機(jī)組選型及計(jì)算

冷熱負(fù)荷的計(jì)算及機(jī)組選型3.1工程基本情況介紹3.2空調(diào)系統(tǒng)的組成該度假村的空調(diào)系統(tǒng)選用太陽能-循環(huán)水熱泵+地板采暖埋管（供暖）+風(fēng)機(jī)盤管（制冷）的空調(diào)系統(tǒng)。系統(tǒng)包括冷熱源設(shè)備、室內(nèi)空調(diào)末端風(fēng)、循環(huán)水系統(tǒng)、太陽能輔助熱源系統(tǒng)等四部分。3.2.1冷熱源設(shè)備根據(jù)用戶所在地區(qū)提供的條件，該地區(qū)為長春二熱綜合樓，熱電廠循環(huán)水提供空調(diào)系統(tǒng)所需要的冷熱源，此外，利用太陽能集熱器來提取太陽能。機(jī)組自帶熱回收新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)量1050m3/h，新風(fēng)系統(tǒng)帶有自動除濕裝置和中效過濾裝置。機(jī)組有制冷、制熱、除濕、通風(fēng)4種工況。同時配1臺熱水儲罐，先利用空調(diào)機(jī)組冷凝熱加熱生活熱水，送入熱水儲罐內(nèi)，不足部分由熱水儲罐內(nèi)的電加熱器加熱供給。水溫由電加熱器控制，生活熱水供水溫度可達(dá)50°C。3.2.2風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)由熱回收新風(fēng)機(jī)提供，機(jī)組不僅承擔(dān)廠區(qū)綜合樓內(nèi)全部濕負(fù)荷，還承擔(dān)一小部分空調(diào)負(fù)荷，從空調(diào)機(jī)組出來的新風(fēng)（送風(fēng)溫度14?15C，相對濕度80%?90%）直接送到混風(fēng)箱，通過混風(fēng)箱內(nèi)的風(fēng)機(jī)二次加壓后沿支風(fēng)道送入各個房間的冷吊頂內(nèi)，冷吊頂起靜壓箱的作用，送風(fēng)從冷頂板的開口處以置換風(fēng)的方式沿墻下送至地面，再沿地面向四周涌動，在房間低處形成低溫空氣湖，遇熱源（人體等）形成上升空氣流，并帶走熱源處污染物，房間內(nèi)形成溫度和污染物濃度分層，上部空氣從消聲回風(fēng)口排出至走廊，被走廊吊頂上所設(shè)集中回風(fēng)口吸走，通過排風(fēng)管道回到空調(diào)機(jī)組，換熱后被排到室外。新風(fēng)和排風(fēng)管道采用鍍鋅鋼板制作。3.2.3水系統(tǒng)室內(nèi)空調(diào)末段水系統(tǒng)采用臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管。臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管是在特制銅管后加裝離心式風(fēng)機(jī)。水系統(tǒng)共分為***個支路，集中到分集水器上，各支路設(shè)電動水閥，根據(jù)房間溫度控制水閥的通斷。臥式風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)房間的主要冷熱負(fù)荷［18］。3.2.4太陽能輔助熱源系統(tǒng)在太陽能輔助系統(tǒng)中，包括集熱器、貯熱設(shè)備、集熱泵和控制系統(tǒng)等。在冬季，熱泵機(jī)組按供熱工況運(yùn)行，低沸點(diǎn)工質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)器時蒸發(fā)成蒸汽此時從低溫位處吸熱，經(jīng)壓縮機(jī)升溫升壓后進(jìn)入冷凝器，熱量在凝汽器中被冷卻介質(zhì)帶走，以達(dá)到制熱的目的。在夏季，通過四通閥換向，熱泵系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。下面是太陽能系統(tǒng)冬季供熱過程：晴天，載熱介質(zhì)在集熱器中集熱，然后流過貯熱水槽，并通過槽內(nèi)換熱盤管將熱量傳遞給水后。在水泵作用下流回集熱器，開始下一次循環(huán)。蓄熱水槽中熱水流經(jīng)換熱器與埋地盤管出口水進(jìn)行熱交換，再返回水槽換熱。在陰天或晚上，集熱環(huán)路停止運(yùn)行，放熱環(huán)路運(yùn)轉(zhuǎn)，為了避免凍結(jié)，放熱回路進(jìn)行保溫措施。3.3熱負(fù)荷計(jì)算3.3.1主要計(jì)算公式通過圍護(hù)物的溫差傳熱量作用下的基本耗熱量：Q.=Kx(t-t)xa (3-1)式中：Qj——通過供暖房間某一面圍護(hù)物的溫差傳熱量(或稱為基本耗熱量)，W；K——該面圍護(hù)物的傳熱系數(shù)，W/(m2.°C)；tn——室內(nèi)空氣計(jì)算溫度，C；tw——室外供暖計(jì)算溫度，C；a——溫差修正系數(shù)。(注：對于內(nèi)門、內(nèi)墻、內(nèi)窗，如果提供了鄰室溫差，則基本耗熱量計(jì)算公式如下：Qj=KxFxAT (3-2)式中：T——鄰室溫差。其它符號意義同上.該圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量等于其基本耗熱量。)附加耗熱量：Q=Qx(1+P+P)x(1+P)+Qxp (3-3)lj chf fgjx式中：Q———附加耗熱量；6ch——朝向附加率(或稱朝向修正系數(shù))；6f——風(fēng)力附加率(或稱風(fēng)力修正系數(shù))；6fg——高度附加；6x——外門附加。通過門窗縫隙的冷風(fēng)滲透耗熱量Qs(W)：Q=0.28xCxVxpx(t-1) (3-4)s p wnw式中：C——干空氣的定壓質(zhì)量比熱容,Cp=1.0kJ/(Kg.°C)；V——滲透空氣的體積流量，m3/h；pw 室外溫度下的空氣密度，kg/m3；tn——室內(nèi)空氣計(jì)算溫度，C；tw——室外供暖計(jì)算溫度，C。V的確定：V=11xL0xPOW(m,b) (3-5)式中：11——外門窗縫隙長度，m；L0——每米門窗縫隙的基準(zhǔn)滲風(fēng)量，m3/h.?m；m——門窗縫隙的滲風(fēng)量綜合修正系數(shù)；b——門窗縫隙滲風(fēng)指數(shù)，b=0.56?0.78當(dāng)無實(shí)測數(shù)據(jù)的時可以取b=0.67。L0的確定：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"L=alxpow((vxvxp/2),b) (3-6)0 10 10w式中：al 門窗縫隙滲系，m3/(mxhxPab)，注：Pab代表：Pa(帕)的b次方；v10 基準(zhǔn)高度冬季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速，m/s。m的確定：\o"CurrentDocument"m=CxCx(pow(n,1/b)+C)xC (3—7)式中：Cr——熱壓系數(shù)；Cf——風(fēng)壓差系數(shù)，m/s，當(dāng)無實(shí)測數(shù)據(jù)的時候，可取0.7；C——作用于門窗分析兩側(cè)的有效熱壓差和有效風(fēng)壓差之比；Ch——高度修正系數(shù)，可按下式計(jì)算：(Ch=0.3xpow(h,0.4)，式中：h 計(jì)算門窗的中心線的標(biāo)高。)C的確定：

(38)C=70x{(hz—h)/［Cfxv10xv10xpow(h,0.4)］}x［(tn—tw)/(273+tn)］(38)式中：hz——熱壓單獨(dú)作用下，建筑物中和界的標(biāo)高,m；tn,——建筑物內(nèi)形成熱壓作用的豎井計(jì)算溫度，°C。3.3.2計(jì)算過程及結(jié)果i采暖墊負(fù)有［C:\Docu>entsandSettings\'第一層-匚H fX地理與氣候房間設(shè)置］［圍護(hù)結(jié)祠］［計(jì)算結(jié)果省份：市市省省古省常市省省省省省省省省省省京津北西蒙寧海蘇江徵建西東南北南東北天河山內(nèi)遼皇上江浙安福江山河湖湖廣<-?三一——-V熱負(fù)荷計(jì)算類別④，采暖熱負(fù)荷 。空調(diào)熱負(fù)荷冬季氣候信息大氣壓：994采暖計(jì)聳溫度CC):空調(diào)計(jì)聳溫度CC):室外計(jì)算相對濕度(%):冬季室外風(fēng)速:省份：市市省省古省常市省省省省省省省省省省京津北西蒙寧海蘇江徵建西東南北南東北天河山內(nèi)遼皇上江浙安福江山河湖湖廣<-?三一——-V熱負(fù)荷計(jì)算類別④，采暖熱負(fù)荷 。空調(diào)熱負(fù)荷冬季氣候信息大氣壓：994采暖計(jì)聳溫度CC):空調(diào)計(jì)聳溫度CC):室外計(jì)算相對濕度(%):冬季室外風(fēng)速:建筑層高信息…-23-26685.1添加新的城市…新建打開保存［g］另存彩退出蒂助鴻腫科技www.hongj'H.鴻腫科技www.hongj'H.9:28 2011-4-18圖圖1-1熱負(fù)荷計(jì)算長春冬季的氣象參數(shù)i米暖墊負(fù)有［C:\Docu*entsandSettings\'第一層-匚| 區(qū)地理與氣候房間設(shè)置圍護(hù)結(jié)祠］［計(jì)算結(jié)果房間設(shè)定當(dāng)前房間編號： ［v［添加］［刪除］［復(fù)制…溫度第）：20面積血⑵：389.07系統(tǒng)設(shè)置0從外墻面積中扣除同朝向的外窗面積□計(jì)聳戶間傳熱0從底層自動按建筑信昌計(jì)算到頂層口外窗便用缺省高度i米暖墊負(fù)有［C:\Docu*entsandSettings\'第一層-匚| 區(qū)地理與氣候房間設(shè)置圍護(hù)結(jié)祠］［計(jì)算結(jié)果房間設(shè)定當(dāng)前房間編號： ［v［添加］［刪除］［復(fù)制…溫度第）：20面積血⑵：389.07系統(tǒng)設(shè)置0從外墻面積中扣除同朝向的外窗面積□計(jì)聳戶間傳熱0從底層自動按建筑信昌計(jì)算到頂層口外窗便用缺省高度□外墻高度從建筑物信息中提取風(fēng)力修正|口如￥|房高修正|D.WB

結(jié)果放大系數(shù)：1 I缺省值設(shè)定:下列數(shù)據(jù)用于空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算室內(nèi)人數(shù)（A）：R人均新風(fēng)星血％/h）：|3。冬季相對濕度國）：叵一'其他數(shù)據(jù)空氣滲透星0其他熱源（H）:0戶間隹熱面積:0面積:0隹熱系數(shù)：1.8傳熱系數(shù)：2.33溫差：81溫差：5樓板- 曠隔墻———町新建口打開|Q保存啟］另存彩退出企幫助鴻jit科技www.hgL9:282011-4-18圖1-2房間設(shè)置i采暖墊負(fù)有［C:\Docu>entsandSettings\...、第一■層....地理與氣候］［房間設(shè)置.圍護(hù)結(jié)鞫計(jì)聳結(jié)果序號1類型朝向面積 佐熱...朝向...溫差...當(dāng)前房間:南北東西80.10U.45-0.251.0080.100.450.101.0062.100.45-0.051.0062.100.45-0.051.00389.0T0.450.001.0032.402.68-0.2532.402.680.1027.002.68-0.0510.802.68-0.05101V外墻屋面外窗外門以新建□打開IHI如果在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中/加了屋面和地面，那么進(jìn)行耗熱量計(jì)聳時會自動的在第一層中加入地面的傳熱量，而在頂層中加入屋面的傳熱量?！狧另存內(nèi)墻內(nèi)門窗退出幫助鴻業(yè)科技9:312011-4-18圖1-3圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算i采暖墊負(fù)荷［C:\Docu?entsandSettings'k第一層-匚］|5<地理與氣候|房間設(shè)置圍護(hù)結(jié)祠計(jì)聳結(jié)果號序o12■-1.1-456I110..^■-1.1-LI-JCM-^10M-_MD1x11111x11111x型面墻墻墻墻窗窗窗窗門他計(jì)標(biāo)計(jì)標(biāo)

類地外外外外外外外外外其合指總指員荷co號序o12■-1.1-456I110..^■-1.1-LI-JCM-^10M-_MD1x11111x11111x型面墻墻墻墻窗窗窗窗門他計(jì)標(biāo)計(jì)標(biāo)

類地外外外外外外外外外其合指總指員荷co面積 K溫差..?朝向…7528.5389.I0.4501.0LILILI.OLILI692.247.700.4501.0LILI-U.2501LH5.347.700.4501.0000.1UU■943.U51.300.4501.0LILI-0.0506501.0LILI-0.0502800.332.402.680-0.2504107.232.402.6800.1002955.927.002.680-0.050U82.410.802.680-u.050243.8,d.0000.450-U.2500.0002211456.842211456.84選擇計(jì)算房間：計(jì)算溫差A(yù)t:43計(jì)算書詳細(xì)…簡潔…EXCEL…查看…么新建疆打開ig保存啟］另存x退出々?幫助鴻業(yè)科技www.horL^ 9：53 2011-4-18圖1-4計(jì)算結(jié)果采暖熱負(fù)荷計(jì)算表5*及方向面積■■■■?七?也"、f.V-■疽〔血Mw-攔K.量親暖熱園椅■U”.「、時門t朝向崔正后1Q"QiQctF=C'l+Q2-HQ3Q=Qco+<;fj■■匚wwwWW101互：鬲卯.70On45凱00-23.DO鋁OQg00-a零6BZ.25S92.Z569Z.3569Z.Z5上’后^7_700.4E-20.U0T3.0D43.IJj923.dQij.1U1015.2Slij盅的10L5-29lLil￡.2^51-300.4520.00吧&004?.Ki99EL66-a943.02明土029轉(zhuǎn)血御.皿35.100.姑20.00~23.DO43.Ml睥1-3-o.ce.&dE._23海m6板23灑-23.面3B9.070.4E20^00-23.OD)43.iXi7528.500-007528.50752BL50752SuE0花蹺.50:V- 1■■-■L:"項(xiàng)2(.|||-28.01)4￡M3733.782imi.?.■.28D0,332900.332BOOLS3.I；|L32-402.&E2CL00-23.Odj43.003733.7E0.LU4LW.15410L154107.154107.L5■':石21.002.6E20.on-23,叩43.DO3111,如-0.慮W岫91炫&'31塞158.91<■-r：10_8U￡682LLUU-23.DO43.IJj技mE.y-0.C61182.3611E2.361182.3611E2.369.QQ0.4520.00-25.0043.ra174.15-a零1^61130.61245.313^3.BlE20IJU.6522113L9522113.B5該單元門?： 砂3- II.：：-如荷面枳t㈱?：￡心IL,*::息的耗熱星：22113.8E蹄L339.07n~2負(fù)荷面枳指標(biāo)：E6.EW/m'2圖1-5采暖熱負(fù)荷計(jì)算表

圖2-1房間設(shè)置圖2-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)

T采暖墊負(fù)有［新建文件地理與氣候房間設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)萱結(jié)果號亨_u1234f1￡34567S911111型墻墻墻墻窗窗窗窗他計(jì)標(biāo)計(jì)標(biāo)

類外外外外外外外外其臺指總指負(fù)荷?。┟娣e T采暖墊負(fù)有［新建文件地理與氣候房間設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)萱結(jié)果號亨_u1234f1￡34567S911111型墻墻墻墻窗窗窗窗他計(jì)標(biāo)計(jì)標(biāo)

類外外外外外外外外其臺指總指負(fù)荷?。┟娣e K溫差...朝向...613.942.300.4501.LILILI-0.250900.442.300.4501.LILILI0.1006501.LILILI-0.050■343.051.300.4501.LILILI-0.0503267.137.802.680-0.2504791.737.802.6800.1002955.927.ULI2.680-0.0501182.410.802.680-0.0500.0001529938.091529938.09新建打開鴻腫科技www.hun^選擇計(jì)算房間：201v計(jì)萱溫差A(yù)t：43計(jì)算書詳細(xì)…簡潔…查看…保存啟］另存形退出幫助8:272011-4-19圖2-3計(jì)算結(jié)果采暖熱負(fù)荷計(jì)算表房間編號名稱及方向面積系數(shù)室內(nèi)計(jì)苴溫度暖外算度供室計(jì)溫室內(nèi)外計(jì)算溫度差基本耗熱fi修正后耗熱星圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱s采暖熱負(fù)荷總的采暖熱員荷朝向悠正后耗熱星ktwAtQ'Q"QlQcn=Ql-HQ2-HQ3Q=Qcn-+Qf]m°C°C°CV/V/V/WV/201南外墻42.300.4520.00-23.0043.i：n：i813.51-|：|.25613.88613.88613.S3613.88北外墻42.300.4520.00-23.00■43.00818.51Ll.10900.36900.36900.36900.36西外墻35.100.4520.00-23.00■43.00679.19-0.05645.23645.23645.23645.23東外墻51.300.4520.00-23.0043.00992.66-0.05943.02943.02943.02943.02南外街37.802.6820.00-23.00■43.004356.07-Ll.253267.053267.053267.053267.05北外窗37.802.6820.00-23.0043.004356.070.104791.684791.684791.684791.68西外街27.002.6820.00-23.00■43.LILI3111.48-Ll.052955.912955.912955.912955.91東外窗10.802.6S20.00-23.00■43.001244.59-Ll.051182.3611S2.3611S2.361182.36小計(jì)30598.9830598.98該單亓敖計(jì)：30598.98而根:401. 位荷面根指標(biāo)：7&.1&V扁*敖的耕熱量:30598.98而根:401. 位荷面根指標(biāo)：T6.ISW/m^Z圖2-4采暖熱負(fù)荷計(jì)算表

圖3-1房間設(shè)置圖3-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)

圖3-3計(jì)算結(jié)果果暖熱負(fù)荷計(jì)算表司隹地點(diǎn)數(shù)室內(nèi)?g吊度哩*m*供至計(jì)_±竺在'卜計(jì)度左息.本An芝1、UM明昌巨男皓學(xué)朝向僻丁后輪丸旦kt=tw凸七Q'Q'QiQsfQ1-h32^Q3Q=Qcn-H2fj2ID心1*T!17w7-W301度面3?.8T0.4520.XiW.CET9S3.33D.oi7953.337963.33T9S3.337563.33南外弟5893□.4520EC-23CO4:3D3L131.9T-a.25sisgaS4898日48gaBOBJ9B，gS3100.4520Xi-23CO43CO10^?.4BuiaL130.23L130.231131.23113D.23A?l^i51.3D0.4S20.DZI-23.CC43.S992.66-a.05943.ce943.ce943.ce943.0P35.1U0.4520.Xi-2：1L043.S6N.IQ-0.05645.23645.23645.23645.23電外宣2].E02.&S2D.EC-*OJ霍.[?ZQSB.LB-a.E5LKG.S9LKe.891B&B.叫1一句油2TDD2.時2QCO-23CO的DD3LU.4Baia3422.633422.A33422.6334￡Z.63為外新27TOM6620CO-23CO43CO3111.4B-0J15￡9S.9t2獲.912痂312955.91A?r^f1LLBD2.662O.[B-23.CM43.SLB^.59-a.osL1￡^.3BL18S.9BLI田361102.36!'i-23&42.3123=^2.37該單元總?計(jì)：Z3WZ.3了面枳：3叫.S7n、Z血荷面枳指標(biāo)：5D.IE扁'W離序!辭蛆品：2364巳37而積：390.87/2唯ffHSHRB標(biāo)：即.倒M2圖3-4采暖熱負(fù)荷計(jì)算表4.整座綜合樓的單位面積的耗熱量計(jì)算總的耗熱量=22113.85+30598.98+23642.37=76355.2Je7.6x104J總面積=389.07+401.67+390.87=1181.61m2單位面積的耗熱量=7.6x104/1181.61~65J/m2本設(shè)計(jì)的空調(diào)熱負(fù)荷的計(jì)算采用鴻業(yè)負(fù)荷計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程及相關(guān)參數(shù)可以參見截圖1-2至3-4。經(jīng)過計(jì)算，該綜合樓的冬季采暖總負(fù)荷為76kW。3.4冷負(fù)荷計(jì)算3.4.1主要計(jì)算公式新風(fēng)冷負(fù)荷Qq=mdXWdX(iw—in)/3.6 (3-9)式中：Qq——新風(fēng)冷負(fù)荷，kW；Wd 新風(fēng)量，m3/h；md 夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度下的空氣密度(1.13kg/m3)；iw——夏季室外計(jì)算參數(shù)下的焓值，kJ/kg；in——室內(nèi)空氣的焓值，kJ/kg。新風(fēng)濕負(fù)荷Qq'=mdXWdX(dw-dn)X0.001 (3-10)式中：Qq——新風(fēng)濕負(fù)荷，kW；dw——夏季空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)時的含濕量，g/kg；dn 室內(nèi)空氣的含濕量，g/kg；0.001——輸送管道損失系數(shù)。滲透冷負(fù)荷：計(jì)算方法同新風(fēng)冷負(fù)荷。滲透濕負(fù)荷：計(jì)算方法同新風(fēng)濕負(fù)荷。外墻和屋面冷負(fù)荷CL=FXKX(tl+td)X(Ka—tn) (3-11)式中：F——外墻或屋面的面積；

K——外墻或屋面的傳熱系數(shù)；t——冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時值；td——溫度的地點(diǎn)修正值，單位：度；K——溫度的由于外表面放熱系數(shù)不同引起的溫度修正系數(shù)，無因次;室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度。6）外窗和天窗冷負(fù)荷該冷負(fù)荷可分為三部分：直射冷負(fù)荷，散射冷負(fù)荷，傳熱冷負(fù)荷。直射冷負(fù)荷：CL=FzXCzXDj,maxXCcl式中：F——窗玻璃的直射面積;C——窗玻璃的綜合遮擋系數(shù);D,皿——日射得熱因數(shù)的最大值;Ccl——冷負(fù)荷系數(shù)。散射冷負(fù)荷：式中：F窗玻璃的散射面積。(3-12)(3-13)傳熱冷負(fù)荷:C=FXK(tl'-tn)式中：F窗玻璃的散射面積。(3-12)(3-13)傳熱冷負(fù)荷:C=FXK(tl'-tn)(3-14)3.4.2計(jì)算過程及結(jié)果5冷負(fù)荷計(jì)算［新建文件］口回區(qū)圖3-5冷負(fù)荷計(jì)算長春夏季的氣象參T冷負(fù)荷計(jì)算［新建文件］地理位置房間設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)3.4.2計(jì)算過程及結(jié)果5冷負(fù)荷計(jì)算［新建文件］口回區(qū)圖3-5冷負(fù)荷計(jì)算長春夏季的氣象參T冷負(fù)荷計(jì)算［新建文件］地理位置房間設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果面積K朝向冷負(fù)荷濕負(fù)荷房間號:101v123456L8910111213142.052.052.052.050.632.092.092.092.092315841077293376935142192873512982202933533522364223640.3260.3260.3260.6510.651平773114407.」.」|:|.4453333213是大員荷出現(xiàn)在:17:00逐時員荷17至|-計(jì)算書一詳細(xì)…簡潔…EXC：EL?L查看…只新建富打開蝴保存啟］另存彩退出鉉幫助鴻業(yè)科技h+tp：//www.hun^ 19:05 2011-5-17本設(shè)計(jì)的空調(diào)冷負(fù)荷的計(jì)算采用鴻業(yè)負(fù)荷計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程及相關(guān)參數(shù)可以參見截圖3-5和3-6。經(jīng)過計(jì)算，該綜合樓的夏季制冷總負(fù)荷為67kW。3.5熱泵機(jī)組的選型熱力循環(huán)原理表明同一熱泵不可能同時滿足冷熱兩種負(fù)荷，選擇熱泵容量的依據(jù)究竟是熱負(fù)荷還是冷負(fù)荷呢？這個問題的解決首先要考慮人的舒適感，一個選擇不合理的系統(tǒng)，其制熱（冷）能力不論是偏大還是偏小都不能提供足夠的舒適感。當(dāng)系統(tǒng)的制冷量大于冷負(fù)荷時，系統(tǒng)必須頻繁地啟動，這會造成盤管的平均溫度升高，同時又不能去除室內(nèi)空氣中的濕度，頻繁的循環(huán)還會降低設(shè)備的使用壽命，降低運(yùn)行效率，增加制冷過程的運(yùn)行費(fèi)用，設(shè)備選的過大也會增加系統(tǒng)的初投資。在南方地區(qū)，建筑物的冷負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱負(fù)荷，因此機(jī)組的容量應(yīng)以滿足夏季冷負(fù)荷為主，北方地區(qū)恰好相反。設(shè)備容量的選擇可以適當(dāng)偏大，一般不要超過冷負(fù)荷的25%。通過負(fù)荷計(jì)算可知，該廠區(qū)綜合樓的計(jì)算熱負(fù)荷為76kW；計(jì)算冷負(fù)荷為67kW。一般該廠區(qū)綜合樓的房間存在著不同時使用的情況，根據(jù)計(jì)算總的冷熱負(fù)荷，選用世紀(jì)昌龍新能源公司生產(chǎn)的型號為SWM-（100）型熱泵機(jī)組1臺。該型號機(jī)組具有技術(shù)先進(jìn)、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、運(yùn)行穩(wěn)定可靠和適用范圍廣等特點(diǎn)。通過實(shí)測，其能效比（COP）高達(dá)90%以上。機(jī)組詳細(xì)參數(shù)見表3-1。第四章?lián)Q熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1換熱器的負(fù)荷計(jì)算換熱器的設(shè)計(jì)需要知道在某一特定階段內(nèi)從循環(huán)水吸取的熱量或釋放出去的熱量，通常應(yīng)滿足一年中最冷月和最熱月的要求。在供冷季節(jié)，輸入系統(tǒng)的所有能量都必須釋放到地下，這些能量包括系統(tǒng)熱負(fù)荷、系統(tǒng)耗功量和換熱器循環(huán)泵的耗功量。循環(huán)泵耗功量可近似為泵的耗功量與熱泵運(yùn)行小時數(shù)的乘積。在供熱季節(jié)，從循環(huán)水吸收的熱量等于設(shè)備的制熱量減去輸入的電功，輸入的熱量包括壓縮機(jī)耗功量和換熱器循環(huán)泵的耗功量。夏季排放的熱量和冬季吸收的熱量可以分別由下述公式計(jì)算：COP)COP)c,=251.98kW(4-1)Q2=QQ2=QH*"一cOt:' H7=173.1kW(4-2)式中：Q1——夏季向土壤排放的熱量，251.98kWQC——夏季設(shè)計(jì)總冷負(fù)荷，213.8kW；q2——冬季從循環(huán)水吸收的熱量，kW；Qh——冬季設(shè)計(jì)總熱負(fù)荷，225.6kW；COPC——設(shè)計(jì)工況下水源熱泵機(jī)組的制冷系數(shù)5.6；COPH——設(shè)計(jì)工況下水源熱泵機(jī)組的供熱系數(shù)4.3。一般地，水源熱泵機(jī)組的產(chǎn)品樣本中都給出不同進(jìn)出水溫度下的制冷量、制熱量以及制冷系數(shù)、供熱系數(shù)，計(jì)算時應(yīng)從樣本中選用設(shè)計(jì)工況下的COPc、COPH。本設(shè)計(jì)取制冷工況下COPC=5.6；取制熱工況COPh=4.3。4.2地埋管換熱器的設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容主要包括地下熱交換器形式及管材選擇，管徑、管長的確定和管道阻力計(jì)算及水泵選型等。在此將作重點(diǎn)敘述。4.2.1.換熱器分類：按照使用目的分類：冷卻器、加熱器、再沸器、冷凝器等；按照結(jié)構(gòu)分類：管殼式、板式、管式等。4.2.11.換熱器的類型選擇換熱器的類型很多，每種型式都有特定的應(yīng)用范圍。在某一種場合下性能很好的換熱器，如果換到另一種場合可能傳熱效果和性能會有很大的改變。因此，針對具體情況正確地選擇換熱器的類型，是很重要的。換熱器選型時需要考慮的因素是多方面的，主要有：熱負(fù)荷及流量大?。涣黧w的性質(zhì)；溫度、壓力及允許壓降的范圍；對清洗、維修的要求；設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、重量；價格、使用安全性和壽命。在換熱器選型中，除考慮上述因素外，還應(yīng)對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、材料來源、制造條件、密封性、安全性等方面加以考慮。所有這些又常常是相互制約、相互影響的，通過設(shè)計(jì)的優(yōu)化加以解決。針對不同的工藝條件及操作工況，我們有時使用特殊型式的換熱器或特殊的換熱管，以實(shí)現(xiàn)降低成本的目的。因此，應(yīng)綜合考慮工藝條件和機(jī)械設(shè)計(jì)的要求，正確選擇合適的換熱器型式來有效地減少工藝過程的能量消耗。對工程技術(shù)人員而言，在設(shè)計(jì)換熱器時，對于型式的合理選擇、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和降低成本等方面應(yīng)有足夠的重視，必要時，還得通過計(jì)算來進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析、投資和操作費(fèi)用對比，從而使設(shè)計(jì)達(dá)到該具體條件下的最佳設(shè)計(jì)。板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過半片進(jìn)行熱量交換。它與常規(guī)的管殼式換熱器相比，在相同的流動阻力和泵功率消耗情況下，其傳熱系數(shù)要高出很多，在適用的范圍內(nèi)有取代管殼式換熱器的趨勢。板式換熱器具有傳熱系數(shù)高、壓降小、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、占用空間小、面積和流程組合方便、零件通用性強(qiáng)、可選擇材料廣以及容易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于食品、機(jī)械、冶金、石油化工和船舶等領(lǐng)域，并成為城市集中供熱工程中的主導(dǎo)換熱設(shè)備。板式換熱器的特點(diǎn)(板式換熱器與管殼式換熱器的比較)傳熱系數(shù)高。由于不同的波紋板相互倒置，構(gòu)成復(fù)雜的流道，使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動，能在較低的雷諾數(shù)(一般Re=50?200)下產(chǎn)生紊流，所以傳熱系數(shù)高，一般認(rèn)為是管殼式的3?5倍。對數(shù)平均溫差大，末端溫差小。在管殼式換熱器中，兩種流體分別在管程和殼程內(nèi)流動，總體上是錯流流動，對數(shù)平均溫差修正系數(shù)小，而板式換熱器多是并流或逆流流動方式，其修正系數(shù)也通常在0.95左右，此外，冷、熱流體在板式換熱器內(nèi)的流動平行于換熱面、無旁流，因此使得板式換熱器的末端溫差小，對水換熱可低于1°c,而管殼式換熱器一般為5C。占地面積小。板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)的換熱面積為管殼式的2?5倍，也不像管殼式那樣要預(yù)留抽出管束的檢修場所，因此實(shí)現(xiàn)同樣的換熱量，板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的1/5?1/8。容易改變換熱面積或流程組合，只要增加或減少幾張板，即可達(dá)到增加或減少換熱面積的目的；改變板片排列或更換幾張板片，即可達(dá)到所要求的流程組合，適應(yīng)新的換熱工況，而管殼式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增加。重量輕。板式換熱器的板片厚度僅為0.4?0.8mm，而管殼式換熱器的換熱管的厚度為2.0?2.5mm，管殼式的殼體比板式換熱器的框架重得多，板式換熱器一般只有管殼式重量的1/5左右。價格低。采用相同材料，在相同換熱面積下，板式換熱器價格比管殼式約低40%?60%。制作方便。板式換熱器的傳熱板是采用沖壓加工，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，并可大批生產(chǎn)，管殼式換熱器一般采用手工制作。容易清洗?？蚣苁桨迨綋Q熱器只要松動壓緊螺栓，即可松開板束，卸下板片進(jìn)行機(jī)械清洗，這對需要經(jīng)常清洗設(shè)備的換熱過程十分方便。熱損失小。板式換熱器只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中，因此散熱損失可以忽略不計(jì)，也不需要保溫措施。而管殼式換熱器熱損失大，需要隔熱層。不易結(jié)垢。由于內(nèi)部充分湍動，所以不易結(jié)垢，其結(jié)垢系數(shù)僅為管殼式換熱器的1/3?1/10.綜上所述:結(jié)合上文和本設(shè)計(jì)的實(shí)際工程情況，本設(shè)計(jì)的換熱器采用板式換熱器。4.2.2選擇管材一般來講，一旦將換熱器埋入地下后，基本不可能進(jìn)行維修或更換，這就要求保證埋入地下管材的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定并且耐腐蝕。常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的金屬管材在這方面存在嚴(yán)重不足，且需要埋入地下的管道的數(shù)量較多，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用價格較低的管材。所以，地暖系統(tǒng)中一般采用塑料管材，目前最常用的是聚乙烯(PE)和聚丁烯^8)管材，它們韌性好、強(qiáng)度高、而且可以通過熱熔合形成比管子自身強(qiáng)度更好的連接接頭，可以保證使用50年以上，因此在國外地暖系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。而乙烯基聚合物質(zhì)（PVC）管材由于不易彎曲，接頭處耐壓能力差，容易導(dǎo)致泄漏，因此，不推薦用于地下埋管系統(tǒng)。表4-1 PE管管徑型號 （單位:mm）公稱外徑DN平均外徑圓度管系列S6.3S5S4S3.2S2.5demmindemmin直管盤管公稱壁厚en1212.012.3-1.0-1.02.01616.016.3-1.0-1.02.02.22.72020.020.3-1.0-1.22.02525.025.3-1.0-1.52.04.23232.032.3-1.0-2.04.45.44040.040.4-1.0-2.13.06.75050.050.5-1.2-3.06.98.36363.063.6V1.6-7.18.610.57575.075.7-8.410.312.59090.090.9-10.112.315.0110110.0110.0-12.315.118.3本設(shè)計(jì)選用聚乙烯（PE）管。4.2.3確定管徑在實(shí)際工程中確定管徑必須滿足兩個要求：（1） 為了使得循環(huán)泵的能耗較小，也就是降低運(yùn)行費(fèi)用，選擇管徑必須盡量大；（2） 管徑足夠小，以使管內(nèi)的流體處于紊流區(qū)，使流體和管內(nèi)壁之間的換熱效果好，同時節(jié)省材料。顯然，上述兩個要求相互矛盾，需要綜合考慮。一般并聯(lián)環(huán)路用小管徑，集管用大管徑，地下熱交換器埋管常用管徑有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm，管內(nèi)流速控制在1.22m/s以下，對更大管徑的管道，管內(nèi)流速控制在2.44m/s以下或一般把各管段壓力損失控制在4mH2O/100m當(dāng)量長度以下⑴。計(jì)算換熱器管中的流量：由公式（4-3）

式中：C——循環(huán)介質(zhì)的比熱容，kJ/kg.°C；t——進(jìn)出口溫差，C（這里選擇5C溫差）=Q=Qhx(Cop-1)-C-At-COPH=8.99(kg/s)則 q=qm=8.78x10-3(m3/s)。表4-2 管徑的規(guī)格管徑的規(guī)格20mm 25mm 50mm 80mm 110mm選用管徑50mm的做為集管的管徑，每臺機(jī)組選用1條集管，則每條集管的體積流量：qv則由公式q=4兀d2v可得v=^q^=1.38m/s；兀d2同理，選用管徑75mm或90mm的做為集管的管徑。得流速:v=^q^=1.99m/s，或1.38m/s兀d2顯然，只有管徑為75mm和90mm時流速在1?3m/s以內(nèi)，都符合要求。本設(shè)計(jì)選用聚乙烯管材PE80（SDR11），集管管徑為DN75。4.2.4確定地埋管換熱器長度地下熱交換器長度的確定除了已確定的系統(tǒng)布置和管材外，還需要有當(dāng)?shù)氐耐寥兰夹g(shù)資料，如地下溫度、傳熱系數(shù)等。文獻(xiàn)［4］介紹了一種計(jì)算方法共分9個步驟，很繁瑣，并且部分?jǐn)?shù)據(jù)不易獲得。在實(shí)際工程中，可以利用管材“換熱能力”來計(jì)算管長。換熱能力即單位垂直埋管深度或單位管長的換熱量，通常情況下，垂直埋管為70?110W/m（井深），或35?55W/m（管長），水平埋管為20?40W/m（管長）左右囹。此時埋管可按照以下公式計(jì)算：

(4-4)L_1000%茨(4-4)q式中：L式中：L 埋管總長，m；每米管長換熱量，40W/m；q,Qma——是指分別夏季土壤埋管換熱器排放的最大熱量Q1和冬夏季從土壤換熱器吸收的最大熱量Q2中的較大者。由上述計(jì)算過程及結(jié)果代入公式如下：L_1200Qmax=6299.5mqi計(jì)算結(jié)果圓整后取L=6300m表4-3流體種類物性參數(shù)水hx103(5C)20%CaCl2溶液(0C)20%乙二醇水溶液(0C)密度/(kg/m3)10001187.081025動力黏度/(Pa-s)1.533.333.14X10-比熱容kJ/(kg-K)4.183.043.854.3地埋管壓力損失的計(jì)算及水泵的選擇4.3.1環(huán)路壓力損失的計(jì)算地埋管的壓力損失可以按照以下方法進(jìn)行計(jì)算。確定管內(nèi)流體流量，公稱直徑和流體特性。流量計(jì)算公式為：(4-5)_3.6Q(4-5)G zCAt=47.1m3/h式中：G——循環(huán)液的最大流量，m3/h；Cp——循環(huán)液的比定壓熱容，kJ/kg.°C,此處取水的Cp=4.2kJ/kg.°C；

Qz——地?zé)釗Q熱器的吸熱量，kW；At——循環(huán)液的溫差，°C。公稱直徑D=75mm，流體特性見表4-3。根據(jù)公稱直徑，確定地埋管的內(nèi)徑。計(jì)算地埋管的斷面面積A：a兀d2A=—— (4-6)4=4.42x10-3m2式中：A——地埋管斷面面積，m2；d——地埋管的內(nèi)徑，m。計(jì)算管內(nèi)流體的流速v：G(4-7)(4-7)3600A=2.96m/s式中：v 管內(nèi)流體流速，m/s；G——循環(huán)液的流量，m3/h。計(jì)算管內(nèi)流體的雷諾數(shù)Re：(4-8)=7.25x109式中：Re——雷諾數(shù)；P——防凍液的密度，kg/m3；/——防凍液的動力黏度，Pa?s。可見流體處于紊流區(qū)，阻力損失可以按以下公式計(jì)算各管段阻力。計(jì)算管段的沿程阻力PY：由經(jīng)驗(yàn)公式：P=0.1582p0.75日0.25d-1.25V1.75 (4—9)=0.1582X10250.75X(3.14x10-8)0.25x0.075-1.25x2.961.75=Pa/m則 P武x2534=1267000Pa式中：PY——計(jì)算管段的沿程阻力，Pa；Pd——計(jì)算管度單位管長的沿程阻力，Pa/m；L 計(jì)算管段的長度，m。計(jì)算管段的局部阻力Pj：P=PdL (4-10)式中：Pj——計(jì)算管段的局部阻力，Pa；L.——計(jì)算管段管件的當(dāng)量長度，m。其中七的確定如下：設(shè)埋管系統(tǒng)中有彎頭112個，直流三通4個，閘閥2個，截止閥4個。查管件當(dāng)量長度表求得：Lj=112X1.5+4X3.1+2X0.3+4X3.4=194.6m將數(shù)據(jù)代入式得P=PdL=521x194.6=101386.6Pa埋管環(huán)路總阻力P：P=Py+P+AP (4-11)=1267000+101386.6+90000=1458386.6Pa式中：P——埋管環(huán)路總阻力，Pa；P——流體通過熱泵機(jī)組時的壓降，Pa。4.3.2循環(huán)水泵的選擇根據(jù)埋管環(huán)路總阻力可以確定水泵的揚(yáng)程，但需考慮10%的安全裕量，即循環(huán)水泵揚(yáng)程為：H=1458386.6x1.1=1604225Pa=160mH2O

總流量為：G'=Gx1.1=47.1x1.1=51.81m3/h根據(jù)流量和阻力損失，選擇上海第一水泵水泵廠生產(chǎn)的型號為50FSB-15的循環(huán)水泵兩臺，一用一備。該型泵特別適合于各類建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)的噴淋空調(diào)系統(tǒng)冷水、冷卻水、熱水循環(huán)的需要，亦可用于其它工程的給排水系統(tǒng)。其輸送介質(zhì)為清水或理化性質(zhì)類似清水的其它液體。介質(zhì)溫度為-20°C?120°C，泵能承受1.6MPa壓力，性能可靠，符合最新部頒布標(biāo)準(zhǔn)JB/T53062-93的要求，具有安全可靠、性能穩(wěn)定和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。該泵的性能參數(shù)見表4-4。表4-4型號150QJ20流量表4-4型號150QJ20流量m3h揚(yáng)程m效率n%功率kW轉(zhuǎn)速rad/min必須汽蝕余量(NPSH)r(m)重量kg軸功率電機(jī)功率20180551018.529003.010004.3.3校核管材承壓能力管路最大壓力應(yīng)小于管材的承壓能力。管路所需承受的最大壓力等于大氣壓力、重力作用靜壓和水泵揚(yáng)程一半的總和［1］，即：P=%+Pgh+0.5H (4-12)式中：P 管路最大壓力，Papo——建筑物所在的當(dāng)?shù)卮髿鈮海琍a；P——地下埋管中流體密度，kg/m3；g——當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，m/s2；h——地下埋管最低點(diǎn)與閉式循環(huán)系統(tǒng)最高點(diǎn)的高度差，m；H——水泵揚(yáng)程，Pa。本設(shè)計(jì)管材承壓能力校正如下：長春夏季大氣壓力Po=98560Pa，水的密度p=1000kg/m3；當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，高度差h=10m；重力作用靜壓pgh=98000Pa，水泵揚(yáng)程一半0.5H=831380.33Pa；因此，管路最大壓力p=p°+pgh+0.5H=1027940Pa（約1.02Mpa）,聚乙烯PE80（SDR11）額定承壓能力為1.24MPa，管材滿足設(shè)計(jì)要求。表4-5 換熱器管材性能參數(shù)表公稱直徑（mm）公稱壁厚（mm）單重kg/m公稱壓力（Mpa）導(dǎo)熱系數(shù)（W/m?C）504.60.481.240.424.4太陽能集熱器的設(shè)計(jì)4.4.1太陽能熱負(fù)荷的確定根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003規(guī)定，人均熱水供應(yīng)應(yīng)為60L/天，該廠區(qū)綜合樓按照50人來計(jì)算。由公式：mqC（tT）p （413）Q—K*86.0011 （4-13）式中：Qh 設(shè)計(jì)小時耗熱量，W；Kh——熱水小時變化系數(shù)（按人數(shù)50人查得應(yīng)為0.85）；m——用水計(jì)算單位數(shù)，（50人）；qr——熱水用水量定額，（60L/人-天）；C——水的比熱容，（4.187kJ/kg.°C）；tr——熱水溫度（50C）；'——冷水溫度（夏季按20C，冬季按10C）；p———熱水密度（1kg/L）。將數(shù)據(jù)代入式（4-13），計(jì)算熱水負(fù)荷得：冬季：a.=4.2kW；夏季：Qh=3.089kW。該綜合樓最大的特點(diǎn)是所在地區(qū)為長春地區(qū)，熱負(fù)荷大于冷負(fù)荷，冷熱負(fù)荷相差非常大，冬夏兩季可能因吸熱與放熱的不平衡而引起巖土的溫度降低或升高，導(dǎo)致冬

夏熱源溫度失衡。為了避免這一情況，太陽能輔助供熱就成為有效的解決途徑囹。冬夏兩季的冷熱負(fù)荷差為:△Q=Qh-Qc=76-67=9KW相差的負(fù)荷可用太陽能供熱的方式來解決，但是由于土壤具有熱平衡自動恢復(fù)性能，本設(shè)計(jì)中相差負(fù)荷無需全部用太陽能來強(qiáng)制恢復(fù)熱平衡，因此太陽能的輔助供熱可以適當(dāng)選擇一個系數(shù)囹，本設(shè)計(jì)可選0.1。則太陽能系統(tǒng)的熱負(fù)荷為：△Q=4.2+9x0.1=5.1kW4.4.2循環(huán)液流量的計(jì)算由公式：(4-14)式中：\Q 太陽能系統(tǒng)熱負(fù)荷，kW；c——防凍液的比熱容，kJ/(kg.°C)；qv 熱水系統(tǒng)水的流量，kg/s；AT——系統(tǒng)要求水溫與基礎(chǔ)水溫之差，C。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)冬季要求水溫為50C，基礎(chǔ)水溫為10C，因此溫差^T=40C；水的比熱容c=4.18kJ/(kg?C)。由此可以算得AQAQ_ 5.1cAT—4.18x40=0.031kg/s=0.1116t/h4.4.3集熱器的選擇太陽能集熱器是一種利用溫室效應(yīng)，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置。目前，太陽能集熱器根據(jù)集熱管材布置形式不同可以分為管式和平板式 (見圖4-5)兩種。兩者在結(jié)構(gòu)組成上都是由集熱板、透明蓋板、保溫層和外殼組成。它們的特征是采光面積與集熱板面積相同，不僅可以收集太陽的直接輻射，而且還可以接受散射輻射。圖4-4平板式太陽能集熱器隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的管式太陽能熱水器在一定程度上影響城市景觀。平板式太陽能熱水器和建筑的一體化是綠色能源和新建筑理念的有機(jī)結(jié)合。在國家政策的引導(dǎo)下將成為未來太陽能熱水系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。這是因?yàn)槠桨迨教柲芗療崞骱徒ㄖY(jié)合美觀，整體性好、單位面積集熱效率高、部件少、故障少（有防凍處理），易于安裝在坡屋面、陽臺、墻壁上，便于分體式設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)選用杭州煌家太陽能設(shè)備有限公司生產(chǎn)的太陽能智能中央熱水系統(tǒng)專用的owon（澳凰）系列平板式太陽能集熱器，該系列產(chǎn)品具有以下技術(shù)特點(diǎn)：1、 吸熱體采用德國真空磁控濺射金屬陶瓷層（CERMET）鍍膜帶，集熱板芯吸收率95%（±2），集熱板芯發(fā)射率5%（±2），使用壽命不少于25年；2、 板芯為整體式結(jié)構(gòu)，集管、排管全部被吸熱體遮蓋，最大限度地提高了有效吸熱面積，集熱效率高；3、 玻璃蓋板采用美國技術(shù)生產(chǎn)的超白鋼化玻璃，透光率大于91.02%，機(jī)械強(qiáng)度比普通玻璃高4倍；4、 集熱器板芯工質(zhì)流道材質(zhì)為Tp2純銅管，耐腐蝕，壽命長，承壓能力強(qiáng)；5、 板芯鍍膜帶與流道金屬管的焊接采用激光焊，對膜層幾乎無損傷，熱效率比超聲波焊接（的板芯）高2%，外觀美觀；6、 邊框?yàn)榧雍皲X合金型材，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，表面經(jīng)氧化磨沙處理，膜層厚，耐腐蝕，美觀；7、集熱器板芯結(jié)構(gòu)有柵形和蛇形，適合于家用和大型集熱工程;9、 集熱器保溫材料經(jīng)技術(shù)處理，具有防水防潮功能，有效減少集熱器吸潮能力;10、 控制系統(tǒng)采用電腦智能自動控制，功能齊全、性能可靠，可以做到無人值守。單塊集熱器的參數(shù)如表4-6所示。表4-6 單塊平板集熱器的參數(shù)名 稱數(shù) 據(jù)名 稱數(shù) 據(jù)集熱器尺寸（長X寬）（m）2.5X1.60吸收板導(dǎo)熱系數(shù)（w/m?°C）384管子間距（mm）125吸熱板厚度（mm）0.5管徑（mm）10底部絕熱層厚度（mm）50透明蓋板層數(shù)1邊緣絕熱層厚度（mm）25透明蓋板發(fā)射率（%）88絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)（w/m.C）0.045吸收板發(fā)射率（%）95吸熱板與透明蓋板間距（mm）254.4.4太陽能集熱面積的計(jì)算集熱器采光面積的計(jì)算公式為:(415)AQ(415)J門（1一門乙）式中：A——太陽熱水系統(tǒng)的集熱面積，m2；Q——太陽熱水系統(tǒng)的熱負(fù)荷，kW；Jt——平均日太陽輻照量，可取25MJ/m2；門s——集熱器的平均集熱效率，在0.3?0.5之間;水箱和管路的熱損失率，可按0.2?0.3選取。代入數(shù)據(jù)得:xAQ 5.1x103x3600x4.5八廣A= = =9.5m2J門（1-nL） 25x106x0.5x0.7太陽能儲熱水箱容量計(jì)算每人每天同時用水量60L，按50人算，得每天用水量為V=3000L，水箱容量參考規(guī)格如表4-7所示。本次設(shè)計(jì)中的太陽能用于生活熱水，因此生活用熱水箱可以選用表中第二種，即容量是3500L。太陽能系統(tǒng)水箱容量參考規(guī)格容量/L18003500尺寸/cm①1300x1350①1600x210010000①2400x2220容量/L18003500尺寸/cm①1300x1350①1600x210010000①2400x2220（連接管徑/in）X數(shù)量 保溫厚度/cm 集熱面積/m21x51x52x670 2670 70701404.4.5太陽集熱器安裝傾角的計(jì)算集熱器最佳的安裝傾角應(yīng)該根據(jù)熱水的使用季節(jié)和當(dāng)?shù)氐木暥扔?jì)算。4.4.5太陽集熱器安裝傾角的計(jì)算集熱器最佳的安裝傾角應(yīng)該根據(jù)熱水的使用季節(jié)和當(dāng)?shù)氐木暥扔?jì)算。一般全年使用時（（4-16）式中：e——太陽集熱器安裝傾角，（°）；①——當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?，（°）。本工程中太陽能集熱器冬夏安裝角度分別是：冬季使用9=8+10。=43.55+10=53.55。；夏季使用9=?—10。=33.55°。4.4.6太陽能系統(tǒng)水泵的選擇太陽能熱水系統(tǒng)水泵常用的大體有管道泵、自吸泵和屏蔽泵，在選擇上沒有什么嚴(yán)格的要求，只要符合一定的揚(yáng)程流量即可［23。各種水泵技術(shù)參數(shù)見表4-8。綜合考慮本工程可選擇型號為40SGR5-8的管道泵1臺。表4-8 水泵技術(shù)參數(shù)型 號流量/(m3/h)揚(yáng)程/m功率/kW電壓/V特點(diǎn)管道泵40SGR5-8580.25220結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，運(yùn)輸安全方便；規(guī)格齊全，可選擇性多40SGR6-206200.75220/38040SGR9-309301.5380自吸泵20WZ-1020WG-101.2100.26220揚(yáng)程高，吸程大，安裝方便；具有電機(jī)自動保護(hù)功能25WZ-1525WG-151.2150.45屏蔽泵20PLBR12-50.7550.1噪聲低，體積小，重量輕20PLBR12-51.8100.28UPS25-600.5?3.51.0?5.00.1第五章終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本工程最大的特點(diǎn)是所在地區(qū)為長春地區(qū)，熱負(fù)荷大于冷負(fù)荷，設(shè)計(jì)時應(yīng)以制熱為主。該綜合樓不同于一般的居民樓，該工程的房屋，全部采用高保溫的新型建筑材料，保溫效果十分好，室內(nèi)的采暖和制冷設(shè)計(jì)要求也比較高。為了滿足需要，本設(shè)計(jì)中的終端系統(tǒng)可以做出如下設(shè)計(jì):制冷采用暗裝風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行制冷，采用側(cè)出風(fēng)方式，室內(nèi)一個送風(fēng)口，一個回風(fēng)口，采用水-空氣換熱形式進(jìn)行制冷；冬季供暖采用地板采暖方式。5.1室內(nèi)空氣系統(tǒng)的介紹由于各類空調(diào)房間對空氣的要求各不相同，因此空調(diào)系統(tǒng)的種類也是多種多樣。在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)按照空調(diào)對象的性質(zhì)和用途，熱濕負(fù)荷的特點(diǎn)，室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，可能為空調(diào)機(jī)房及風(fēng)管提供的建筑面積和空調(diào)間初投資和運(yùn)行費(fèi)用等許多方面的具體情況，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析比較來選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)。空調(diào)房間較多或空調(diào)面積較大，室內(nèi)的空調(diào)要求溫度靈敏度、使用時間、潔凈度等級、單位送風(fēng)量的熱濕擾量等基本一致時，宜選擇采用集中式全空氣系統(tǒng)，且應(yīng)優(yōu)先考慮單風(fēng)道低速送風(fēng)系統(tǒng)?？照{(diào)面積較小，且位置分布較散，或使用時間要求與時間各不相同者，宜采用整體式空調(diào)器。當(dāng)室內(nèi)要求全年進(jìn)行空調(diào)而又無集中熱源可利用時，宜采用熱泵整體式空調(diào)器?？照{(diào)規(guī)模較大，房間較多，室內(nèi)環(huán)境較干凈。且要求各個房間能單獨(dú)調(diào)控時，宜采用"風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組加新風(fēng)"的空調(diào)系統(tǒng)(promaryairfancoilsystem)o當(dāng)集中式全空氣空調(diào)系統(tǒng)為多個房間或多個區(qū)域服務(wù)時，若各個房間或區(qū)域的熱濕擾量彼此間差異較大，而各個房間或區(qū)域?qū)囟鹊囊笥州^為嚴(yán)格時，宜采用末端加熱或多區(qū)機(jī)組的空調(diào)方式。當(dāng)空調(diào)房間內(nèi)的散濕量較小或相對濕度的允許波動范圍較大時，全年性集中式全空氣空調(diào)系統(tǒng)宜采用改變一二次回風(fēng)比或旁通調(diào)節(jié)方式，當(dāng)不允許采用較大的送風(fēng)溫差時，可采用固定比例的二次回風(fēng)方式。全年性空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)考慮在過度季節(jié)進(jìn)行全新風(fēng)運(yùn)行的可能性，對于精度高的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，則應(yīng)保持新風(fēng)量全年固定。采用“風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組加新風(fēng)”的空調(diào)方式時，宜配置單獨(dú)的新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)。對于要求較低的建筑物允許不設(shè)單獨(dú)的新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)?！帮L(fēng)機(jī)盤管機(jī)組加新風(fēng)”空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)送風(fēng)口應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，或布置在風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組送風(fēng)口的旁邊，不應(yīng)將新風(fēng)接至風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的回風(fēng)吸入口處。根據(jù)本工程實(shí)際情況確定以下空氣處理方案：（1） 二層的廚房、大廳、餐廳均采用全空氣系統(tǒng)，（2） 一層、二層和三層客房寢室、會議室及辦公室采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)；（3） 采用全空氣系統(tǒng)的房間，送風(fēng)形式均采用一次回風(fēng)。系統(tǒng)終端采暖采用地板輻射采暖。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳且环N利用建筑物內(nèi)部地面進(jìn)行采暖的系統(tǒng)。它以低溫?zé)崴疄闊崦?，通過埋設(shè)在地板內(nèi)的塑料管（常用PE-RT管和PEX管）把地板共熱，以整個地面作為散熱面，均勻的向室內(nèi)輻射熱量，是一種對房間微氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)的節(jié)能采暖系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)中采用PE-RT綜合性價比具有突出的優(yōu)勢。5.2風(fēng)機(jī)盤管的設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)盤管的基本組成是表冷器（翅片盤管）、風(fēng)機(jī)、過濾器和殼體。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)應(yīng)用于住宅具有如下特點(diǎn)：（1） 控制、調(diào)節(jié)方便；（2） 一次投入和運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能性較好；（3） 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組定型化、規(guī)格化，易于選擇安裝；（4） 可設(shè)置獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，有利于提高空調(diào)房間的室內(nèi)空氣品質(zhì)；（5） 噪聲低，如夜間在低速下運(yùn)行，噪聲更低；（6） 適合各種冷熱源。該廠區(qū)綜合樓的總冷負(fù)荷為67kW，根據(jù)其實(shí)際情況，該樓可以選用由FP系列冷水風(fēng)機(jī)盤管如表5-1。選用30臺FP3.5,全部房間的風(fēng)機(jī)盤管送回風(fēng)口和新風(fēng)送風(fēng)口均采用可調(diào)性雙層百葉風(fēng)口。表5-1 FP系列風(fēng)機(jī)盤管基本性能參數(shù)型號名義風(fēng)量/(m3h)名義供冷量名義供熱量單位風(fēng)機(jī)功率供冷量/(W/W)水壓力損失/kPa噪聲/dB(A)/WFP2.525014002100401535FP3.535020003000452037FP550028004200502439FP6.363035005250553040FP7.171040006000524042FP880045006750504445FP系列風(fēng)機(jī)盤管優(yōu)點(diǎn)如下：有新型鋁合金離心風(fēng)輪，運(yùn)轉(zhuǎn)寧靜，噪音低；全可靠，壽命長，每臺盤管都經(jīng)過壓力檢漏；進(jìn)出水管集水頭采用緞黃銅結(jié)構(gòu)，可靠耐用，使用壽命達(dá)45000小時以上;盤管采用無縫紫銅管串套高效的雙向裂縫鋁翅片脹緊成一體，傳熱效率高，冷熱量富足；品種齊全，使用方便，風(fēng)機(jī)盤管有三擋風(fēng)速(高-中-低)。5.3地板采暖埋管的設(shè)計(jì)5.3.1地板采暖埋管徑的確定根據(jù)現(xiàn)實(shí)的施工經(jīng)驗(yàn)每150m2的建筑面積有10根45m長的U型PE管供熱，則終端需要的管長為：L=3545m在冬季供暖時，此熱泵系統(tǒng)終端進(jìn)水溫度為40°C，出水溫度為45°C，于是進(jìn)出口溫差t為5C。根據(jù)公式Q=qmCAt，可推出：_Qq—mCAt式中：Q——設(shè)計(jì)總熱負(fù)荷，kW；At——進(jìn)出口溫差，C；C——水的比熱容，kJ/kg-K；q 管內(nèi)質(zhì)量流量,kg/s。于是 q=———==3.62kg/smAt-Cq=￡==3.62x10-3m3/svP主供水立管管徑的確定：水管流速一般1.25?2.5m/s，取v=1.5m/s；則立管斷面A=q=2.41x10-3mv兀， ?又A=—d2，所以d=55.4mm,4所以主供熱水管管徑為DN80。則每層樓的集管流量:q3.62x10-3q=i= =1.21x10-3m3/s1 3每個房間的單管流量為:q 1.21x10-3q=—1= =0.121x10-3m3/s，2 10 10同理，可以算得每個房間地暖供熱水管管徑為 DN20，每層樓集管管徑為DN50。5.3.2采暖管路阻力計(jì)算醺穌 球回水醺穌 球回水圖5-1冬季采暖管道流程簡圖由圖可知最不利環(huán)路管段是1、2、3、4、5、6、7,管道阻力損失按此環(huán)路計(jì)算。由以上算得的q1和q2得到每層集管和每個房間管道的流速為：=0.62m/s；=0.385m/s。1.21x10-3=0.62m/s；=0.385m/s。0.25x3.14x0.0520.121x10-30.25x3.14x0.022查表得47.5°C時水的運(yùn)動粘性系數(shù)為579.849X10-6m/s,則房間供暖管道的雷諾R=R=史二1.3x0.01 …= =22.4。 7 579.849x10-6可見房間供暖管道的雷諾數(shù)小于4000有利于供暖，符合設(shè)計(jì)要求。(1)終端沿程損失的計(jì)算根據(jù)所設(shè)計(jì)的建筑物特點(diǎn)及設(shè)計(jì)需要，各集管的長度為：外徑80mm管：L=20m；外徑50mm管：L=40m；外徑20mm管：L=150m。查出各管徑的沿程損失系數(shù)Y為：外徑80mm管：4=0.0118；外徑50mm管：4=0.014；外徑20mm管：4=0.0165。由達(dá)西公式h.X妄求各段的沿程阻力損失為：外徑80mm管：h^=0.34m；外徑50mm管:hf2=0.22m；外徑20mm管：hf3=0.94m；則總的沿程損失為hf1+h2+hf3=1.5m。（2）終端局部損失的計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)管道可得：外徑80mm集管上有直流三通接頭8個,90°接頭2個,總當(dāng)量長度L=6.1X8+3.1X2=54m。外徑50mm集管上有直流三通接頭4個,90°接頭2個，則L=6.1x4+3.1X2=30.6m。由達(dá)西公式求得各段局部損失為：Lv2外徑80mm官：h=X~^^~=0.91mLv2外徑50mm官：h=X =0.17mf5 2dg由于換熱管道內(nèi)流速非常的小，局部損失可以不考慮。則終端總局部損失為：hf4+hf5=1.08mo終端總的阻力損失h為：h=1.5+1.08=2.58m。

5.3.3終端系統(tǒng)循環(huán)泵的選擇因此根據(jù)