空调设计说明
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空调设计说明
1.设计任务:为一酒店设置空调系统
2.冷负荷计算
2.1冷负荷计算依据
2.1.1外墙和屋面温差传热的冷负荷计算
外墙和屋面瞬变传热形成的冷负荷Qc1可按下式计算:Qc1=KFΔtτ-ε
式中 k——传热系数,w/(m²﹒℃)见课本附录2-9;
F——计算面积,m²;
τ——计算时刻;
τ-ε——温度波的作用时刻,即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻;
Δtτ-ε——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,℃,对于常用外墙查课本附录2-10;对于屋面可查课本附录2-11。
2.1.2外窗温差传热冷负荷的计算
通过外窗温差传热形成的冷负荷Qc2,用下式计算:Qc2= KFΔtτ
式中Δtτ——计算时刻下的负荷温差,℃,见课本附录2-12;
K——传热系数,双层窗可取2.9,单层窗可取5.8,w/(m²﹒℃);
F——传热面积,m²;
2.1.3外窗太阳辐射的冷负荷计算
透过外窗的太阳辐射形成的冷负荷Qf=XgXdCnCsFJj﹒τ
式中Xg——窗的有效面积系数,单层钢窗0.85,双层钢窗0.75;单层木窗0.7,双层木窗0.6;Xd——地点修正系数,见课本附录2-13;
Jj﹒τ——计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射形成的冷负荷,简称负荷强度,w/ m²,见课本附录2-13。
2.1.4——内围护结构的传热冷负荷计算
内围护结构传热的冷负荷,可按邻室的状况分别以如下方法进行计算:
2.1.4.1当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内窗的温差传热负荷,
可按式QKFΔtτ进行计算。
2.1.4.2当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内墙和楼板的温差传热负荷可按式Qc2= KFΔtτ进行计算,此时负荷温差Δtτ-ε及其平均值Δtpj,应按课本附录2-10中零朝向的数据采用。
2.1.4.3当邻室有一定发热量是,通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷,可按下式计算:Qc3=KF(twp+Δtls-tn)
式中Qc3——稳态冷负荷,下同,w;
Twp——夏季空气调节室外计算日平均温度,℃;
tn——夏季空气调节室内计算温度,℃;
Δtls——邻室温升,℃,可根据邻室散热强度,按表2-14采用;
表2-14温差Δtls值
由人体散热形成的冷负荷Qr1=φnq1Xτ-T。式中φ——群集系数,见表2-15
表2-15群集系数
n——计算时刻空调房间内的总人数;
q1——一名成年男子小时显热散热量,见课本表2-16,W
T——人员进入空调房间的时刻;
τ-T——从人员进入房间时刻算起到计算时刻的时间,h;
Xτ-T——τ-T时间人体显热散热量的冷负荷系数,见课本附录2-16。
2.1.6照明灯具散热的冷负荷计算
镇流器装在空调房间内的荧光灯散热:
Qd=1200n1NXτ-T
n1——同时使用系数,一般为0.5~0.8;
N——照明设备的安装功率,KW;
Xτ-T——τ-T
时间照明散热的冷负荷系数,见课本附录2-15;
τ-T——从开灯时刻算起到计算时刻的时间,h;
2.1.7设备散热的冷负荷计算
此次设计的时餐厅和办公室可认为无设备散热
2.1.8食物散热冷负荷的计算
计算餐厅冷负荷时,必须要将食物的散热量计入。但食物的显热散热形成的冷负荷很难准确计算,可按每位就餐顾客9W急性估算。
2.1.9人体散湿量
计算公式:D1=0.001φng
式中D1——散湿量kg/h;
G——一名成年男子小时散热量,见课本表2-16,g/h
2.1.10 人体散湿形成的潜热冷负荷Qr2,W,可按下式计算:Qr2=φnq2
式中 q2——一名成年男子小时潜热散热量,见课本表2-16,W;
φ——群集系数,见表2-15;
n——计算时刻空调房间内的总人数;
2.1.11食物散湿量。计算公式:D2=0.012φn
式中 n——就餐总人数。
2.1.12食物散湿量形成的潜热冷负荷Qss,W,可按下式计算:Qss=688D
2.2取管理办公室3做具体的冷负荷计算:
2.2.1北外墙冷负荷
从课本附录2-9中查得,k=1.49w/㎡﹒k。衰减系数β=0.15,衰减度ν=38.6,延迟时间ε=12.7h。从附录2-10查得作用时刻τ-ε时的北京北向外墙负荷温差的逐时值Δtτ-ε,按式CLQτ=kFΔtτ-ε算出北外墙的逐时冷负荷,计算结果列于表1-1中。
2.2.2北外窗冷负荷
2.2.2.1瞬变传热得热形成冷负荷,有附录2-1中查得各计算时刻的负荷温差Δtτ,计算结果列于表1-2
2.2.2.2日射得热形成冷负荷:由附录2-13查得各计算时刻的负荷强度Jj﹒τ,窗面积4.8㎡,窗的有效面积系数Xg=0.85,得点修正系数Xd=1,窗户内遮阳系数Cn=0.5(浅色),按式CLQj﹒τ=XgXdCnCsFJj ﹒τ,玻璃取5mm厚的普通玻璃Cs=1。计算结果列于表1-3。
2.2.3西内墙冷负荷(钢筋混凝土剪力墙350mm)邻室为通风良好的空调房间,由附录2-9种查得,k=2.3w/㎡﹒k,β=0.18,ε=10.7h。从附录2-10查得扰量作用时刻τ-ε时的北京西内墙负荷温差的逐时值Δ
tτ-ε,按式CLQτ=kFΔtτ-ε算出西内墙的逐时冷负荷,计算结果列于表1-4。
2.2.4南内墙冷负荷,邻室为通风良好的空调房间,从课本附录2-9中查得,k=1.49w/㎡﹒k。衰减系数β=0.15,衰减度ν=38.6,延迟时间ε=12.7h。从附录2-10查得作用时刻τ-ε时的北京北向外墙负荷温差的逐时值Δtτ-ε,按式CLQτ=kFΔtτ-ε算出北外墙的逐时冷负荷,计算结果列于表1-5中。
2.2.5将前面各项冷负荷值汇总于表1-6,由计算可知,最大的围护结构冷负荷出现在14:00时,其值
为607 w。各项冷负荷中,以窗的日射得热冷负荷最大。
2.2.6照明得热(两个荧光灯)镇流器装在空调房间内,求下午14时的冷负荷。从上午9时到下午17时,连续使用8小时。查附录2-15,开灯后小时数τ-T=14-9=5 h,连续开灯时间17-9=8 h,则负荷系数Xτ-T=0.79,照明冷负荷Qd=1200n1NXτ-T=1200×0.7×0.04×0.79×4=106 w。
n1——同时使用系数,一半为0.5~0.8
N——照明设备安装功率,kw
Xτ-T——τ-T时间照明散热的冷负荷系数
2.2.7人体散热冷负荷(下午14时按静坐),潜热冷负荷Qr2=φnq2=45 w
显热冷负荷Qr1=φnq1 Xτ-T=1×1×63×0.84=52.92 w
φ——群集系数,见表2-15,取1
n——计算时间空调房间内总人数,1人。
q1——一名成年男子小时显热散热量,见课本表2-16。
T——人员进入空调房间的时刻
Xτ-T——τ-T时间人体显热散热量的冷负荷计算系数,见课本附录2-15。
2.2.8房间3总的冷负荷(静坐)
Q3=607+106+52.92+45=811 w
总的湿负荷W3=1×68=68g/h。
2.2.9散湿量计算
2.2.9.1二层中餐厅散湿量:人散湿(轻劳动)263×184=48392g/h;食物散湿D=0.012φn=0.012×0.93×263=2.935kg/h。
2.2.9.2三层西餐厅散湿量:人散湿196×184=36064g/h;食物散湿D=0.012φn=0.012×0.93×196=2.187 kg/h。
2.2.10其余房间按面积热指标估算,得出冷负荷和湿负荷列于表1-7
3.集中空调装置系统的划分原则
3.1室内参数(温湿度基数和精度)相近以及室内热时比相近的房间可合并在一起,这样空气处理和控制要求比较一致,容易满足要求。
3.2朝向、层次等位置上相近的房间宜组合在一起,这样风道管路不止和安装较为合理,同时也便于管理。
3.3工作班次和运行时间相同的房间采用同一系统,这样有利于运行和管理,而对个别要求24小时运行或间歇运行的房间可单独配置空调机组。
3.4对洁净度等级或噪声级别不同的房间,为了考虑空气过滤系统和消声要求,宜按各自的级别设计,这对节约投资和经济运行都有好处。
3.5产生有害气体的房间不宜和一般房间和用一个系统。
3.6根据防火要求,空调系统的分区应与建筑防火分区相对应。
此外,当空调风量特别大时,为了减少与建筑配合的矛盾,可根据实际情况把它分成多个系统,如纺织厂、体育馆等。
4.系统形式的选择