北京超市空调系统设计

前言

空调对于创造舒适性室内环境的作用是不容忽视的，因而对于大型公用民用建筑及一些特殊场所来说，空调是不可或缺的。

随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高，空调建筑物越来越多，建筑物消耗的能量也越来越大，甚至出现了空调系统与经济建设争抢电力资源的情况。因此，在建筑物节能显得十分迫切。在我国建筑总能耗中，空调系统的能耗占有相当大的比重，因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。在建筑物空调系统运行能耗中，冷源系统的能耗是最大的。近年来，我国暖通空调学术界和工程界在空调冷源系统的节能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系统的形式选择上，对压缩式冷水机组和吸收式冷水机组的技术经济比较研究较多，通过对众多方案的分析已经基本达成共识：吸收式冷水机组节电而不节能，对其在我国的应用应区别对待，对于有余热可以利用的地区，应大力提倡使用吸收式冷水机组，而一般建筑物则应采用蒸汽压缩式制冷。当然，在进行冷热源系统的选择时，还要考虑建筑物所在地的气象条件、电力供应状况、能源情况、空调系统有无采用余热回收的可能性等方面的问题。

空调系统的能耗主要有两个方面，一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗，如压缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或燃气，锅炉耗煤、燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵所消耗的电能。冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定，建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素有室外气象参数（如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等），室内空调设计标准，外墙门窗的传热特性，室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。风机、水泵的输送能耗受所输送的空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响，风系统、水系统的流量和阻力的影响因素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设备的阻力和效率等。针对上述影响因素和商业建筑的特点，商业建筑空调节能的技术措施可归纳为七个方面：减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。

考虑到空调使用过程中的巨大能耗，其冷热源及水泵的合理选用、设计就显得格外重要。在设计过程中，阅读了大量书籍、论文、规范对计算方法进行合理的选择，以确保设计能符合工程中的各类规范。

第一章原始资料及设计目的

1.1课程设计题目及原始题目

北京某超市空调系统设计

（一）课程设计资料

1、土建资料

超市共一层，层高5米，总长50米，总宽20米（附简图）外墙参数：保温外墙之一，保温层为70mm厚的加气混凝土；层顶参数：通风屋面，保温层为110mm 厚的加气混凝土；外窗：单层钢框标准玻璃，内有浅色窗帘。（东面墙体门窗占墙体面积的二分之一，均为玻璃）

3、已知条件：超市里有80个荧光灯，每个荧光灯40W，假设超市里始终有50个成年男子；超市的营业时间是7:00—19:00。

1.2设计目的

本次设计的对象是北京XX超市空调系统的设计，考虑到超市的特点（人员密度集中），以及所要达到的要求，目的是要选择合理的空气处理方式和气流组织形式，来保证人员在所处环境下的舒适和健康。

在现代社会中，空调已经和我们的关系越来越密切，也关系到我们的身体健康，所以提高空调的舒适度和健康度成为了当前的一个主流话题，我们以后的工作和学习中，应当在现有的条件和尽量节能的条件下，研发更舒适、更健康的空调设备。

第二章建筑的冷负荷和湿负荷的计算建筑冷负荷的计算

围护结构传热冷负荷的计算

围护结构的传热系数，外墙为K=1.19 W/(m2·k) β=0.22 ,屋顶为K=0.86 W/(m2·k)β=0.33。查《空气调节》教材中附录2-9确定冷负荷系数。

2.1 超市外墙及屋顶冷负荷的计算

超市外墙和屋面瞬时传热形成的冷负荷：

CLQ

τ=KFΔt

τ-ξ

式中：F—计算面积，单位：㎡；

τ—计算时刻，单位：h ；

τ-ξ—温度波的作用时刻, 单位：h ；

Δt

τ-ξ

—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，单位：℃。

2.2外窗瞬时传热冷负荷：

CLQ τ=KF Δt

式中：CLQ τ—通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，W

F —外墙和屋面的面积，单位：m 2；

K —玻璃窗传热系数，取4.54 W/（m 2·K)；

Δt —计算时刻下结构的负荷温差，单位：o C ；

2.3透过玻璃窗的日射得热引起得冷负荷

CLQ τ =X g X d C n C s FJ j ·t

式中：X

g

—有效面积系数

X

d —地点修正系数，见附录2-13。X

g

X

d

=1.00

C s —窗玻璃的遮阳系数，见附录2-7取C

s

=1.00

C n —窗内遮阳设施的遮阳系数。C

n

=0.50设计中采用浅色白布帘内

遮阳。附录2—8

F —窗的面积，m2

J

j·t —

计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，W/m2,见附录2-13。

以上修正值均可在教材《空气调节》附录2中查得。

2.4人员散热引起的冷负荷:

人体潜热散热引起的冷负荷：

= n JPτ-T

式中：—人体潜热散热引起的冷负荷，单位：W；

—不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，单位：W；查的

=58W

τ-T

2.5照明散热引起的冷负荷

在该设计中，取每盏荧光灯的照明功率为40W，所以照明引起的冷负荷为 Q Z =q n JLτ-T

式中：Q Z—照明散热引起的冷负荷，单位：W；

q—每盏灯的照明功率，单位：W；

n—灯具的个数；

JLτ-T—负荷系数，

2.6室内冷负荷的汇总

由计算可知，最大围护结构的冷负荷出现在9:00 时，其值为23034.6W。