1、 毕业设计开题报告 建筑环境与设备工程 杭州某高档酒楼建筑空调设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1 研究动态 中央空调在大型公共场所等一些地方时必不可少的，但是它的能耗使用也是一个问题。所以在近年来再设计的时候加入了变频技术来降低能耗。目前常用的中央空调系统存在以下缺点 :1)冷却水循环系统的能耗过大。在设计时 ,为保证在大气温度最高的情况下也能正常使用 ,所以中央空调要按满负荷计算 ,并留有一定的富裕量 1。而平时使用时由于天气情况、人员数量、活动内容的变化所需负荷是不断变化的 ,往往达不到 最大值。冷却水泵的配置是按夏季的最大流量配置。根据流量计算公式 ,流量与电机
2、的转速成正比。由于交流电机的转速不可调 ,只能全功率运行 ,增加了管道的能量损失 ,浪费了冷却水泵运行的输送能量 ,增加了能耗。 2)冷冻水循环系统能耗过大。根据泵的流量计算公式 ,冷冻水的流量与冷冻水泵的转速成正比 ,当冷冻水泵转速高时 ,冷冻水的流量大 ,流速快 2。当冷冻水流过风机盘管机组时 ,还没来得及将所带的冷量全部释放完 ,就已返回制冷机去了 ,造成冷冻水泵输送和空调主机冷却能量的过度损耗。 交流变频技术具有良好的节能效果、控制性能好、过载能力 强、使用维护方便 ,得到了广泛的应用 ,已成为电动机调速的首要选择 3。变频器的工作原理就是把工频电源变换成较低频率的交流电源 ,以实现电
3、机的变速运行。采用变频调节技术 ,电机可在很宽的范围内平滑调速 ,可将所有节流阀去掉 ,使管道畅通 ,可免去节流损耗。通过改变电机转速改变水的流量 ,达到节能的目的 4。 中央空调变频调节系统主要涉及冷冻水系统和冷却水系统 5。（ 1）冷冻水系统的变频控制。进入空调房间的冷冻水称为 “出水 ”,流经所有的房间出来的冷冻水称为 “回水 ”,回水温度高于出水温度 ,形成温差 ,设计最大温差为 5 (如 出水为 8 ,回水温度为13 ) 6。在制冷机组冷冻水循环出水管和回水管上装设检测温度的变送器 ,再与 PID调节器、变频器组成闭环控制系统 ,通过冷冻水的温差来控制变频器的频率 ,以控制电机转速
4、,调节冷冻水的出水量。（ 2）冷却水系统的变频控制。冷却水循环系统的温差为冷凝器 2 端的进出水温差。同样采用温度变送器、 PID 调节器、变频器组成的闭环控制系统 ,将设计最大温差控制在 5 (如冷凝器出水温度为 38 ,进水温度为 33 ) 7。 通过调查可知，酒店建筑的消耗能源中电占据了主导地位，其次天然气所占份额较大。集中空调 制冷机组主要以电力为主，供热主要以燃气锅炉为主，冷热源设备的形式主要有电制冷机组和锅炉，分体式空调等。其中电制冷机组又以螺杆式和离心式为主，但少数酒店仍在沿用老式的活塞式冷水机组。影响空调耗能的因素亦较多。天气情况，酒店入住情况，人流量等都将影响耗电量。在典型的
5、夏季日，白天，空调负荷随着室外温度的升高逐渐增大。如果制冷量不够，首先起反映的就是酒楼里面的茶园、餐厅等地。夜间阶段，空调冷负荷有较大幅度的降低处于低负荷运行阶段。白天，空调用电负荷达到此时负荷 50%以上，然而夜间阶段，由于照明、办公、电梯等设备运行 极度减少，空调负荷占此时总负荷 70%以上。因此，在典型的夏季日，空调用电占据了整个酒店用电的统治地位。 美国的小型中央空调的型式以风管式系统为主，其具体形式多种多样。风管式单元空调系统和风管式空调箱系统在美国的应用都很广泛 8。此外，集成了燃气炉的小型中央空调系统在美国的应用也非常普遍。此种小型中央空调系统在供冷季由制冷机组提供冷量，在供热季
6、由燃气炉提供热量，对室内回风和新风进行处理，消除房间空调负荷。 日本与美国以风管式系统为主的特点不同，日本的小型中央空调走的是一条 “氟系统 ”为主的发展道路，从窗式空调 器到定速分体式空调器，再到变频分体式空调器9。同样，日本的小型中央空调也以变频空调即 VRV 系统（包括一拖多）为主。 此外，对于比较高档的别墅住宅，也有采用风管式系统的，风管式单元空调系统和风管式空调箱系统都有应用对于面积很大的高级住宅还采用新风机组 +风管式空调箱系统，通过新风道将室外空气引入室内，运行时需要关闭房间所有的窗户，原则上可实现全年连续运行 10。对于中级住宅或规模较小的高级住宅也有采用冷 /热水机组的，在这
7、种系统中，室内末端装置多采用落地式风机盘管，当采用吊顶式风机盘管，在冬季供热时，室内上 下温差太大，通常辅以电热壁毯作为辅助热源。小型空调系统的控制技术，至今已取得了显著的进步 11。空调界现在所关注的问题主要集中在减少空调系统对环境的污染，加速空调系统可持续发展的技术开发方面。 1.削减氟里昂的使用量。现在小型空调系统的制冷剂主要采用 HCFC22，由于削减计划的逐渐实施，替代制冷剂大多偏向于采用混合工质方案，但关于采用新工质制冷系统的控制问题的研究仍属空白 12。 2.解决变频系统电磁兼容性问题。高次谐波会降低空调系统的功率因数，造成配电系统的容量增大。对此方面的研究虽已取得了一定进展，但
8、仍 未达到理想的效果 13。 3.抑制漏电电流。压缩机电动机采用 PWM 控制，由电动机线圈和压缩机外壳之间的静电产生漏电电流，特别是为降低压缩机噪声，提高载波频率，会使漏电电流增大 14。 4.提高节能效果。家庭和办公室，其空调系统的能耗占绝大部分。空调系统的节能，不仅要提高单台设备的能源利用率，而且应对全家或整栋大楼的空调设备进行综合控制和管理，以提节能效果 15。 2 选题依据和意义 随着我国经济建设地快速发展，能源问题倍受关注，我国人口多，资源相对不足，主要矿产资源人均占有量不到世界平均水平的一半：同时， 我国能源利用率较低，国内生产总值万元能耗为世界平均值 33 倍，主要用能产品能耗
9、比发达国家高 40，其中建筑用能已达全社会能源消耗的 27.6，建筑节能已成为国家发展战略的重大问题。建筑节能是全社会节约能源的重要组成部分，是关系到国计民生的大事，也是国民经济发展和建筑技术进步的重要标志。建筑节能是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗， 所以在酒店的中央空调设计的时候是需要我们参考非常多的资料和信息，完成一个优秀的设计是要进过不断地考虑和修改才能完成的。 二、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，根据规范计算建筑夏季冷负荷与冬季热负荷。 2.计算设备制冷量，画焓湿图，确定空气处理过程。 3. 对建筑
10、空调风系统进行阻力计算。 4.选择设备并布置送风系统。 5.绘制风管系统平面布置图。 6.送、回风管道系统及冷冻水管道系统布置及水力计算。 7.设备选型。 解决了建筑的冷负荷与热负荷的最大值，解决各个房间大厅的中央空调管道系统布置情况，解决了设备的选型问题。改进我们生活环境的空气质量，保证了我们在健康生活。 三、研究步骤、方法及措施： 1研究步骤 (1).选择课题，确定设计方法。 (2).搜集、阅读整理资料。通过图书馆、数据库，了解空调设计的原理方法等。 (3).拟写开题报告。 (4).计算冷热负荷，选定设备。 (5).布置新风管，回风管或冷凝水管等。 (6).绘制施工图。 (7) .撰写论文
11、。 2.研究方法 1.分析所搜集的资料，通过正确的方法做好设计的准备。 2.结合书和资料上的理论做出设计。 3.征求专业人士意见，修改设计内容。 3.研究措施 1.通过实际工程的应用情况，然后改善自己的设计及应注意的问题。 2.通过多个方案比较，选择最合适的系统 、管道、设备等。 四、参考文献 1 刘登攀 .初探中央空调系统设计 J. 中国高新技术企业， 2008， 47（ 13）： 60-62. 2 蒋浓芳 .某酒店中央空调系统缺陷分析 J. 能源工程 ， 2001，（ 04）： 68-69. 3 欧阳春光 .变频空调技术的特点 J. 家用电器， 2001，（ 08）： 24-25. 4 仇
12、志华 .中央空调水处理技术发展中的相关问题探讨 J. 科技创新导报， 2007，（ 12）： 89. 5 陈剑萍 .变频节能技术在中央空调中的应用 J. 轻工机械， 2009，（ 02）： 101-103. 6 仇志华 .中央空调水处理技术发展中的相关问题探讨 J. 科技创新导报， 2007，（ 12）： 89. 7 林永进 .中央空调水系统中变频控制技术的应用 J. 机械工程， 2009，（ 09）： 108-110. 8 王庆一 . 美国建筑节能经验 J. 节能与环保 ， 2004，（ 12）： 11-13. 9 杨胤保 . 大金 RXYS， 10， 12M系列空调制冷系统各部件功能分析
13、J. 家电检修技术， 2005，（ 1）： 49-51. 10 周子成 . 世界中央空调设备的现状和发展 (二 )J. 制冷， 2007，（ 03）： 23-29. 11 周子成 . 世界中央空调设备的现状和发展 (一 J. 制冷， 2007，（ 02）： 22-26. 12 贾龙志 . 试论中央空调系统替代制冷剂的选择 J.浙江建筑， 2006， 23（ 02）： 64-66. 13 李传伟 . 变频控制系统的电磁兼容探讨 J. 电子电力， 2008，（ 02）： 33-36. 14 陈友良 . 蓄冷中央空调的工程应用 J. 上海建设科技， 2001，（ 05）： 35-36. 15 贺利娜 . 中央空调系统的节能措施 J. 中国新 技术新产品， 2010，（ 01）： 140-141.
