1、 毕业设计开题报告 建筑环境与设备工程 岱山电力公司办公楼空调系统设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 现代科学技术革命给人类带来了高度发展的现代文明，人类在享受着现在物质文明的同时，却不得不面对它的孪生产物 包括全球问题在内的许多复制的社会问题和环境问题：恶劣的生态环境对人类的生命和健康带来的威胁有多大。于是人们对于环境和自身健康的要求就有必要对生活的环境进行空气调节所以有了暖通空调这项技术。由于暖通空调技术对人类生活生存环境的极大改善和现代科学技术的需要，加上近年来大气同温层出现臭氧 空洞大气温室效应加剧能源使用对环境的污染，牵涉到室内空气品质“建筑病态综合症”等一系列
2、问题的出现，使得暖通空调技术的发展前景受到世界各国与空调相关的制造商和科学家的极大关注使得暖通空调技术有了长足的进步。其中主要包括变频空调技术、蓄能空调技术以及绿色空调技术 【 1】 。 变频空调： 在空调制冷（或制热）过程中，压缩机电机始终按照固定转速运转来获取制冷量（或制热量）的，称之为定频空调即一般空调。而通过某种装置改变供给压缩机电机的电源频率来调节压缩机电机旋转速度，从而控制空调空调制冷量（或制热量），称之为变频空调 【 2】 。 变频空调有两个发展阶段其中第一个阶段是交流变频发展阶段，这个阶段经历了由单转子压缩机向双转子压缩机的过渡，目前我国大部分变频空调采用交流变频方式。第二个阶
3、段是直流控制变频阶段。 1998 后日本一些空调制造厂纷纷开发直流控制变频压缩机与直流控制变频空调器。 2000 年日立率先推出稀土永磁材料子直流控制变频压缩机，使直流控制变频空调全面达到“无极调速，节能，静音”的效果。 2000 年下半年到今年，日本又出现了一股直流涡旋式压缩机旋风，成为市场的新热点 【 3】 。 蓄能空调 ： 蓄能空调 的基本概念 所谓蓄能空调，就 是利用蓄能设备在空调系统不需要能量或用能量小的时间内将多余的能量储存起来，在空调系统需求能量大的时间将这部分能量释放出来的空调系统。根据使用对象和储存温度的高低，可以将蓄能空调分为蓄热空调和蓄冷空调。蓄能空调的蓄能原理可分为潜热
4、蓄能和显热蓄能：潜热蓄能是将物质发生相变所吸收或释放的热能储存起来，而显热蓄能则是将物质发生温度变化时所吸收或释放的热能储存起来。蓄能空调的工作过程可以冰蓄冷空调系统为例来说明，该系统可结合电力系统的分时电价政策，在夜间用电低谷期，采 用 电制冷机制冷，将制得的冷量以冰（或其它相变材料）的形式储存起来，在白天空调负荷（电价）高峰期将冰融化释放冷量，用以部分或全部满足供冷需求。在空调系统的应用中，以蓄冷为主。因此，在这里主要介绍蓄冷空调 【 4】 。 空调系统的蓄冷介质 1. 水 水可作为显热式蓄冷的蓄冷介质，其蓄冷温度为 46 。该系统的主要特点是易于利用现有空调用常规冷水机组，在用电低峰时经
5、过蒸发器把冷量储存在冷水里，在用电高峰期时把储存的冷量供给空调系统。这样的空调系统供冷回水温度和蓄冷槽供水之间的温差对蓄能非常重要，并且该温差直接决定着蓄水槽的体积。 2.冰 冰可作为潜热式蓄冷的蓄冷介质 。由于水的凝固点为 0 ，冰水相变产生的蓄冷量比温度蓄冷量要大很多，因而以冰作为蓄冷介质具有很高的应用价值。该系统在用电低峰期时把冷量储存在冰内，在高峰期时用来补充高峰期的用冷量。根据从蓄冰槽取冷方式的不同，可分为内融冰和外融冰两种方式。内融冰方式是空调系统水和冰的冷量通过板式换热器间接换热的取冷方式；外融冰方式是空调水与冰直接接触取冷，这种方式使得取冷温度降低，便于和低温送风系统结合使用。
6、 3.共晶盐 共晶盐是无机盐与水的混合物，它可作为潜热式蓄冷的蓄冷介质。随着盐的成分不同，其蓄冷温度相应不同，通过配制不 同成分比例的水合盐，可以得到所需的不同相变温度的相变材料。但由于共晶盐材料的相变潜热一般比冰小，而且融解过程容易出现分层现象，因此使得这种介质的使用受到了限制。 4.气体水合物 气体水合物可作为潜热式蓄冷的蓄冷介质。气体水合物是一种包络状晶体，是外来气体分子被水分子结成的晶体网络坚实地保围在中间形成的。由于大多数制剂能在 512 条件下形成气体水合物，所以该种介质比较适合空调工况，而且其容易融解和生成，在水合结晶时释放出相当于水结冰的相变热，传热效果好，具有很好的化学稳定性
7、，腐蚀性低，安全性好，因而采用气 体水合物作为蓄冷介质的蓄冷技术被认为是比冰蓄冷更为有效的蓄冷技术。但是气体水合物对蓄冷槽的要求很高，蓄冷槽的结构、密封性、承压能力以及内部不凝性气体的含量对蓄冷效果都有影响。 绿色空调的发展 近 50年来，由于氟利昂作为制冷工质的大量利用，取得了显著的经济效益，但也引起了大气臭氧层的衰减，加剧了温室效应。这已危及到人类健康及生态的安全。因此，根据蒙特利尔议定书和京都协议的要求，将逐步淘汰 CFC、 HCFC物质，控制破环大气臭氧物品的蒙特利尔协定书在 1992年决定 R22的禁用期限为 2030年。但随着人 们对环境保护意识的不断加强和科学技术的不断发展，实际
8、上禁用期限不断提前，很多国家提前完成了 CFC、 HCFC的限制和淘汰。中国作为发展中国家， 2040年是禁用的最好期限，国内空调器的生产还能延续一段时间，但是由于经济全球化的发展，我国许多空调器的出口到欧美地区，空调器的出口市场将逐步受到限制和影响。发展绿色空调已经成为一个刻不容缓的现实问题 【 5】 。 暖通空调在绿色建筑物中有主动式和被动式的方法。其中主动式手法就是利用建筑自身和天然能源来保障室内环境品质。用主动式措施改善室内生态环境，主要是做好太阳发散和自然通 风这两项工作。基本思路是使日光，热，空气仅在有益时进入建筑，其目的是控制阳光和空气于恰当的时间进入建筑，以及储存和分配热空气和
9、冷空气以备需要。主要方法有： 1控制太阳辐射； 2利用有组织的自然通风。第二种被动式方法就是依靠机械，电气等设施，创造一种扬自然环境之长，避自然环境之短的室内环境。当今的建筑由于其规模和内部使用情况的复杂性，在多数气候区不可能完全靠主动式方法保持良好的室内环境品质。因此，要采用机械和电气的手法，在节能和提高能效的前提下，按“以人为本”的原则，改善室内生态环境。在既要节能，又要保证室内环境 空气品质的前提下，主要方法有：风量可调的置换式送风系统，冷辐射吊顶系统。结合冰蓄冷的低温送风系统以及去湿空调系统在国外绿色办公建筑集中已成为流行的空调方案 【 6】 。 随着绿色空调新技术，新材料，新工艺的不
10、断开发，空调产品的性能，质量，款式和品种正在迅速发展。当前，国外空调发展的新绿色技术趋势有： HEPA酶技术；冷触媒技术；光触媒技术；消烟除尘技术；体感温度控制技术；人感控制技术；纳米杀菌技术；无病害健康技术。 选题依据及意义： 根据舒适性空调定义，它 是应用于以人为主的空气环境调节，其作用是维持良好的室内空气状 态，为人们提供适宜的工作或生活环境，以利于保证工作质量和提高工作效率，以及维持良好的健康水平。 而在如今，人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。尤其是长期在办公室上班的人员，故对办公楼中央空调系统的要求为较高。借此，设计一
11、项节能、环保、健康的中央空调对人们的工作都有很好的影响，有着重要的意义。 对办公楼中央空调系统设计 【 8】 ： （ 1）采用低风速全空气空调方式。此种方式要做好系统的划分和分区处理。 （ 2）风机盘管加新风是最常用的空调方式。这种方式目前 国内设计中最为常用，在70-80 年代，国内有 70%-80%的办公楼就是这种方式。 （ 3）末端可调变风量空调方式。近年来国外提出了末端可调变风量系统的概念，用先进的电脑软件，根据末端装置实际风量变化直接控制送风机，并保持风道的压力平衡，适合办公楼内部区负荷变化，以及各人自主调节风量的使用条件。 根据各暖通空调的规范以及国标进行本次暖通空调的设计。 二、
12、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1.详细了解建筑结构与功能，根据规范计算建筑负荷； 2.算出负荷后，确定空调系统形式及空气处理过程； 3.选择设备并绘制送 风系统； 4.对空调风系统进行水力计算； 5.空调水系统设计； 6.对空调水系统进行水力计算； 7.制冷机房设计； 8.完成设计计算书。 拟解决问题有： 1.该工程建筑负荷问题 2.该工程设备布置（风机盘管和冷水机组）问题 3.该工程管道布置（水管和风管）问题 三、研究步骤、方法及措施： 1.收集整理资料； 2.空调负荷计算； 3.空调系统形式选择； 4.风量计算； 5.空调水力计算； 6.绘图； 7.编写设计说明书； 8.整理论文 四
13、、参考文献 1.卜增文 . 21 世纪暖通空调发展前景的哲学思考 J. 合肥工业大学建筑设计研究 院 . 2000（ 01） 2.伊佩奇，李高健 . 变频空调的发展及原理 N. 家庭电子 . 2001（ 09） . 3.欧阳春光 . 变频空调的技术特点 N.家用电器 . 2001（ 02） . 4.商妍，王占龙 . 浅析蓄能空调系统推广及其应用 J.北邢台市政设计研究院有限公司 . 2010（ 02） . 5.老诚 . 绿色空调产业化现状与发展趋势 N. 高科技与产业化 . 2003（ 07） 6.龚毅 . 绿色空调的发展 J. 中原工学院院部 . 2001（ 01）。 7.赵荣义、薛殿华 .空气调节 M. 中国建筑工业出版社 .1998 8.刘登攀 . 初探中央空调系统设计 J. 辽阳石化分公司工程管理部 . 2008（ 13）
