空氣調(diào)節(jié)設(shè)計課程設(shè)計

1、 目 錄緒 論2一工程概況3二建筑信息以及室內(nèi)的設(shè)計參數(shù)3三熱濕負荷計算33.1 散熱量的有關(guān)分析以及計算43.2 室內(nèi)熱源散熱量及散濕量63.3 本章小結(jié)（與電腦軟件計算結(jié)果比較）8四送風(fēng)量與新風(fēng)量84.1 送風(fēng)量的確定84.2 新風(fēng)量的確定9五總體方案的設(shè)計說明105.1 空氣處理過程及空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計與確定105.1.1 空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計與確定105.1.2 回風(fēng)系統(tǒng)的確定105.1.3 一次回風(fēng)空氣處理過程11六空氣處理設(shè)備的選型設(shè)計116.1 表面冷卻器的選擇126.2 加熱器的選擇136.3 機組的組成14七送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計147.1 送風(fēng)形式、風(fēng)管布置型式的確定147.2 風(fēng)管尺寸的

2、確定157.2.1 管徑的確定15八室內(nèi)氣流組織設(shè)計158.1 風(fēng)管阻力平衡的計算158.2風(fēng)管局部阻力以及沿程阻力的計算168.3水力計算統(tǒng)計168.4 風(fēng)機的選擇188.5 風(fēng)口個數(shù)、風(fēng)口尺寸、風(fēng)管阻力平衡的計算188.6 回風(fēng)口氣流的計算19九其他設(shè)計及說明19十結(jié) 論1910.1課程設(shè)計過程的體會1910.2課程設(shè)計總結(jié)20十一參 考 文 獻20十二附 錄20 緒 論通過對教材空氣調(diào)節(jié)（第四版）的學(xué)習(xí)，選擇北102教室進行夏季空調(diào)工程設(shè)計，繪制空調(diào)區(qū)域的建筑平面圖，手工計算室內(nèi)逐時冷、濕負荷，并與電腦軟件計算結(jié)果比較、分析，并計算和確定送風(fēng)量、新風(fēng)量，設(shè)計并確定空調(diào)系統(tǒng)方案及結(jié)合i-d

3、圖的分析，根據(jù)各空調(diào)設(shè)備處理空氣的特點進行空氣處理過程，學(xué)會對空氣處理設(shè)備的選型設(shè)計、說明，確定空調(diào)機或風(fēng)機盤管、風(fēng)機等的大小、臺數(shù)、配置、設(shè)計送風(fēng)系統(tǒng)、確定送風(fēng)型式、風(fēng)管布置型式，確定風(fēng)管尺寸，設(shè)計室內(nèi)氣流組織：根據(jù)空氣處理設(shè)備的容量及送風(fēng)量進行空調(diào)設(shè)備選型設(shè)計計算進行氣流組織設(shè)計，根據(jù)送、回風(fēng)量，確定送、回風(fēng)口型式 ，布置空調(diào)風(fēng)管道，進行風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計計算，確定管徑、阻力等，布置空調(diào)水管道，進行水管路的水力計算，確定管徑、阻力等 ，計算風(fēng)口個數(shù)、風(fēng)口尺寸、進行風(fēng)管阻力平衡計算等，熟悉中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容、方法、步驟。通過整個課程設(shè)計，以達到以下幾點要求：1）.學(xué)習(xí)、了解并采用暖通空調(diào)制圖標

4、準；2）.學(xué)習(xí)、了解并采用暖通空調(diào)工程設(shè)計規(guī)范,如，民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（gb50736-2012) （原采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范等等有關(guān)空氣調(diào)節(jié)的書籍資料；3）.學(xué)會獨立完成一個空調(diào)工程的基本設(shè)計步驟，熟悉設(shè)計內(nèi)容。一 工程概況本課程設(shè)計所選取的空調(diào)房間為位于廣東省廣州市海珠區(qū)仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院的北102教室，其格局見圖1-1所示，房間尺寸為14.28x7.350x3（長x寬x高）（mxmxm）。圖1-1 北102教室格局圖二 建筑信息以及室內(nèi)的設(shè)計參數(shù)1.南墻：結(jié)構(gòu)同附錄2-9【1】序號44的墻體，即內(nèi)外粉刷，中間為磚墻，厚度=240mm，傳熱系數(shù)k=1.95w/(m2*k)

5、，衰減系數(shù)=0.35，面積f= 32.76m2；2.北墻：結(jié)構(gòu)同附錄2-9【1】序號44的墻體，即內(nèi)外粉刷，中間為磚墻，厚度=240mm，傳熱系數(shù)k=1.95w/(m2*k)，衰減系數(shù)=0.35，面積f=36.74m2；3.無內(nèi)墻，樓板為80mm的鋼筋混凝土，上鋪水磨石預(yù)制塊，下面粉刷；4.樓板房間及東西墻均為空調(diào)空間，室溫均相同；5.教室人員根據(jù)其座位數(shù)按照120人計算。6.室內(nèi)壓力稍高于室外大氣壓力；7.室內(nèi)設(shè)計溫度tn=261，n=555%,當?shù)卮髿鈮毫?01325pa。三 熱濕負荷計算空調(diào)房間冷（熱）、濕負荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量和空調(diào)設(shè)備容量的基本依據(jù)。對空調(diào)房間冷負荷的計算有兩種方

6、法【1】，一為諧波反應(yīng)法，一為冷負荷系數(shù)法?，F(xiàn)采用諧波反應(yīng)法對北102教室的冷負荷進行計算。3.1 散熱量的有關(guān)分析以及計算從附錄2-9【1】查得，序號3的內(nèi)墻的放熱衰減度為vf=1.6，序號44的外墻的放熱衰減度為vf=2.0，樓板的放熱衰減度vf=1.5，查表2-8【1】可知該房間類型屬于中型。圍護結(jié)構(gòu)各部分的冷負荷項計算如下：（1）、 南外墻冷負荷(w) 由附錄2-9【1】中查得，k=1.95w/(m2*k)，衰減系數(shù)=0.35，衰減度v=12.9，延遲時間=8.5h。從附錄2-10【1】查得擾量作用時刻-時的廣州南向外墻負荷溫差的逐時值t-，由公式clq=kft-，算得南外墻的逐時冷負

7、荷，計算結(jié)果列于下表中： 南外墻冷負荷（w）計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00t-6655544555667778k 1.95f 32.76clq383383320320320256256320320320383383447447447511（2）、 北外墻冷負荷*(w) 由附錄2-9【1】中查得，k=1.95w/(m2*k)，衰減系數(shù)=0.35，衰減度v=12.9，延遲時間=8.5h。從附錄2-10【1】查得擾量作用時刻-時的廣州北向外墻負荷溫差的逐時值t-，由公式

8、clq=kft-，算得北外墻的逐時冷負荷，計算結(jié)果列于下表中： 北外墻冷負荷計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00t-7666555666777889k 1.95f 36.74clq502430430430358358358430430430502502502573573645（3）、 南外窗冷負荷、 瞬變傳熱得熱形成冷負荷由附錄2-12【1】中查得各計算時刻的負荷溫差t，計算結(jié)果列于下表：南外窗瞬變傳熱得熱形成冷負荷（w）計算時刻7:008:009:0010:0011:

9、0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00t-1.82.43.24.04.75.45.96.36.66.76.56.25.65.04.43.9k 4.54f 10.08clq82110147183215247270288302307297284256229201178、 日射得熱形成冷負荷由附錄2-13【1】中查得各計算時刻的負荷強度jj，窗面積31.44456m2，窗有效面積系數(shù)為0.85，地點修正系數(shù)為1，近似值窗戶內(nèi)遮陽系數(shù)cn=0.5，窗玻璃的遮擋系數(shù)cs=1，房間類型屬于中型。由公式clqj=xgxdcncsfj

10、j (其中窗的有效面積系數(shù)xg=0.85，地點修正系數(shù)xd=1) 可得，計算結(jié)果如下表： 日射得熱冷負荷(w)計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00jj24425871818890878070533523191513f 10.08clq10318024930434737738637334330022715099816456（4）、 北外窗冷負荷、瞬變傳熱得熱形成冷負荷由附錄2-12【1】中查得各計算時刻的負荷溫差t，計算結(jié)果列于下表：北外窗瞬變傳熱得熱形成冷負荷(w)計算

11、時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00t-1.82.43.24.04.75.45.96.36.66.76.56.25.65.04.43.9k 4.54f 6.1clq506789111130150164175183186180172155138122108、 日射得熱形成冷負荷由附錄2-13【1】中查得各計算時刻的負荷強度jj，窗面積9.9204m2，窗有效面積系數(shù)為0.85，地點修正系數(shù)為1，近似值窗戶內(nèi)遮陽系數(shù)cn=0.5，窗玻璃的遮擋系數(shù)cs=1。由公式clqj=xgx

12、dcncsf jj(其中窗的有效面積系數(shù)xg=0.85，地點修正系數(shù)xd=1)可得，計算結(jié)果如下表： 日射得熱冷負荷(w)計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00jj57647077869193908685846934262117f 6.1clq148166181200223236241233223220218179886754443.2 室內(nèi)熱源散熱量及散濕量北120教室里，工作時間為從上午7:00至19:00，室內(nèi)有120個人（屬于靜坐）；，室內(nèi)有電腦主機350w，從上

13、午7:00至12：00連續(xù)使用了4個小時，14:00至19:00連續(xù)使用了5個小時；室內(nèi)有21個白熾燈，功率為40w/個，開燈時間為從上午7:00至12：00連續(xù)使用了4個小時，14:00至19:00連續(xù)使用了5個小時。室內(nèi)溫度為26，教室類型屬于中等。（1）、 設(shè)備冷負荷查附錄2-14【1】可知，設(shè)備投入使用后的小時數(shù)-t,連續(xù)使用時間t（按照連續(xù)使用時間最長算），則查附錄可知負荷系數(shù)為je-t，由clq=je-t*n（n為設(shè)備瓦數(shù)）可得，設(shè)備冷負荷如下表(其中-t,為工作開始后的小時數(shù))： 設(shè)備冷負荷 計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:

14、0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00t0123456789101112131415-t,0123456789101112131415je-t00560.750.80.830.840.880.890.920.930.940.950.960.960.970.97n600clq0336450480498504528534552558564570576576582582（2）、 照明冷負荷查附錄2-15【1】，開燈后的小時數(shù)-t，連續(xù)開燈時間連續(xù)使用時間t（按照連續(xù)使用時間最長算），則查附錄可知負荷系數(shù)je-t，由clq=je-t*n（n為照明瓦數(shù)）可得，設(shè)備冷負

15、荷如下表(其中-t,為工作開始后的小時數(shù))： 照明冷負荷計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00t0123456789101112131415-t,0123456789101112131415je-t00.500.690.750.790.830.860.880.900.910.920.930.940.950.950.96n 40*21clq0420580630664697723739756764773781790798798806（3）、 人體散熱從表2-18【1】可查得在

16、室內(nèi)溫度26下，成年人散熱量為:顯熱hs=63w/人，潛熱hl=45w/人。查附錄2-16【1】可知，由公式：clq=n*hs* jp-t+n*hl (n為人數(shù)，jp-t 為負荷系數(shù)) 可得，人體的冷負荷如下表(其中-t,為工作開始后的小時數(shù))：計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00t0123456789101112131415-t,0123456789101112131415jp-t00.580.760.800.840.850.890.900.920.930.940.9

17、40.950.960.960.96hs 63hl 45n 120clq092561069211070114481159811902120531220412280124311250612582126571273312733（4）、 散濕量 教室內(nèi)無敞開水槽、地表面積水等，其散濕量全都人體產(chǎn)生。查表2-18【1】可知在室內(nèi)溫度26下，成年人散濕量為68g/h，即0.0189g/s，故散濕量w=120*0.0189=2.268g/s。（5）、 各項逐時冷負荷值匯總各項冷負荷的匯總（w）計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018

18、:0019:0020:0021:0022:00南外墻負荷383383320320320256256320320320383383447447447511北外墻負荷502430430430358358358430430430502502502573573645南傳熱負荷82110147183215247270288302307297284256229201178南日射負荷10318024930434737738637334330022715099816456北傳熱負荷506789111130150164175183186180172155138122108北日射負荷148166181200223

19、23624123322322021817988675444設(shè)備冷負荷0336450480498504528534552558564570576576582582照明冷負荷0420580630664697723739756764773781790798798806人體散熱092561069211070114481159811902120531220412280124311250612582126571273312733總計1268113481313813728142031442314828151451531315365155771552715495155661557415663由計算可知，最大的

20、圍護結(jié)構(gòu)冷負荷出現(xiàn)在17：00時，其值為15577w。各項冷負荷中以人體散熱冷負荷最大。 3.3 本章小結(jié)（與電腦軟件計算結(jié)果比較） 根據(jù)測量北102教室所得的建筑概況，對北102教室進行冷負荷的計算，從計算結(jié)果分析可知，在不計新風(fēng)量的冷負荷的前提下，該空調(diào)房間的最大冷負荷出現(xiàn)在17:00，其值為15577w，與電腦軟件計算（可參考附件1 文件夾1）結(jié)果大致一樣，略有偏差。各朝向的圍護結(jié)構(gòu)（主要是負荷溫差的逐時值t-）以及人體散熱、設(shè)備及照明的冷負荷均有偏差，但是負荷較大值大致落在同一段時間。其中造成偏差的產(chǎn)生的最大影響因素是人體散熱，由于算法不同，電腦軟件采用的是顯熱冷系數(shù)，人工手算采用的是

21、負荷系數(shù)，兩者的取法不同造成了人體冷負荷的最大值的不同，從而也影響了最終冷負荷總值最大值所落在的時刻也不同（電腦軟件冷負荷總值最大值是落在13：00）。但是盡管如此，兩種計算得到的冷負荷總值最大值大致相同（電腦軟件計算所得值偏高），以冷負荷總值最大值來考慮，故不影響后面對送風(fēng)量、新風(fēng)量等計算，也不影響空調(diào)方案的選擇及空氣的處理過程，從而也保證所設(shè)計選擇的空氣處理設(shè)備能夠維持用戶所要求的舒適性參數(shù)指標。四 送風(fēng)量與新風(fēng)量 在前面已算出熱濕負荷的基礎(chǔ)上，接下來將利用不同的送風(fēng)和排風(fēng)狀態(tài)來消除室內(nèi)余熱余濕，以維持空調(diào)房間所要求的空氣參數(shù)。4.1 送風(fēng)量的確定根據(jù)測評數(shù)據(jù)分析可知，北102教室最大冷負

22、荷出現(xiàn)在在17:00時，室內(nèi)總余熱量q=15577w，總余濕量w=2.268g/s，并要求北102教室室內(nèi)全年維持空氣狀態(tài)參數(shù)為：tn=261，n=555%,當?shù)卮髿鈮毫?01325pa,則送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量的計算如下： 圖4-1 送風(fēng)狀態(tài)點的確定1. 熱濕比=q/w=15577/2.268=6868；2. 在h-d圖上（圖4-1）確定室內(nèi)空氣狀態(tài)點n，通過該點畫出=7513的過程線。暖通空調(diào)規(guī)范規(guī)定了夏季送風(fēng)溫差的建議值，該值和恒溫精度有關(guān)。參考表2-20【2】，取送風(fēng)溫差為t0=8，則送風(fēng)溫度為t0=26-8=18。從而可查得：h0=43.02kj/kg，hn=56.08kj/kg，d0=

23、9.80g/kg,dn=11.7g/kg；3. 送風(fēng)量消除余熱：g=q/(hn-h0)= 15.577/（56.08-43.02）=1.19kg/s；消除余濕：g=w/(dn-d0)=2.268/（11.7-9.80）=1.19kg/s。按消除余熱和余濕所求通風(fēng)量相同，說明計算無誤。即滿足維持北102教室室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)的要求的送風(fēng)量為1.19kg/s。此時，送風(fēng)的狀態(tài)參數(shù)為：to=18，ho=43.02kj/kg，do=9.80g/kg。4.2 新風(fēng)量的確定一般規(guī)定，空調(diào)系統(tǒng)中的新風(fēng)占送風(fēng)量的百分數(shù)不應(yīng)低于10%。確定新風(fēng)量的依據(jù)有下列三個因素：1）衛(wèi)生要求；2）補充局部排風(fēng)量；3）保持空調(diào)

24、房間的“正壓”要求。在已知通風(fēng)量的基礎(chǔ)上，本節(jié)討論如何確定新風(fēng)量，以維持北102教室空調(diào)房間所要求的空氣參數(shù)。下面討論新風(fēng)量的確定。換氣次數(shù)是空調(diào)工程中常用的衡量送風(fēng)量的指標，它的定義是：房間通風(fēng)量l（m3/h）和房間體積v（m3）的比值，即換氣次數(shù)n=l/v（次/h）。由現(xiàn)實條件可知（參考圖1）：北102教室的體積為：v=14280*7350*3000=314.874m3；通風(fēng)量（即送風(fēng)量g）為：l=1.19kg/s=（1.19/1.2）*3600=3570m3/h（空氣密度參考空氣密度表取1.2kg/m3）；北102教室的換氣次數(shù)為：n=l/v=3570/314.874=11（次/h）。參

25、考表2-20【2】 ，用表中送風(fēng)溫差計算所得空氣量折合的換氣次數(shù)n值大于表中的n值（n=5），故符合要求。對北102教室，若按照新風(fēng)量為通風(fēng)量的30%計算，則新風(fēng)量為gw=3570*0.3=1071m3/h；若按國家標準規(guī)定的最少新風(fēng)量計算，則新風(fēng)量為gw=30*120=3600m3/h（大于通風(fēng)量，不實際），但對于北102教室人員比較密集空調(diào)房間，每人所占空間較少（不到10m3），若新風(fēng)量按照715m3/（h*人）計算，則新風(fēng)量占總風(fēng)量的百分比可能達到30%40%，對冷量影響很大。為確保提供呼吸所需要的新鮮空氣、稀釋夏季人體散發(fā)的汗味等其他氣味、除去過量的濕氣、稀釋室內(nèi)污染物、調(diào)節(jié)室溫、避免

26、新風(fēng)量不足等滿足適合人員在室內(nèi)舒適地活動的要求，綜合考慮換氣次數(shù)和最少新風(fēng)量（我國國家標準gb/t18883-2002規(guī)定，新風(fēng)量不應(yīng)小于30m3/h.人?！?】）兩個因素，現(xiàn)取新風(fēng)量為通風(fēng)量的30%作為選型依據(jù)，即取新風(fēng)量為1071 m3/h。五 總體方案的設(shè)計說明5.1 空氣處理過程及空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計與確定為滿足空調(diào)房間送風(fēng)溫、濕度的要求，在空調(diào)系統(tǒng)中必須有相應(yīng)的熱濕處理設(shè)備，以便能對空氣進行各種熱濕處理，達到所要求的送風(fēng)狀態(tài)。5.1.1 空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計與確定（1）、半集中式空調(diào)系統(tǒng)與集中式空調(diào)系統(tǒng)的比較選擇半集中式空調(diào)系統(tǒng)集中輸送的部分僅為熱濕處理后的新鮮空氣（室外空氣），風(fēng)道較小，處

27、理的空氣量小，而室內(nèi)則分散設(shè)置由水和冷劑直接換熱的末端裝置，雖能耗小，占用面積小，但是不便管理與維修。集中式空調(diào)系統(tǒng)便于自動控制，處理空氣量大，運行可靠，便于管理和維修，但機房占地面積大，能耗大。依據(jù)北102教室的建筑概況（鄰邊、樓上全為教室，所要求的舒適性參數(shù)也相同）以及用戶所要求的舒適性的參數(shù)要求，并考慮到經(jīng)濟性，故可考慮將各種空氣處理設(shè)備和風(fēng)機都集中設(shè)置在一個專用的機房里，對空氣進行集中處理，然后由送風(fēng)系統(tǒng)將處理好的空氣送至散流器，均勻地分配各個到空調(diào)房間，以及均勻地分配在北102教室，以達到所要求的舒適性要求。即為北102教室選擇較方便經(jīng)濟的空調(diào)系統(tǒng)方案是：集中式空調(diào)系統(tǒng)（混合式系統(tǒng)，

28、即處理的空氣來源一部分是新鮮空氣，一部分是室內(nèi)的回風(fēng)，管道內(nèi)風(fēng)速較低，一般不大于8m3/s【4】）。5.1.2 回風(fēng)系統(tǒng)的確定現(xiàn)在對比一下二次回風(fēng)與一次回風(fēng)的優(yōu)缺點，依據(jù)北102教室的建筑概況等綜合因素考慮，現(xiàn)采用一次回風(fēng)式系統(tǒng)來處理空氣，以達到用戶所需的舒適性要求，理由分析如下：一次回風(fēng)式系統(tǒng)：優(yōu)點：1、便于空氣的集中統(tǒng)一進行處理（除塵、加濕、加熱、降溫等），針對北102教室，便于安裝、維修，；2、降低降溫或加熱設(shè)備的運行能耗，比如在春秋季廣州涼爽天氣的時候，當外界溫度低于室溫要求時可不用開啟冷凍機，把回風(fēng)外排用新風(fēng)即可，亦可滿足北102教室舒適性的要求。 缺點：1、初期設(shè)備的投入成本增加（

29、風(fēng)機管道等）；2、占用場地較大。二次回風(fēng)式系統(tǒng)（以回風(fēng)代替再熱器對空氣的在加熱）；優(yōu)點：雖然理論上節(jié)能，但實際效果不太好，實際應(yīng)用過程中由于對北102教室空氣的濕度要求沒有那么高，而且節(jié)能效果和增加的設(shè)備成本、操作成本、維修成本等等比較不那么劃算。缺點：1、過程比較復(fù)雜，不容易控制；2、首次開機室內(nèi)降溫速度慢；3、送風(fēng)柔和、沒有常規(guī)風(fēng)速強勁；4、容易形成出/回風(fēng)短路，造成室溫不下降的軟性故障。針對北102教室的地理位置及建筑概況，二次回風(fēng)式系統(tǒng)更為不方便及不經(jīng)濟。5.1.3 一次回風(fēng)空氣處理過程一次回風(fēng)空氣處理過程在i-d圖上表示如圖5-1。 圖5-1 一次回風(fēng)空氣處理過程i-d圖由第二章第一

30、節(jié)可知，在圖4-1的基礎(chǔ)上，可進行空氣的處理。各參數(shù)點如下：1）北102教室室內(nèi)總余熱量q=15577w，總余濕量w=2.268g/s，故熱濕比為=6868；2）室內(nèi)要求參數(shù)n點為：tn=261，n=555%；3）沿著n點等濕線與相對濕度線=90%可得l點：dl=9.802 g/kg；4）送風(fēng)狀態(tài)點0點為：t0=18，h0=43.02kj/kg，d0=9.80g/kg；5）室外參數(shù)w點：由附錄2-1【1】 可查得，tw=34.2，tww=27.8，gw=0.357kg/s；6）在h-d圖上，空氣混合的比例關(guān)系是：nc/nw=gw/g，即新風(fēng)百分比為gw/g=30%，則nc=0.3nw，即可確定

31、c點的位置：hc=66.14kj/kg；7)系統(tǒng)所需的冷量（冷卻能力）：q0=g（hc-hl）=1.19（66.14-39.28）=31.96kw；8)冷量分析：室內(nèi)冷負荷： q1=g(hn-h0)= 1.19（56.08-43.02）=15.54kw； 新風(fēng)冷負荷： q2=gw(hw-hn)= 0.357(89.61-56.08)=11.97kw；再熱量（負荷）： q3=g(h0-hl)= 1.19（43.02-39.28）=4.45kw； 系統(tǒng)所需的冷量：q0=g(hn-h0)+g(hw-hn)+g(h0-hl)= 15.54+11.97+4.45=31.96kw，與前述7）的計算一致，說

32、明無誤。六 空氣處理設(shè)備的選型設(shè)計 為了獲得0點，可將室內(nèi)、外混合狀態(tài)c的空氣經(jīng)噴水室（或空氣冷卻器）冷卻減濕處理到l點（l點稱機器露點，它一般位于=90-95%線上）再從l加熱到0點，然后送入房間，吸收房間的余熱余濕后變?yōu)槭覂?nèi)狀態(tài)n，一部分室內(nèi)排風(fēng)直接排到室外，另一部分再回到空調(diào)室和新風(fēng)混合。整個過程如圖4所示： 圖6-1 空氣處理的簡化過程由一、二章計算得到的冷負荷、送風(fēng)量、新風(fēng)量等參數(shù)，以及第三章空氣處理過程（參考圖4-1、圖5-1）。下面將進行表冷器（冷卻減濕），加熱器（加熱）的設(shè)計性計算。6.1 表面冷卻器的選擇 由前面章節(jié)可知需要被處理的空氣量為4248kg/h（1.19 kg/s

33、），當?shù)卮髿鈮簽?01325pa，空氣的初參數(shù)，即c點的參數(shù)為：tc=28.5、hc=66.14kj/kg，tcw= 22.3；空氣的終參數(shù),即l點的參數(shù)為：tl=14.4、hl=39.28kj/kg，tlw= 13.9,l=95%。針對北102教室，選擇jw型表面冷卻器，并確定水溫、水量。jw型表面冷卻器的技術(shù)數(shù)據(jù)見附錄3-5【1】。圖6-2 表面冷卻器i-d圖（1） 確定表面冷卻器的排數(shù)：如圖6-2所示，根據(jù)通用熱交換效率e=1-(tl-tlw)/(tc-tcw)可得：e=1-(14.4-13.9)/(28.5-22.3)=0.919，根據(jù)附錄3-4【1】可知，在常用的vy范圍內(nèi)，jw型6

34、排表面冷卻器能滿足e=0.919的要求，故決定選用6排；（2） 確定表面冷卻器的型號：假定vy=2.0m/s，根據(jù)fy=g/ vy可得：fy=1.19/ （2.0*1.2）=0.50m2， 據(jù)此，查附錄3-5【1】可以選用jw10-4型表面冷卻器一臺，其fy=0.944m2,故其實際的vy為：vy=g/fy=1.19/（0.944*1.2）=1.05m/s。 再查附錄3-4【1】可知，在vy =1.05m/s時，6排jw型表面冷卻器實際的e=0.958，與所需的e=0.919差別不大。 由附錄3-5【1】可知，所選表面冷卻器的每排傳熱面積fd=12.15m2,通水斷面積fw=0.00407m2

35、；（3） 析濕系數(shù)由=(hc-hl)/cp(tc-tl)可得：=(66.14-39.28)/(28.5-14.4)=1.90；（4） 傳熱系數(shù)假定水流速v=1.2m/s，根據(jù)附錄3-3【1】中的公式可得：ks=1/(35.5vy0.581.0+1/353.6v0.8)-1 = 1/(35.5*（1.05）0.58*1.901.0+1/353.6*（1.2)0.8)-1 = 60.98w/(m2*) ；（5） 冷水量由w=fwv*103可得：w=0.00407*1.2*103=4.884kg/s；（6） 表面冷卻器能達到的eg由=ksf/gcp可得：=60.98*12.15*6/1.90*1.1

36、9*1.01*103=1.95；由=gcp/wc可得：=（1.90*1.19*1.01*103）/（4.884*4.19*103）=0.11；由eg=1-exp-(1-)/1-exp-(1-)=1-e-1.95(1-0.11)/1-0.11e-1.95(1-0.11)=0.878（7） 水初溫由t1=tc-(tc-tl)/eg=28.5-（28.5-14.4）/0.878=12.44（8） 冷量及水終溫由q=g（hc-hl）=1.19(66.14-39.28)=31.96kw,t2=t1+ g（h1-h2）/wc=12.44+1.19(66.14-39.28)/4.884*4.19=14。6.

37、2 加熱器的選擇由前面章節(jié)可知（可參考圖5-1）需要將4248kg/h（1.19 kg/s）的空氣從tl=14.4加熱到t0=18，假設(shè)熱媒是0.3mpa的蒸汽?，F(xiàn)對選擇合適的srz型空氣（蒸汽）加熱器進行計算：（1） 初選加熱器型號假定（v）=8kg/(m2*2)，則需要的加熱器有效截面積為：f=g/（v）=1.19/8=0.15m2；根據(jù)算得的f值，查空氣加熱器的技術(shù)數(shù)據(jù)（附錄3-7【1】）可選1臺srz5x5d的加熱器，其有效截面積為0.154m2，加熱面積為10.13m2。根據(jù)實際有效截面積可算出實際的為：v=g/f=1.19/0.154=7.7kg/(m2*s)（2） 加熱器的傳熱系

38、數(shù)由附錄3-6【1】查得srz-5d型加熱器的傳熱系數(shù)經(jīng)驗公式為：k=13.6(v)0.49 (w/（m2*）)即得k=13.6(7.7)0.49=36.98 w/（m2*（3） 加熱面積和臺數(shù)所需要的加熱量：q=gcp（tl-t0）=1.19*1.01*（18-14.4）=4.33kw 需要的加熱面積為： f=q/（ktp）=4330/36.98 (143-(18+14.4)/2=0.92m2 (其中tp=tq-（tc+tl）/2 （） )（4） 安全系數(shù)的檢查面積富裕量，即安全系數(shù)為：10.130.92，說明所選加熱器合適。綜合以上設(shè)計，可選擇長江方形散流器8個，型號為fk-fs-3030

39、，配置人字閘調(diào)節(jié)風(fēng)量，以便得到較為理想的氣流分布。以下表格為該型號散流器的規(guī)格及性能參數(shù)：規(guī)格尺寸（mm）頸部風(fēng)速（m/s）靜壓損失kpa全壓損失kpa風(fēng)量(m3/h)射程（m）300*30027.39.76501.866.3 機組的組成空調(diào)機組的組成根據(jù)設(shè)備類型不同，會有不同的空氣處理過程段，包括加熱、冷卻、加濕、減濕、凈化及消聲等。 其中加熱段及冷卻段一般是由冷熱源系統(tǒng)的空調(diào)熱水及冷凍水來提供空調(diào)負荷量。初、中效是凈化段。風(fēng)機段是讓風(fēng)運動起來的動力，包括送風(fēng)段，回風(fēng)段，排風(fēng)段，設(shè)備都差不多，只是用途功能不同而命名風(fēng)機段的。綜上所述，為北102所選擇的空調(diào)機組組成為：新回風(fēng)混合段+中間斷+初

40、效過慮段+表冷段+風(fēng)機段+加熱段+中效過濾段+送風(fēng)段+消聲段。綜合以上各空氣處理設(shè)備的計算設(shè)計，可以選用格力公司的格力商用數(shù)碼多聯(lián)中央空調(diào)機組型號gmvr-r63p/na3臺，總制冷量18900kw（3*6300w），滿足北102教室制冷的需要（15577w），達到所要求的舒適性要求。若用戶該型號機組詳細信息可參考以下表格：品牌格力型號gmvr-r63p/na控制方式鍵控/遙控節(jié)能等級1級空調(diào)技術(shù)變頻冷暖類型冷暖型適用面積31-40平方米電源電壓220v電源頻率50hz室內(nèi)機噪音23-35db制冷量6.3w是否靜音是外形尺寸990*880*1772mm顏色白色空調(diào)種類中央空調(diào)七 送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計7

41、.1 送風(fēng)形式、風(fēng)管布置型式的確定（1）、 送風(fēng)形式的比較：、上送下回：由空間上部送入空氣由下部排出的“上送下回”送風(fēng)形式是傳統(tǒng)的基本方式。上送下回的氣流分布形式送風(fēng)氣流不直接進入工作區(qū)，有較長的與舍內(nèi)空氣混慘的距離，能夠形成比較均勻的溫度場和速度場，適用于溫濕度和潔凈度要求高的對象，較為經(jīng)濟。、上送上回：由空間上部送入空氣并由上部另一端排出。其特點是可將送排（回）風(fēng)管道集中于空間上部，能耗比較多，成本高。、下送上回：其特點是要求降低送風(fēng)溫差，控制工作區(qū)內(nèi)的風(fēng)速，但其排風(fēng)溫度高于工作區(qū)的溫度，故具有一定的節(jié)能效果，同時有利于改善工作區(qū)的空氣質(zhì)量。下送風(fēng)的風(fēng)機出風(fēng)口朝下安裝方式不同，比較難安裝，

42、在風(fēng)管上還需要做直角，材料增加，并且風(fēng)阻會變大，風(fēng)機的選型要比側(cè)送風(fēng)的大，所以成本會高。、中送風(fēng)：在某些高大空間內(nèi)，若實際工作區(qū)在下部，則不需要將整個空間作為控制調(diào)節(jié)的對象，采用中送風(fēng)可節(jié)省能耗。但這種氣流分布會造成空間豎向溫度分布不均勻，存在著溫度“分層”的現(xiàn)象。、側(cè)送風(fēng)：送出來的風(fēng)沒有直接對準人吹，先平送然后再自然下落。、平送風(fēng)：自然下落，人體舒適感好些。綜上所比較之后，根據(jù)北102教室空調(diào)房間的具體情況以及滿足用戶對空舒適性的要求，并綜合考慮其經(jīng)濟性、便利性等因素，現(xiàn)為北102教室選擇的送風(fēng)形式是：上送下回，并且是平送，使得送風(fēng)比較均勻，不會造成強烈的冷感，人體舒適感比較好，更快達到所要

43、求的舒適性的要求。（2）、 風(fēng)管的布置型式風(fēng)管的布置型式（詳細的布置可參考附錄1空氣調(diào)節(jié)北102教室cad圖）如圖7-1所示。 圖7-1 風(fēng)管的布置7.2 風(fēng)管尺寸的確定對于集中式空調(diào)系統(tǒng)來說，其送風(fēng)管比較大，結(jié)合北102教室的建筑工況以及經(jīng)濟性，其風(fēng)道的布置形式如圖7-1所示，假設(shè)干管的送風(fēng)速度為6m/s（滿足8m/s即可），以下將進行管徑的選擇計算。7.2.1 管徑的確定由前面章節(jié)可知，送風(fēng)流量為：g=1.19kg/s，送風(fēng)速度：v=6m/s得干管的截面積a=（g/）/v=（1.19/1.2）/6=0.17 m2，查矩形風(fēng)管規(guī)格表格可知，標準管徑為630*320的風(fēng)管的面積【5】與0.17

44、m2比較接近。故選取管徑為630*320的矩形風(fēng)管，檢驗其實際風(fēng)速為u=（g/）/a=（1.19/1.2）/（0.17）=5.8m/s8 m/s，滿足所規(guī)定的范圍內(nèi)，故可采用。同理，可得其他風(fēng)管的管徑，如表8-1管徑的阻力計算所示。八 室內(nèi)氣流組織設(shè)計風(fēng)管沿程壓力損失的確定，有兩種方法可供選擇。第一，按實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊（第二版）提供的公式計算；第二，查表計算：可以按規(guī)定的制表條件先算單位管長沿程摩擦阻力pm（pa/m），并編成表格供查用。8.1 風(fēng)管阻力平衡的計算對于矩形風(fēng)管的沿程阻力計算，可采用實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊第二版【5】中的公式計算：1.風(fēng)管沿程摩擦損失rpm(pa),按下式計算：

45、 rpm =rpm l (1)式中rpm單位管長沿程摩擦阻力，pa/ m； l風(fēng)管長度，m。2.單位管長沿程摩擦阻力rpm，按下式計算： rpm=v2/(2de)(2)式中摩擦阻力系數(shù)； 空氣密度，kg/m3；de風(fēng)管當量直徑，m；對于圓形風(fēng)管： de =d對于非圓形風(fēng)管：de =4f/p對于扁圓風(fēng)管：f=a2/4+a(b-a) p=a+2(b-a)f風(fēng)管的凈斷面積，m2；p風(fēng)管斷面的濕周，m；a矩形風(fēng)管的一邊，m；b矩形風(fēng)管的另一邊，m；a扁圓風(fēng)管的短軸，m； b扁圓風(fēng)管的長軸，m； 3.摩擦阻力系數(shù)，按下式計算： 1/=-2logk/3.71de+2.51/(re0.5) (3)式中k風(fēng)管

46、內(nèi)壁的絕對粗糙度，m；re雷諾數(shù)；re=v de/運動黏度，m2/s.其中空氣的運動黏度是14.8*10-6m2/s下面將以風(fēng)管1為例來計算沿程阻力：查表11.2-1【5】風(fēng)管內(nèi)壁的絕對粗糙度表可知，所選用的風(fēng)管（630*320）粗糙等級屬于一般，其絕對粗糙度k=0.15mm；故：當量直徑：de =2ab/(a+b)=2*0.63*0.32/(0.63+0.32)=0.424m雷諾數(shù)： re= u de/=5.8*0.424/（14.8*10-6）=166162由公式(3)得：=0.012單位管長沿程摩擦阻力rpm：rpm=v2/(2de)= 0.012*5.82*1.2/（2*0.424）=0.55 pa/m風(fēng)管沿程摩擦損失rpm： rpm =rpm l=0.55*3=1.65pa計算的結(jié)果與從實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊第二版中的鋼板矩形單位長度沿程壓力損失計算表中查得的數(shù)值相等，同理，其他的管斷單位長度沿程壓力損失查表并統(tǒng)計在統(tǒng)一表格中，以方便查詢。8.2風(fēng)管局部阻力以及沿程阻力的計算 同樣地，風(fēng)管的局部阻力以及沿程阻力也可參考實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊第二版中提供的公式進行計算查詢。8.3水力