=。 由冷負(fù)荷計(jì)算公式 35 進(jìn)行計(jì)算，則有 : Q=15 =160 W 3） 人體冷負(fù)荷 查文獻(xiàn) [1]得，成年人的散熱散濕量為：顯熱 73W/人，潛熱 61W/人，散濕量 109g/h由公式 3 39 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 36。 ℃ )） CLQτ （ W） 359 377 395 413 413 413 413 413 395 395 377 第 12 頁(yè) 潛熱 Q2(W) 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 散濕量 (g) 203 203 203 203 203 203 203 203 203 203 203 ，十二層 1201 室冷負(fù)荷匯總見(jiàn)表 37 表 37 1201 室內(nèi)冷負(fù)荷匯總 1201 計(jì)算時(shí)刻τ(h) 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 屋面 (W) 359 377 395 413 413 413 413 395 395 395 377 北外墻 (W) 52 59 67 67 74 74 74 74 74 74 67 西外墻 (W) 159 179 199 239 259 299 299 319 299 299 279 內(nèi)墻溫差 (W) 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 內(nèi)門(mén) (W) 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 北窗輻射 (W) 94 112 129 141 149 154 153 136 134 133 121 北窗溫差 (W) 57 71 86 86 100 114 114 114 114 114 100 人體顯熱 (W) 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 人體潛熱 (W) 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 燈具 (W) 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 設(shè)備 (W) 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 小計(jì) (W) 1591 1669 1745 1815 1865 1924 1923 1908 1886 1884 1813 由上面計(jì)算可知， 1201 室的最大冷負(fù)荷出現(xiàn)在下午一點(diǎn)， 其值為 1924 W。 表 39 一層冷負(fù)荷匯總 房間 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 101 17011 17814 18573 19075 19525 19918 19874 19641 19213 19169 18587 102 6420 6450 6480 6541 6571 6631 6631 6661 6631 6631 6601 103 10264 10325 10386