1、 毕业设计开题报告 建筑环境与设备工程 别墅建筑 VRV 空调工程设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 变流量中央空调技术（ VRV 技术 )，供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。这就是 “ 变 频 ” 的原理。变频空调的核心是它的变频器，变频器是 20 世纪 80年代问世的一种高新技术，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把 50Hz 的固定电网频率改为 30至 130Hz 的变化频率，使空调完成了一个新革命。同时，还使电源电压范围达到 142V至 270V，彻底解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器
2、不能正常工作的难题。变频空调每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式，增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同、同级别空调器的 1 5 倍，低温下仍能保持良好的制热效果。此外，一般的分体机只有四档风速可供调节，而变频空调器的室内风机自动运行时，转速会随压缩机的工作频率在 12 档风速范围内变化，由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理，实现了低噪音的宁静运行。当空调高功率运转，迅速接近所设定的温度后，压缩机便在低转速、低能耗状态运转，仅以所需的功率维持设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开
3、停停所造成的对寿命的衰减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。 目前的 变频器 可分为两大类： 交流变频空调器 和 直流变频空调器 。 交流变频空调器的工作原理是：变频技术是通过变频器改变电源频率，从而改变压缩机的转速的一种技术 ,通过变频器先进行交流到直流的变换，再通过变频器进行直流到交流的变换，从而控制交流电机的转速。而对变频器的控制是通过传感器将室内温度信息传递给微电脑，输出一定频率变化的波形 ，控制变频器的频率。当室内急速降温或急速升温时，室内空调负荷加大，压缩机转速加快，制冷量按比例增加，相反，当室内空调负荷减少时，压缩机正常运转或减速。 直流变频空调器的工作原理是把 50Hz 工频
4、交流电源转换为直流电源，并送至功率模块主电路，功率模块也同样受微电脑控制，所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源，压缩机使用的是直流电机，所以直流变频空调器也可以称为全直流变速空调器。直流变频空调器没有逆变环节，在这方面比交流变频更加省电。直流变频空调是相对于交流变频空调而来的，其实，它的名称是不正确的，因为直流不 存在变频，它是通过改变直流电压来调节压缩机转速，从而改变空调的制冷量，采用的直流调速技术要远远优于调频技术，因此直流变转速是正确的叫法。它只能说是一种直流变转速空调，不是严格意义上的变频空调。它的能源损耗比调频调速要小。另外，由于这种直流电机的转子是永磁的，又省却了三相交流异步
5、电机的转子电流消耗。所以，它从电网电源到电动机这一段的功率因数要比调频调速方式高，节省了一定的能量 。 变频技术相对于定频技术有许多优越之处： 节约能源、运行费用低 采用冷媒直接蒸发并利用变频技术，效率高，耗能低，节能效果非常显著，而 且在室内避免了跑、冒、滴、漏等现象。系统内每个区域均被单独控制，只有在那些需要空调的房间内，系统才会制冷或供热；而对于那些暂时不需要空调的房间，系统将完全关闭，从而减少了不必要运转成本。由于采用独特的变频技术和新型涡旋式压缩机，室外机输出功率可根据室内机负荷的大小自动调节， 50%负荷时，能效比达 5.14，即部分负荷运行时能效比非常高。而大型冷水机组在低负荷运
6、行时能耗相对较大，从这一意义上讲 SET-FREE 系统节电 30%以上，大大节省了运行费用。 节省占地面积、有效利用空间 室外机属于风冷热泵型机组， 可直接放于屋顶、阳台或楼外空地（机组重量不会对大楼楼顶结构产生影响），无须设置机房，而且不需要冷却塔、水泵、软化水等繁琐的附属设备，节省了大量建筑面积和基建投资，业主也可将这些空间用作其途径获得更大的收益。室内机外型尺寸都非常精巧（机身超薄），连接的冷媒管很细且安装没有坡度要求，室内机本身附带冷凝水提升泵，可以提高冷凝水管的安装高度，这样就可大大节省吊顶空间，有利于提高吊顶高度。 控制先进、智能化管理 为更好地满足用户对温度的舒适要求，利用模糊
7、逻辑控制原理，室内机同时感应室内空间与辐射温度，自动调节出适当 温度，使房间内温度达到舒适均衡。室外机、室内机都带有电脑板，通过信号的传输可对室内外机的电子膨胀阀进行连续精密调整，温度波动范围小，并可实现时间、风量、风向、状态的自由设定与控制 。 空调系统备有简易遥控器、有线遥控器、无线遥控器、中央控制器、 7日定时控制器五种控制方式，另外变频多联机系统还提供中央管理系统，可直接连接计算机进行楼宇的智能化管理。 工程设计自由度高、灵活方便 只用 “ 电 ” 这一种能源就可解决全部空调运行问题，比较安全可靠，夏送冷风，冬送暖风；而且变频多联机系统实现了在冬季-15 的室外温度以上变频 多联机系统
8、保证稳定的供热运转，完全可满足在寒冷地区的空调需要。 变频多联机系统室外机与室内机之间的冷媒管道配管长度可达100 米（ 840 型室外机为 120 米），室外机高于室内机的高度差可达 50 米（当室内机高于室外机时为 40 米），并且同一冷媒系统中各室内机之间最大高度差为 15 米，因此此系统可广泛地应用于各种楼宇建筑。室内机有天花板内置风管式、四面出风嵌入式、两面出风嵌入式、壁挂式等 7 种型式、 34 个型号，用户可根据建筑风格和装饰美观的要求任意选用。可采用多种新风形式（全热交换器、室内机、新风机）来满足不同使用场 所的温度、湿度要求，而且新风机吊顶安装，不需设设备间，节省占地面积。
9、安装极为方便、施工周期短 不需要机房及大量的附属设备，连接室内外机的仅是铜管，管道系统的安装非常简便、迅速，施工周期短。可分层、分区、分段进行安装，并分层、分区交付使用，旧楼改造不影响正常办公和营业 。 通讯系统采用无极性双绞线通讯线，在减少布线工作量的同时，避免了正负极接线错误而造成的损害，使施工简单化。同径化管道系统（部分厂家有）节省设计施工时间和劳力，整个冷媒主管采用同一口径，将复杂的管道选择和施工简单化。室外机的同厚度、同高度在排列 时更美观、更方便；在室外机中，前方、后方或底部其中任一方向均可连接管道。 操作人性化、维护保养简单化 设备运行时不用专人管理，室内外机通过微电脑实现全部自
10、控，遥控器功能强大，操作简单、明了。遥控器以及室外机电路板显示器均可显示设备运行数据和故障代码，维修保养人员可以通过显示的数据和代码及时、准确、全面掌握设备运转情况。变频多联机系统是冷媒直接蒸发制冷系统，它不需类似冷水机组的大规模保养，只需简单清洗室内机过滤网和室外机散热翅片。如一幢大楼变频多联机系统，当一套系统发生故障时，只修理这套系统即可，不会影响到 其它系统的正常工作。 使用寿命长 严格的品保体系确保产品的质量，使用寿命可达 15 年以上。 运转宁静、噪音低 多项新设计、新技术、新材料的采用，实现整体系统低噪音。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 本课题研究的内容： 杭州 市 两
11、栋 三层别墅多联机 中央空调的设计、安装、调试。 1、设计参数： 夏季 冬季 房间 （层高 3m） t=262 t=1 82 =65% =65% 3、 杭州 地区基本气象参数： A.0.1 杭州地区室外温度见表 A.0.1。 表 A.0.1 杭州地区室外温度（） 全年平均 最冷月平均 最热月平均 极端最高 极端最低 16.2 (16.9) 3.7 28.6 39.9 (39.1,95年 ) -9.6 (-6.2,92年 ) 表中数据摘自 GB50176-93民用建筑热工设计规范。（ ）中数据根据杭州市 1991 2000 年统计年鉴计算的平均值及最高最低值。 A.0.2 杭州地区室外相对湿度见
12、表 A.0.2。 表 A.0.2 杭州地区相对湿度 (%) 最冷 月平均 最热月平均 最热月 14时平均 77 80 62 表中数据摘自 GB50176-93民用建筑热工设计规范 A.0.3 杭州地区围护结构夏季室外计算温度见表 A.0.3。 表 A.0.3 杭州地区围护结构夏季室外计算温度（） 平均值 te 最高值 temax,波幅值 Ate 32.1 37.2 5.1 表中数据摘自 GB50176-93民用建筑热工设计规范 A.0.4 杭州地 区夏季水平面及西向太阳辐射照度见表 A.0.4。 表 A.0.4 杭州地区夏季水平面及西向太阳辐射照度（ W/m2） 朝向 最大值 平均值 水平面
13、944 306.8 西向 608 147.2 表中数据摘自 GB50176-93民用建筑热工设计规范 A.0.5 杭州地区冬季主导风向： NNW，主导风向频率： 21%；夏季主导风向 SSW，主导风向频率： 24%。 4、本课题具体研究内容： a： 三 层 别墅 各层（房间）的冷负荷计算 b：整体空调方案以及空气处理方式的确定 c：制冷机组及末端设备选型 d： 室外机 的选型以及水 系统、风系统布置方案确定 e：各层 铜 管、 排 水管的布置图、总系统图、施工图、气流组织图等图纸的绘制 f：防排烟系统的设计 g：对整体空调系统设计的审查、修整。确定所用方案的科学性。 五、研究目标、主要特色及工
14、作进度： 1、研究目标： 设计出节能、舒适、健康符合标准的 三层别墅 中央空调系统。同时做好建筑防火排烟系统的设计。具体工作量包括：计算、设备选型、空调图纸的绘制、整体方案的评定。 2、主要特色： a： 别墅 各层分别设置空调机、具有灵活、操作简单、节省占地和节能等特色 b： 走廊 采用 等湿送风来满足要求。 三 、研究步骤、方法及措施： 步骤： 1、收集资料进行阅读， 2、综述资料与了解所研究课题的目得意义。 3、撰写开题报告的内容。 4、分析修改研究内容。 方法： 实 证分析和规范分析相结合；对比论证；列事实、摆依据；理论和实践相结合；引用分析等方法。 措施： 主要通过图书查询、网上浏览、
15、去国有企业实地调研等方法来收集资料。拟运用经济学、企业管理学、组织行为学等相关知识来撰写论文。 四、参考文献 1 彦启森主编，空气调节用制冷技术 M，中国建筑工业出版社， 1999.8 2 郑贤德主编，制冷原理与装置 M，机械工 业出版社出版， 2000 年； 3 机械工业部编，制冷空调设备产品样本 M，机械工业出版社， 1995 年 12月 4 制冷工程设计手册编写组编写，制冷工程设计手册 M, 第一版，中国建筑工业出版社出版， 1978年 9月； 5 吴业正主编，小型制冷装置设计指导 M，机械工业出版社； 6 马最良， 姚杨，主编 . 民用建筑空调设计 M. 北京 : 化学工业出版社， 2
16、003 7 饶荣水，周德信， 蔡咏弘，等 . 数码多联中央空调节能技术分析 J. 制冷与空调（四川）， 2003， (3): 27-30 8 赵荣义，范存养，薛殿华，钱以明 空气调节 M 北京：中国建筑工业出版社，2007 2 9 陆耀庆实用供热空调设计手册 M北京：中国建筑工业出版社， 2008 5 10 公共建筑节能设计标准 (GB500189 2005)北京： 中国计划出版社， 2005 11 邵宗义 建筑通风空调设计图集 M北京： 机械工业出版社， 2006 1 12 王志勇，刘振杰暖通空调设计资料便览 M北京：中国建筑工业出版社， 1993 11 13 建筑工程常用数据手册编写组暖通 空调常用数据手册 M北京：中国建筑工 业出版社， 1997.10 14 周邦宁中央空调设备选型手册 M北京：中国建筑工业出版社， 1999 11
