楼宇自动化课程设计(中央空调控制系统)

第三章 中央空调系统 第一节 中央空调系统原理与结构
中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。有主机和末段系 统。按负担室内热湿负荷所用的介质可分为全空气系统 、全水系统 、 空气-水系统 、冷剂系统 。按空气处理设备的集中程度可分为集中式 和半集中式。按被处理空气的来源可分为封闭式、直流式 、混合式(一 次回风 二次回风)。主要组成设备有空调主机(冷热源) 风柜 风机盘管 等等.制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷 负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。 制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结 构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理 性。
N——照明灯具所需功率，KW；
n1——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调
楼宇自动化(中央空调控制系统)课程设计 目录
摘 要2
第一章 工程概况2
第二章 设计原则及依据2
第一节 设计原则2 第二节 设计依据2
第三章 中央空调系统3
第一节 中央空调系统原理与结构3 第二节 中央空调系统设计基本原则4 第三节 中央空调系统的冷负荷计算4
第四章 中央空调监控系统设计8
第一节 系统构成8 第二节 监控设计的注意事项8 第三节 机房监控系统设计9
3、 设备散热形成的冷负荷
设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算：
Q7=Qq+Q·CLQ W
(4.8)
式中：Q7——设备和用具实际的显热形成的冷负荷，W；
Qq——设备和用具的实际显热散热量，W；
CLQ——设备和用具显热散热冷负荷系数；
如果空调系统不连续运行，则CLQ＝1.0。
设备和用具的实际显热散热量按下式计算1）电动设备
一、机房监控点位的布置9 二、控制部分设计9 第四节 测点一览表
第五章 新风系统监控设计11
第一节 系统功能及组成11 一、系统功能11 二、系统组成12
第二节 主要设备及选择12
致谢13
参考文献13
附录13
摘要
随着生活水平的不断提高，人们对居住环境的舒适性要求也越来越 高。空调系统尤其是中央空调系统在建筑物中得到了越来越多的应用， 像宾馆、办公楼等这类对舒适性要求较高的建筑，普遍采用中央空调系 统。
第二节 设计依据
GBJ19-87《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范》 GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》
JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》 GB/T50314-2006《智能建筑设计标准》 GB2050311-2007《综合布线系统工程规范》 GB50312-2007《综合布线工程验收规范》。
第二节 中央空调系统设计基本原则
⑴符合信息时代的技术要求，整体系统完全采用网络化结构。系统 可独立工作,在网络故障的情况下,可临时在系统本机内存储数据。
⑵系统完全网络化，通过内部IP和地址解析，可以跨地区监控；支 持多种通讯方式在没有网络的情况下，可使用RS485或工业以太网通信 协议。
⑶系统采用模块化设计，安装简单。 ⑷内建 WEB管理网页，客户端无需安装任何特定软件。只要有网页 浏览功能，通过授权就可管理、浏览任意地区的监控内容；
F——外墙和屋面的面积，㎡；
K——外墙和屋面的传热系数，W/(㎡·℃),可根据外墙和屋面的不
同构造，表1－6（a）或表1－6（b）[1]中查取；
tn——室内计算温度，℃；
tl n——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃，根据外墙和屋 面的不同类型分别在表1－7（a）～表1－7（g）[1]中查取
必须指出：(4.1)式中的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气
3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计
算：
LQ3=F·K·(tl – tn) W
（4.5）
式中：F——外玻璃窗面积，m²；
K——玻璃的传热系数，W /( m²·k) ；
本设计单层玻璃K=6.26 W /( m²·k) ；
tl——玻璃窗的冷负荷温度逐时值，℃，见表1-13[1]；
象参数为依据计算出来的，因此对不同地区和不同情况应按下式进行修
正：
t'l n =( tl n + td) ·ka· kp ℃
（4.2）式中: td——地区修正系数，℃，见表1－8（a）及表1－ 8（b）[1]；
ka——不同外表面换热系数修正系数，见表1-9[1]； kp——不同外表面的颜色系数修正系数，见表1-10[1]；
本建筑为一商贸综合楼，共10层，建筑面积5997平方米，主要功能 有餐饮、客房、办公室等。本工程设计范围包括餐饮、客房、办公室等 的多联机空调设计；空调系统采用MDV智能变频控制多联式空调系统， 无论从经济、使用寿命，还是从美观、清洁的角度讲，该系统都很符合 建筑用途的要求。
在暖通空调负荷计算之前，按照《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005的要求，配合建筑专业对建筑围护结构热工进行了详细计 算。通过计算使建筑热工设计满足节能标准的要求，为暖通空调节能设 计奠定基础。
当工艺设备及其电动机都放在室内时： Q＝1000·n1·n2·n3·N/η (4.9)
当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时： Q＝1000·n1·n2·n3·N (4.10)
当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时： Q＝1000·n1·n2·n3· N (4.11)
式中：N——电动设备的安装功率，kW； η——电动机效率，可由产品样本查得； n1——利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，一般 可取0.7～0.9可用以反映安装功率的利用程度； n2——电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机 器设计时最大实耗功率之比；
tn ——夏季空调房间室内设计温度，℃；
tl s ——相邻非空调房间的平均计算温度，℃ 。
t'l s按下式计算 t'l s = t + tl s ℃
（4.4）
式中：t ——夏季空调房间室外计算日平均温度，℃；
tl s ——相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调房间室外计
算日平均温度的差值,当相邻散热量很少(如走廊)时, tl s 取3 ℃,；当 相邻散热量在23～116 W /m2时, tl s取5 ℃。
n3——同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装 功率之比，一般取0.5～0.8。
2）电热设备散热量
对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算：
Q＝1000· n1·n2·n3·n4·N
(4.12)
式中：n4——考虑排风带走热量的系数，一般取0.5；
其中其他符号意义同前。
3）电子设备散热量
中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒(冷冻和冷热)循环 水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制 冷压缩机组通过压缩机将空调制冷剂(冷媒介质如R134a、R22等)压缩成 液态后送蒸发器中，冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器 盘管中与冷媒进行间接热交换，这样原来的常温水就变成了低温冷冻 水，冷冻水被送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量， 产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间，从而达到降温的目的。冷 媒在蒸发器中被充分压缩并伴随热量吸收过程完成后，再被送到冷凝器 中去恢复常压状态，以便冷媒在冷凝器中释放热量，其释放的热量正是 通过循环冷却水系统的冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却 水泵泵入冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔上， 由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风
式中：F——玻璃窗的净面积,是窗口面积乘以有效面积系数Ca，
本设计单层钢窗Ca=0.85；
C Z——玻璃窗的综合遮挡系数C Z=Cs·Cn ；
其中，Cs—— 玻璃窗的遮挡系数，由表1-16[1]查得，6mm厚吸热玻
璃Cs =0.89； Cn—— 窗内遮阳设施的遮阳系数，由表1-17[1]查得，
中间色活动百叶帘Cn =0.6； D j.max——日射得热因数的最大值，W/m²，由表1-18[1]查得； CLQ ——冷负荷系数，由表1-19（a）～表1-19（b）[1]查得。
第三节 中央空调系统的冷负荷计算 1、 冷负荷构成及计算原理
1、围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法
具体计算见附录1
1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷
负荷可按下式计算：
LQ1=F·K·(tl
n
-
tn)
W
（4.1）
式中：LQ1——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W；
中央空调系统的使用可以达到经济节能，环保，节约空间，个性 化，简化管理，提升档次，投资方便等优点，是未来空调的发展方向之 一。其统一的管理，良好的舒适度，高档的品位，广阔的利用空间一定 能使用户的生活提高一个档次。而统一供冷供暖的方式，可以节约一大 部分能量，环保的特质也会让用户感到特别满意。
第一章 工程概况
第二章 设计原则及依据 第一节 设计原则
1）设备保证是符合中华人民共和国最新执行标准，须为国内外知 名品牌并通过国家、行业检测中心检测合格的设备。
2）产品及其所有零部件应是技术先进、设计正确、结构合理、安 全可靠、节省能源、遵守机械、电器及建筑方面的通用技术要求，维护 方便。制造产品的材料应具有足够的强度和合适的性能，且为原厂生 产，并有该厂商标。产品必须是最新制造生产，不得有生锈、陈旧、过 时的配件。
2） 内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷
当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3℃时,要考虑由内
维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式
计算：