空调系统设计介绍

按照空气处理方式，可分为：
集中式（中央）空调---空气处理设备集中在中央空调室里，处理过的空气通过风管 送至各房间的空调系统。适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场 所选用，如宾馆、办公楼、船舶、工厂等。系统维修管理方便，设备的消声隔振比 较容易解决。 半集中式空调---既有中央空调又有处理空气的末端装置的空调系统。这种系统比较 复杂，可以达到较高的调节精度。适用于对空气精度有较高要求的车间和实验室等。 局部式空调---每个房间都有各自的设备处理空气的空调。空调器可直接装在房间里 或装在邻近房间里，就地处理空气。适用于面积小、房间分散、热湿负荷相差大的 场合，如办公室、机房、家庭等。其设备可以是单台独立式空调相组，如窗式，分 体式空调器等。也可以是由管道集中给冷热水的风机盘管式空调器组成的系统，各 房间按需要调节本室的温度。
空调系统设计介绍
大纲： 一.制冷单位的换算 二.常用空调的冷热源设备种类 三.空调系统的分类 四.常规中央空调系统设计介绍
一.制冷单位的换算
制 冷 量 单 位 换 算 表
瓦 (W) 1 千焦/时 (kJ/h) 3.6 千卡/时 美国冷吨 (kcal/h) 0.85985 2.843*10-4 2.5899*10-4 2.95*10-4 3.14119 日本冷吨 新英国冷吨
1
2 3 4
100
190 251 284
/
90 61 33
5
300
16
40%
由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数 超过3台时，衰减尤为厉害。故强烈建议：1.选用多台水泵时， 要考虑流量的衰减，留有余量。2.空调系统中水泵并联不宜超过 3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。 一般，冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应， 并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取。
四.常规中央空调系统设计介绍
主要介绍常规中央空调系统设备的设计选 型
1.水冷冷水机组空调系统
2.风冷冷水机组空调系统
水冷冷水机空调系统
• • • • • • • • • • 主要设备有 （1）螺杆机组 （2）冷却塔 （3）冷冻水泵 （4）冷却水泵 （5）补水泵 （6）电子水处理仪或全自动软化水处理装置 （7）水过滤器 （8）膨胀水箱 （9）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）
照明 W/m2 40 50 40 60 40
送风量 l/sm2 10 10 12 10 8
药店
零售店 精品店 酒吧 餐厅
110
110 110 130 110 房间 80 110 150 160
210
160 160 260 320 130 160 260 260
3
2.5 5 2 2 10 10 3.5 15
补水水泵扬程的计算： ◆补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离和 补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。 ◆沿程阻力损失和局部阻力损失一般为3~5mH2O。
4、水泵参数表（部分）
流量
型号 （m3/h） 140 SLS150-315 200 （L/S） 38.9 55.6 扬程 （m） 33.8 32 30 1450 3.5 440
三.空调系统的分类: 按照使用目的，空调可分为：
舒适空调---要求温度适宜，环境舒适，对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、 办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、飞机等。 工艺空调---对温度有一定的调节精度要求，另外空气的洁净度也要有较高的要求。 用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计算机房、生物实验室等。
电机 功率 (kW)
转速 （r/min）
必需气 蚀余量 （m）
重量 （kg）
260
131 SLS150-315A 189 243 121 SLS150-315B 173 225
72.2
36.4 51.9 67.5 33.6 48.1 62.3
28
29.5 28 24.5 25 24 21 18.5 1480 3.5 350 22 1480 3.5 360
第三步：水泵扬程的确定
以水冷螺杆机组为例：
• 冷冻水泵扬程的组成 • 1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本） • 2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为 5~7mH2O； （据体值可参看产品样本） • 3.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O； • 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O； • 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O； • 综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。 • 注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照 • 搬经验值！
水冷螺杆机组水系统流程图（一）
水冷螺杆机组水系统流程图（二）
水冷冷水机空调系统
〈一〉、制冷主机的选择 • 1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计 算 • 2.统计建筑空调总冷负荷 • 3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑 的同时使用率为70~80%，特殊情况需根据建筑功能和 使用情况确定。 • 4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的 乘积。根据计算的制冷机冷负荷既可选择制冷主机。
1. 电制冷冷源设备:风冷螺杆冷水机组、水冷螺杆冷水机组、 风冷离心机组、水冷离心机组、风冷热泵机组、水源热泵 机组、地源螺杆热泵机组、水冷涡旋式水冷机组、家用分 体式空调器等。 2.其它冷源设备:吸收式溴化锂机组,有蒸汽型、燃气型等。 3.太阳能空调技术: （一）太阳能液体吸收式制冷 （二）太阳能固体吸附式制冷 （三）太阳能除湿式空调 （四）被动式降温空调 （五）地下冷源降温空调 4.热源设备:锅炉、溴化锂机组、热泵机组、蒸汽换热机组 等,热源有:电力、燃气、燃油、蒸汽、太阳能等
泵进出口公称直径 SLS单级单吸立式离心泵
3、水泵选择的步骤
第一步：水泵流量的确定
1.冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下 公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量
L(m~1.2)
2.冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组， 可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如 果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q 为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。
2.786*10-4 0.84246 0.92495
3.9684 1.2*104 1.3175*104
4174.5
15028.1
3589.4
1.187
1.08117
1
1.4244*104
0.29307
1.05507
0.252
8.83*10-5
7.59*10-5
7.02034*10-5
1
二.常 用空调的冷热源设备种类
2、冷却塔的结构
3、冷却塔设计选型
制冷主机台数可根据建筑业主和建筑所备机房情况进行确定
建筑物冷负荷估算指标
冷负荷W/m2
建筑物
中部区 办公室 周边 个人办公室 会议室 教室 学校 图书馆
显冷负荷
总冷负荷
逗留者 m2/人
照明 W/m2
送风量 l/sm2
65 110 160 185 130 130
95 160 240 270 190 190
L(m3/h)= Q(kW) （4.5~5）℃x1.163
第二步：水系统水管管径的计算
在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算：
D(m)=
L(m3/h)
0.785x3600xV(m/s) 公式中：L----所求管段的水流量（第一步已计算出） V----所求管段允许的水流速 流速的确定：一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推 荐值为1.8m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于 1.5m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。进行计算时应该 注意管径和推荐流速的对应。
英热单位/秒 (BTU/S)
0.2778
1
0.23885
7.8983*10-5
7.1942*10-5
6.6542*10-5
0.9478
1.163 3516.9 3861.1
4.1868 12660.9 13900.2
1 3024 3320
3.3069*10-4 1 1.09788
3.012*10-4 0.91084 1
举例：如果计算出系统水流量为160m3/h, 则水系统管径计算为 DN200，所以水泵管径选DN150，扬程选为32mH2O，校核水泵 参数表中流量和扬程部分，选取：SLS150-315型号的水泵。
5、水泵并联运行情况
水泵 台数 流量 流量的 增加值 与单台泵运行比较 流量的减少 5% 16% 29%
水泵的选择
• 冷却水泵扬程的组成 • 1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本） • 2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2~3mH2O • 3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2~3mH2O • 4.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O； • 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失： 一般为5~8mH2O； • 综上所述，冷却水泵扬程为17~26mH2O，一般为21~25mH2O。
〈三〉、冷却塔的选择
1、冷却塔的主要形式
电厂冷却塔 (非空调用)
圆形逆流冷却塔
密闭式冷却塔 (非空调用) 当然冷却塔的分类形式还有很多种，在这里就不一一列举了。 方形横流冷却塔
一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。 二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。 三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流(交流)式冷却塔、混流式 冷却塔。
水泵的选择
目前管径的尺寸规格有： DN15、DN20、DN25、DN32、 DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、 DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、 DN600
注意：一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比 水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段 的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。
10
10 9 12 10 8 8 8
戏院、大会堂 实验室 图书馆、博物馆 医院 手术室 公共场所
建筑物
卫生所、诊所 理发室、美容院 地下 百货 商店 中间层 上层
冷负荷W/m2
显冷负荷
130 110 150 130 110
总冷负荷
200 200 250 225 200
逗留者 m2/人 10 4 1.5 2 3
10 10 15 3 2.5 6
60 60 60 60 40 30
5 6 8 9 9 9
自助餐厅
公寓 高层，南向 高层，北向
150
110 80 110 150 95 110 50
260
160 130 260 230 150 380 150
1.5
10 10 1 10 10 6 10
30
20 20 20 50 40 20 30
按照制冷量可分为： 大型空调机组---如卧式组装淋水式，表冷式空调机组，应用于大车间、电影院等。 中型空调机组---如冷水机组和柜式空调机等，应用于小车间、机房、会场、餐厅 等。 小型空调机组---如窗式、分体式空调器，用于办公室、家庭、招待所等。 按新风量的多少来分： 直流式系统---空调器处理的空气为全新风，送到各房间进热湿交换后全部排放到 室外，没有回风管。这种系统卫生条件好，能耗大，经济性差，用于有有害气体 产生的车间。实验室等。 闭式系统---空调系统处理的空气全部再循环，不补充新风的系统。系统能耗小， 卫生条件差，需要对空气中氧气再生和备有二氧化碳吸式装置。如用于地下建筑 及潜艇的空调等。 混合式系统---空调器处理的空气由回风和新风混合而成。它兼有直流式和闭式的 优点，应用比较普遍，如宾馆、剧场等场所的空调系统。 按送风速度分： 高速系统---主风道风速20－30m/s。低速系统---主风道风速 12m/s以下。
30
40 30 15 17 15 15 45 30
10
10 10 10 12 7 8 9 10
饭店
公共场所 装配室 轻工业
工厂
〈二〉、水泵的选择
1、水泵的主要形式
双吸式卧式离心泵 联轴式卧式离心泵 联轴式立式离心泵
直联轴式卧式离心泵
直联轴式立式离心泵
2、水泵型号含义
SLS 200 - 250
叶轮名义直径