1、1湖南铁道职业技术学院毕 业 设 计题 目 系 别 机 电 工 程 系 专 业 供热通风与空调工程技术 学生姓名 班级 指导教师 职称(务) 完成日期 年 月 日湖南铁道职业技术学院 2目录第一节、 前言部分2 第二节、 设计参数3第三节、负荷计算5第四节、冷水机组选型11第五节、送风状态点及送风量确定13第六节、风机盘管选型14第七节、水力计算及水泵选型15第八节、系统平面布置图、施工图16第九节、系统说明及施工要求17第十节、设备清单和工程预算23第十一节、设计总结273第一节、前言部分设计说明该设计为株洲某住宅的家用中央空调设计一、 概况1、地点：株洲市2、面积及层数该建筑总共为三层，此
2、设计为整栋的第二层有空气调节要求的房间。此建筑是以提供舒适的家庭环境为主的别墅型大楼。采用层高为 4.2m，该楼层总建筑面积约 550，其中第二层装了家用中央空调系统，建筑面积约为 168，而空调建设面积约为 136该建筑物相关资料如下：外墙和内墙：外墙为 240mm 砖墙，外抹 20mm 水泥砂浆加靓丽瓷砖，内为白色粉刷；内墙为 240mm 砖墙，两面都为 20mm 水泥砂浆加白色粉刷；外窗和门双层玻璃钢窗高为 2.2m，不同房间窗宽不同，具体宽度依建筑图，6+6mm 双层玻璃窗，内有紫红色布窗帘遮阳；门统一高为 2.1m，宽为 1.1m 的棕红色实木板门；人数人员数的确定是根据各房间的使用
3、功能及使用者提出的要求确定，不过甲方的家庭基本人员数为 6，而应甲方要求按 8 人计算；照明、设备由建筑电气专业提供，照明设备为暗装荧光灯，镇流器设备在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为 15w/，设备负荷平均为 30w/，但客厅和主卧室设备负荷就按 60w/算；空调使用时间和一些要求按照别墅主人使用习惯和要求设定空调每天使用时间为 10 小时左右。由于这是一座豪华的民用别墅，对空调的温度、湿度、风速、噪音、新风量等均有很高的要求，也就是要求空调的舒适性要好，同时满足卫生健康要求。所以在我们设计小组成员的共同探讨和深入研究下，我们一致决定采用比较经济合理的半集中式冷热水风机盘管加串接式的独立新风
4、系统，主机为家用中央空调专用的数码智能调节、控制一体化风冷冷热水（热泵）机组；（新风分配）：除厨房和浴室（厕所）为全新风外，其余都按所需风量的 15%计算；而换气次数大于 1 次/每小时。同时厨房和浴室（厕所）的排风量按新风量的85%设计，以保持室内正压。 （6）系统的主机以及末端设备的选用4就我们设计团队思想和甲方的高品质要求，我们一至决定选用开利品牌的主机及末端设备，至于整个系统的安装、调试我们将派出最专业的技术人员严格地去操作执行。对于整个工程的造价，我们将依照湖南省最新的预算定额去算，并严格执行国家在这方面的相关标准。最后我们的团队将以精湛的技术、一流的服务、最合理的价格来完成我们以顾
5、客的满意为向导的空调工程。第二节、设计参数1、 室外设计参数（1）夏季空调室外设计计算干球温度，应采用历年平均不保证 50h 的干球温度。（2）夏季空调室外设计计算湿球温度，应采用历年平均不保证 50h 的湿球温度。（3）夏季空调室外设计计算日平均温度，应采用历年平均不保证 5d 的日平均温度。夏季空调室外设计计算逐时温度，按下式计算确定T(sh)=t(wp)+t(r)式中 T(sh)室外计算逐时温度（） ；t(wp) 夏季空调室外计算日平均温度（） ；室外温度逐时温度变化系数；t(r)夏季室外计算平均日较差，按下式计算t(r)=t(wg)-t(wp)/式中 t(wg)夏季空调室外计算干球温度
6、（） 。其中 室外温度逐时温度变化系数，见下表 1-1-2。室外温度逐时温度变化系数时刻1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12值-0.35 -0.38 -0.42 -0.45 -0.47 -0.41 -028 -0.12 0.03 0.16 0.29 0.40时刻13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24值0.48 0.52 0.51 0.43 0.39 0.28 0.14 0.00 -0.10 -0.17 -0.23 -0.29此地为株洲某家用别墅的小型中央空调设计，所以根据我国主要城市室外空气气象参数（株洲）参考。5台站位置 大气压（Pa）（mmH
7、g）室外计算干球温度( )室外平均风速（m/s）平均干球温度()平均日较差()地名北纬 东经 海拔（m）冬季 夏季 冬季 夏季夏季室外计算湿球温度()冬季室外计算相对湿度(%) 夏季 冬季夏 季夏季株洲 27 861131644.9 101570（762）99550（746）-2 36.1 27.6 812.62.8 32 7.3资料来源设计、安装与维修实例大全 人民邮电出版社由以上资料信息计算得：夏季室外温度逐时值；单位（） ，株洲时间8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20温度31.12 32.21 33.16 34.1134.9 35.5 35.8 35.
8、7 35.1 34.8 34 33.9 32（4）冬季空调室外计算温度和湿度的确定空调系统冬季的加热、加湿所耗的费用远小于夏季的冷却去湿所耗费用。为方便计算冬季可按稳定传热方法计算传热量，而不考虑室外气温的波动。因而只给定一个冬季室外计算温度作为计算新风负荷和计算维护结构传热之用。冬季的室外计算温度应采用历年平均不保证 1 天的日平均温度。若冬季不采用空调设备送热风，仅采用采暖装置补偿房间失热时，计算维护结构传热采暖室外计算温度。由于冬季室外含湿量低于夏季，且变化量小，不必给出湿球温度，只给出冬季的室外相对湿度值即可。冬季空调室外计算相对湿度应采用历年 1 月份月平均相对湿度的平均值。2、室内
9、设计参数此为家用别墅，因属于舒适性空调，除了要考虑室内参数综合作用下的舒适条件，还应根据室外空气参数、冷暖情况。经济条件和节能要求综合考虑室内设计参数的确定。依据采暖通风与空气调节设计规范 （GBJ19-87）中确定，舒适性空调室内计算参数如下：设计参数 温度 相对湿度 风速夏季 应采用 2428，取值为26应采用 40%65%，取值为 55%不应大于 0.3（m/s） ，取值为 0.2（m/s）6冬季 应采用 18-22，取值为 20 应采用 40%-60%，取值为 50% 不应大于 0.2（m/s） ，取值 0.2（m/s）3、围护结构取值特别说明：从我们研究设计课题的草图可以看出，围护结
10、构由外墙和铝合金窗组成，根据草图，我们可以看出整层建筑结构为上为 0.9m、下高为 1.1 m的外墙和中间高为 2.2m 的铝合金窗（实际中间部分有少部分墙支撑结构，但为方便计算可看为中间全为玻璃结构，忽略不计）外墙结构:为 240mm 砖墙，内表面抹 20mm 厚水泥砂浆加白色粉末，外表面为 20mm 水泥砂浆加装饰瓷砖，导热热阻为 0.34/（K/W） 、传热系数 1.97/W/( K)、热容量/（K），属于类型 空气调节技术附录表序号 2围护结构外表面颜色为浅蓝色，太阳辐射吸收系数为.铝合金窗结构：（1）尺寸：高为 2.2m（2）玻璃类型：为 6+6mm 绿色浮法玻璃+ 透明浮法玻璃由空
11、气调节技术附录 2-8 表 2 和表 4 知窗玻璃遮阳系数：Cs=0.55 窗的有效面积系数： Ca=0.75（3）室内遮阳设施的遮阳系数：（室内采用紫红色窗帘）Cn=0.65（4）所采用的内、外表面传热系数为 an=8.7w(k)和 aw=18.6 w(k)；第三节、负荷计算一、各围护结构冷负荷计算及依据：1、外墙冷负荷计算温度 TL（）属型，因为附录 2-7 表 3 中给出的围护结构的冷负荷都是以北京地区的气象参数为依据计算出来的，而对株洲应按实际情况修正：外墙和屋面的冷负荷计算温度为：tl=（tl+td）Kakp相应的冷负荷计算LQ(q)=FK(tl-tn)式中LQ(q)外墙和屋面瞬变传
12、热形成的逐时冷负荷（W）;F外墙和屋面的面积（） ；外墙和屋面的传热系数 1.97/W/(K)；tn室内设计温度（） （夏季） ；tl外墙和屋面的逐时冷负荷计算温度（）（修正后的） ；tl=（tl+td）Kakp 式中td地点修正值（） ，见下表 5-4；Ka外表传热修正系数值，见下表；Kp外表面吸收系数修正值，考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，建议吸收系数均采用 Kp.。但确有把握经久保持建筑围护7结构表面的中、浅色时，可采用表的修正值。td地点修正值表 5-4编号 城市 S SW W NW N NE E SE 水平23 长沙 0.5 1.3 2.4 3.2 3.1 3.0 2.4 1
13、.3 2.2单位（）表 5-5表 5-6类别颜色外墙 屋面浅色 0.94 0.88中色 0.97 0.942、外墙玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷LQn（c）=FK(tl- tn ) （）式中 LQn（c）-玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷（W） ；F-窗口面积（） ；K-玻璃窗的传热系数为 3.01w/（K），查附录和 M-2；tn -室内设计温度， （） ；tl-玻璃窗的冷负荷温度的逐时值， （） ；见下表 5-7因计算地点不在北京，应按附录 N 对 tl 值加上地点修正值 td，长沙为（3）。还有外表面传热系数不是 aw=18.6 w/（K） ，则要应用 Ka 修正 tl。因有内遮阳设施，双层玻璃窗
14、值应减少,即K=3.01X85%=2.56w/（K）。因此，式 （）变为LQn（c）=CkFK(tl+td) Ka- tn 表 5-7时间0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11tl/27.2 26.7 26.2 25.8 25.5 25.3 25.4 26.0 26.9 27.9 29 29.9时间12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23tl/30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32 31.6 30.8 29.9 29.1 28.4 27.8玻璃窗传热系数修正值 Ck窗框类型 单层窗 双层窗 窗框类型 单层窗 双层窗全部玻璃 1.00 1
15、.00 木框窗60%玻璃0.80 0.85aw/(K) 14 16.3 18.6 20.9 23.3 25.6 27.9 30.2Ka 1.06 1.03 1 0.98 0.97 0.95 0.94 0.938木框窗80%玻璃0.90 0.95 金属窗框80%玻璃1.00 1.22、 玻璃窗日射得热引起冷负荷无外遮阳时，玻璃窗日射得热引起的冷负荷，按下式算：LQ（cs）=FCCnDj.maxCLQ WLQ（cs）-玻璃窗日射得热引起的冷负荷（） ；F-窗玻璃的净面积；C-窗玻璃的遮挡系数为.（的绿色浮法玻璃透明浮法玻璃）;Cn-窗内遮阳设施的遮阳系数为.（紫红色布窗帘） ；Dj.max -日射
16、得热因数的最大值， （w/） ，见下表（） ；CLQ -冷负荷系数，以北纬为界，划分南北区，见附录。而本设计中的参数如下：北区（北纬以北）有内遮阳窗玻璃冷负荷系数 CLQ时间朝向8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18E 0.82 0.79 0.59 0.38 0.31 0.30 0.29 0.28 0.27 0.23 0.21W 0.14 0.17 0.18 0.19 0.20 0.28 0.40 0.50 0.54 0.61 0.50S 0.26 0.40 0.58 0.72 0.59 0.70 0.70 0.52 0.52 0.44 0.35N 0.54 0.65 0
17、.75 0.81 0.66 0.68 0.68 0.68 0.69 0.69 0.60水平 0.42 0.57 0.69 0.77 0.56 0.68 0.67 0.53 0.46 0.38 0.30表（）夏季各纬度的日射得热最大值 Dj.max （w/）二、 人体散热引起的冷负荷1、人体显热散热引起的冷负荷为：LQx=qxnnCLQ（ W）式中 qx-不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，w 见空气调节技术表 2-4；查得显热 60.5；n-室内全部人数。考虑到别墅主人会因事业需要或其他特殊情况的一些像朝向纬度带 水平 9亲朋好友的聚会开 Party 开宴请晚会、舞会等就应主人要求保守估计在
18、这特殊情况时的人数为 20 人n-集群系数，由于在室内工作有男子和女子，见空气调节技术表2-3，查得 n=0.96CLQ-人体显热散热冷负荷系数，如附录 2-9 表示 4 所示，这一系数取决于人员在室内停留时间及由进入室内时计算时刻为止的时间。根据室内的人员由上午 8 时至下午 6 时共停留 10 个小时，由附录 29 表 4 查得人体湿热散热冷负荷系数逐时值。2、人体潜热散热引起的冷负荷LQ(Q)=Qnn（ W）式中 Q不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量 W，由表 2-4 查得；潜热73.3；nn同上3、综合 1,2 得人员散热引起的冷负荷 Q(R)= LQx+ LQ(Q)三、 工艺设备散
19、热和照明散热引起的冷负荷。1、设备和用具散热引起的冷负荷按下式计算 CL=QsCcl+Qr式中 Qs设备和用具的显热散热量（W）Ccl设备和用具显然散热的冷负荷系数,可查附录 S。Qr设备和用具的潜热散热量（W）2、照明散热形成的冷负荷；白枳灯 CL=1000NCcl荧光灯 CL=1000n1n2NCcl式中 CL灯具散热形成的冷负荷（W） ；N照明灯具所需功率（KW）;n1镇流器所消耗的功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取 1.2；当暗装在顶棚内时，取 1.0；n2灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部装有小孔，可利用自然通风散热于顶棚内时，取 0.5-0.6；对荧光灯罩无通风孔者，则视
20、顶棚通风情况取 0.6-0.8；Ccl照明散热冷负荷系数，可查附录 P。开灯后小时数灯具类型空调设备运行时数/h开灯时数/h1 2 3 4 5 6 7 8 9 1024 10 0.55 0.61 0.65 0.68 0.71 0.74 0.77 0.79 0.81 0.83暗装荧16 10 0.75 0.79 0.80 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.86 0.8710光灯或明装白炽灯12 10 0.86 0.89 0.90 0.91 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.95四、 空调房间湿负荷计算1、人体散湿量：W=nw3.6式中W人体散湿量（gS） ；W成年男子的散湿量（gS） ；查附录 Q 得 W=109（ gS） ；n室内总人数；按 8 算；群集系数，见下表工作场所影剧院 百货商店旅馆 体育馆 图书馆 银行 工厂轻劳动工厂重劳动群集系数0.89 0.89 0.93 0.92 0.96 1.0 0.90 1.0五、 各项冷负荷汇总表的设制由：外墙传热负荷；外窗传热负荷；日射得热负荷；人体散热负荷；工艺设备和照明负荷；1.1.1 综合绘出负荷汇总表夏季负荷统计1.1.2 夏季负荷统计1.1.2.1 2 楼层面积() 136.96 夏季总冷负荷最大时刻(含新风/全热)13:00 夏季室内冷负荷最大时刻(全热)(h)13:00
