大学毕业设计-空调设计设计书

South China Universify of Technology本科课程设计说明书学校室空调设计学院电力学院专业热能与动力工程学生姓名高超_ _ _______指导教师刘雪峰_____________提交日期2010年6月25日学校空调设计一、室内负荷计算采用空气调节负荷估算指标的方法来计算整栋教学楼的冷负荷。

根据网上资料以及结合实际考虑，教室的参考冷负荷指标选用150W/m2，而办公室的参考冷负荷指标选为120W/m2.。

由于考虑到太阳对于教学楼东西南北墙以及屋顶的辐射量不一样的情况，因此计算每个房间的冷负荷时应将所选取的参考冷负荷乘以相应的负荷修正系数求得。

根据实际情况以及一般的经验，选取的负荷修正系数如下表所示：D、计算房间内的湿负荷人体散湿量按下式计算：W=n$g式中，W ――人体散湿量，g/hg --- 成年男子的小时散湿量，g/hn --- 室内全部人数0――群集系数，学校和影剧院相似，查得0 =0.89具体结果如下表：空调湿负荷的计算人体散湿量（kg/h ）场所人数群集系数人体每小时散湿量（g/h）总散湿量（kg/h ）教室50 0.89 61 2.71办公室 5 0.89 61 0.271E、热湿比计算房、楼，'、间号1 2 3 4 5底层12392.03 11565.9 11565.9 11841.27 23927.332〜5层15490.04 14457.37 14457.37 14801.59 29909.16顶层23235.0621686.06 21686.0622202.39 44863.751分析：如下图<1>方式A采用一次回风方式，新风不经过处理就直接与回风混合再经过组合式空气调节器的盘管处理到 &与$ =95%的交点处即可送如空调房间。

此种方式采用最大温差送风，可以减少送风量，减少风机能耗。

但经计算风管的面积太大，无法取得，而且沿管路阻力损失很大。

<2>方式B中新风先处理到室内焓值再与处理过的回风混合，因此风机盘管只承担室内冷负荷，新风负荷由新风机组承担，但风机盘管也要承担部分新风湿负荷。

本设计中均采用B中方式结合建筑和使用功能上的特点，大楼教室和教师休息室等采用风机盘管+独立新风系统。

，配独立新风系统。

这种方式布置灵活，各空调房间可独立调节室温，房间没人的时候可关掉机组（关风机），不影响其他房间，此外房间之间空气互不串通，冷量可由使用风机者进行调节。

独立新风系统既提高了该系统调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象便得到改善。

新风由新风机组处理到室内空气焓值，通过新风管道直接送入各空调房间，和风机旁管回风混合后送风。

风机盘管采用二管制，设排风系统，厕所单独设排风扇进行排风。

在过渡季节，关闭制冷系统，风机盘管和新风系统，采用开窗进行自然通风降温。

风机盘管的控制方法：手动三档开A eB e W关选择风机的转速，手动季节转换开关；风机与水路阀门联锁，由室内温度控制电动二通阀的开启或关闭，当二通阀断电后能自动切断水路。

考虑到控制的方便，六层新风采用变风量系统。

新风口采用电动阀门与风机盘管连锁开关；新风机组风机采用变频器，通过封口开启的数量控制风机的转速。

新风机组机：通过热交换器，在向室外排除室内污浊空气的同时将室外新鲜空气过滤后送入室内。

内置空气换热器，利用排风的冷（热）量对进入室内的新风进行预处理。

冷（热）符合不受新风影响，大幅度降低新风处理所需要的能量，且可代替新风处理设备，不必单设操作键，减少设备投资和建筑面积，利用热回收技术节省能耗。

C、房间空气的处理过程下面以一个教室房间夏季供冷为例进行风机盘管的选择计算，对应的处理过程见图广州地区夏季的湿球温度为27.7 C,室内设计状态点为：Tn=26 ± 1C, $ =50± 10%送风状态点0的确定：本设计中房间均为舒适性空调，可以采用80C温差送风，取热湿比为1500，则£=15000线与t=18 C线交点即为所求送风状态点O,对应的i°=43.5kJ/kg干空气。

新风量和负荷的计算1、按照满足卫生要求选取新风量Z 19.5?50 3 “G W = = =847.8kg/s = 1017.4 m3/hyn-yw 1.75-0.6G w需要的新风量，Z为室内产生的CO2量安静时，一个人19.5g/hy n人周期性的停留地方CO2允许的浓度1.75g/kgy w室外的新风的浓度0.6 g/kg 2、按照正压要求的新风量为防止外界未经处理的空气渗入房间，空调房间的正压不应大于50pa按这一原则选取的空气的伸出速度：v= v2-^H=V2?50 =10.206 m/sEp 0.8?1.2房间的正压△ H为50paE为空气通过门缝的局部阻力系数p为空气的密度新风量为：Gw=3600*v*3 *l=3600*10.206*0.02*2=1469.7m/s3为缝隙的宽度l为缝隙的总长度经过综合：新风量已经大于10%，基本满足要求了.取教室的新风量：G w =1500 m3/h教师办公室为：G =300 m 3 /h每一层新风处理机组总的新风量：G w =1500*4+300=6300 m3/h这样就可以在焓湿图上找到室内、外的焓值，他们的焓值差为新风处理的焓差。

查 i-d 图可得 i n = 53 kJ/kg ，所以：△h=i w -i n =88-53=25 kJ/kg这样就可以计算出新风负荷，由前面的计算表中可以得到： 新风负荷计算公式：Q w =G w *(i w -i n ) 单个教室的负荷： Q w = G w *(i w -i n )=1500/1.2* (88-53)=43750kJ/h 单个办公室的负荷：Q w =G w *(i w -i n )=300/1.2*6*(88-53)=8750 kJ/h新风总负荷 Q w =G w *(i w -i n )=1500/1.2* ( 53-39.5)*4*6+300/1.2*6*( 88-53)=1102500kJ/h送风量和负荷的计算空调房间的总送风量确定方法如下：由房间热湿比&和选定送风温差 △t 确定送风状态 O 点,然后算出室内状态点 N 和送风状态点O 点之间的焓差(in-io )，再用空调房间的室内负荷除 以以上算出的焓差即得空调房间的总风量G 。

总风量G 减去新风量Gw 即为空调房间风机盘管的风量Gh 。

单个教师办公室的风量:总送风量 G=5140*4*6+1000*6=129000 m3/hD 、风机旁管的进风量和负荷计算风机旁管回风处理点M 的确定：Gh/Gw=(in-io)/(io- i ”)代入算得ii M =39.6kj/kg连接O 和L 两点与等焓线i M =39.6kj/kg 点交点 进风量：单个教室 Gh=G-Gw=5140-1500=3640 m 3/h教师办公室 Gh=G-Gw=1000-300 =700 m 3/h 新风负荷：单个教室 Qm=Gh* (in-im ) =3640/1.2* (53-39.5 ) =40950kJ/kg 教师办公室 Qm=Gh* (in-im ) =700/1.2*(53-39.5 ) =7875kJ/kg风机旁管总负荷 Qm=Gh* (in-im ) =3640/1.2*( 53-39.5 ) *4*6+700/1.2* ( 53-39.5 )=1030000kJ/kg排风量计算为了及时排出废气以及防止室内正压过高，应设置排风机进行排风： 取教室的新风量：Gp=Gw=1500m3/h 教师办公室为：Gp=Gw=300m3/h风量的计算：由tn=26 °C, △=i n-io=53-43.5=9.5kJ/kg 计算系统需要0 =50%查焓湿图得in=53kJ/kg 干空气，那么送风焓差: 干空气单个教室的风量:Q 15000?0.753=1.19kg/s =5140 m 3/hG= In-Io53-43.5Q1 _ 2250 In-Io _53-43.5=0.237kg/s =1000 m 3/h整栋楼的负荷为教室负荷与教师办公室负荷之和，即：Q= (43750+40950 ) *24+ (8750+7875 ) *6=592.375kW风机盘管选型：由于风机盘管的作用是处理回风，根据回风量选择风机盘管型号。

教室布置两台风机盘管，为FP-204，风量为2040 m3/h 制冷量10800W教室办公室设置一台风机盘管，为FP-85，风量为850m3/h 制冷量4700W三、冷源方案选择电制冷冷水机组概论电制冷冷水机组为冷源，配以末端风机旁管和新风机组，需水处理设备、水泵、冷却塔等附属设备，要建机房。

就目前市场的情况，分为离心式、螺杆式、和活塞式、水源和溴化锂冷水机组。

选取原则如下：选用电力驱动冷水机组时，当制冷量Q>1160KW 时，宜选用离心式；当Q=580~1160KW时，宜选用离心式或螺杆式；当Q<580KW时宜选用活塞式。

冷水机组一般以2~4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型选用4台，冷水机组一般不设备用，并与负荷变化情况及运行调节相适应。

有合适热源，特别是有余热和废热可以利用，以及电力不足时，宜用溴化锂吸收式冷水机组。

进行技术经济比较后，宜有限采用能量调节自动化程度比较高的冷水机组，活塞式机组宜采用多台压缩机自动联控机组，以及变频可调的冷水机组。

电力驱动的压缩时冷水机组宜根据单机空调制冷量在额定工况下的能效比参照下表优先选用活塞式，螺杆式或离心式冷水机组。

冷水机组选择方式通过对比：1选用电制冷技术，溴化锂式和天然冷源不予考虑。

电制冷技术已有较长的历史技术成熟，机组寿命长，对水质的要求比较低，能效比较高，目前市场中的故障比较小。

溴化锂吸收式冷水机组使用寿命比压缩式短，节电不节能，耗汽量大，热效率低。

机组长期在真空下运行，外气容易侵入，若空气侵入，造成冷量衰减，故要求严格密封，给制造和使用带来不便。

机组排热负荷大，对冷却水水质要求较高溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能。

水源热泵机组取水困难，机组多数暗装于吊顶内，给维修带来一定难度，机组噪声较大2活塞式水冷机组零部件多，易损件多，维修复杂，频繁，维护费用高，压缩比低，单机制冷量小，单机头部分负荷下调节性能差，卸缸调节，不能无级调节，属上下往复运动，振动较大，在本设计中冷量较大，不予考虑。

3离心式叶轮转速高，输气量大，单机容量大，易损件少，工作可靠，结构紧凑，运转平稳，振动小，但在单级压缩机在低负荷时会出现喘振”现象，喘振”会增大机组的震动和噪声，严重时有可能损坏机器。