畢業(yè)設(shè)計(jì)-某辦公樓多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)

刖言1第一章工程概述及方案設(shè)計(jì)31.1工程概述 31.2方案設(shè)計(jì)選擇 31.2.1設(shè)計(jì)原則31.2.2參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)31.2.3建筑熱工參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)41.2.4空調(diào)冷熱源方案51.2.5空調(diào)末端系統(tǒng)方案71.2.6自動(dòng)控制系統(tǒng)81.2.7環(huán)保節(jié)能措施8第二章空調(diào)冷熱負(fù)荷計(jì)算92.1夏季冷負(fù)荷計(jì)算92.1.1溫差傳熱形成的冷負(fù)荷92.1.2太陽輻射形成的冷負(fù)荷92.1.3室內(nèi)發(fā)熱量形成的冷負(fù)荷102.1.4人體潛熱冷熱負(fù)荷102.1.5人體散濕負(fù)荷10TOC\o"1-5"\h\z2.2冬季熱負(fù)荷的計(jì)算 102.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1的計(jì)算。112.2.2冷風(fēng)滲透耗熱量Q2的計(jì)算。112.2.3外門開啟冷風(fēng)侵入耗熱量Q3的計(jì)算 12第三章系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 133.1冬季地板輻射系統(tǒng)和散熱器計(jì)算 13一層 13二層 14三層 153.1.4車庫散熱器選型 163.2夏季風(fēng)機(jī)盤管計(jì)算 17一層 17二層 18三層 193.3夏季風(fēng)管和水管的設(shè)計(jì)計(jì)算 203.3.1風(fēng)管設(shè)計(jì)203.3.2水管設(shè)計(jì)21第四章阻力和水力計(jì)算234.1冬季計(jì)算 234.1.1阻力計(jì)算234.1.2對(duì)并聯(lián)管段進(jìn)行水力計(jì)算244.2夏季計(jì)算 244.2.1對(duì)并聯(lián)管段進(jìn)行水力計(jì)算 244.2.2沿程阻力計(jì)算25第五章設(shè)備選型285.1冷熱源的選擇285.2新風(fēng)機(jī)組的選型285.3水井285.4潛水泵295.5自動(dòng)排氣閥295.6水泵295.7混水泵295.8膨脹水箱 29第六章自動(dòng)控制簡(jiǎn)介316.1冷熱源部分316.2末端系統(tǒng)部分31第七章結(jié)論32附錄33附錄1夏季冷濕負(fù)荷計(jì)算表33附錄2冬季熱負(fù)荷計(jì)算表33附錄3冬季水力計(jì)算33附錄4夏季風(fēng)管管道水力計(jì)算33附錄5設(shè)計(jì)圖集33致謝 34參考文獻(xiàn) 35刖言中國(guó)的建筑行業(yè)正處于飛速發(fā)展的階段，人們對(duì)生活環(huán)境的要求也越來越高，而生活環(huán)境最主要的就是居住環(huán)境，這種需求帶動(dòng)了中國(guó)的空調(diào)制冷業(yè)的發(fā)展，特別是在“非典”之后，人們對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)（IAQ）有了更深刻的認(rèn)識(shí)，室內(nèi)空氣的好壞直接影響到人們的健康，原來使用的空調(diào)技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的要求，對(duì)環(huán)境的需求意識(shí)已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的冷熱意識(shí)，而是趨向于健康化、衛(wèi)生化的需求。因此采用更先進(jìn)的空氣調(diào)節(jié)方法提高空氣品質(zhì)滿足人們的要求成了當(dāng)前制冷行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一。另外一方面，從2001年至今，電力緊缺的問題一直困擾著我們，電廠的發(fā)展又不能盲目的增加發(fā)電量，或者增建新的電廠，必須依靠宏觀的發(fā)展才能不至于發(fā)生電力過剩的尷尬局面，而且電廠發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染也會(huì)隨著電廠的增加而增加，在這種情況下，空調(diào)作為用電大戶，充分利用現(xiàn)有的自然能，如太陽能、地?zé)崮?、生活垃圾等可利用的能量資源既減輕了當(dāng)前電力的負(fù)擔(dān)，又增加了空調(diào)的環(huán)保能力，因此，利用自然資源，保護(hù)環(huán)境也成了當(dāng)前各國(guó)空調(diào)制冷行業(yè)的研究方向。還有一個(gè)問題也是我們比較關(guān)心的問題，那就是“可持續(xù)發(fā)展”的觀點(diǎn)，根據(jù)1987年9月16日在加拿大的蒙特利爾會(huì)議上通過的聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署組織制定的《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》，對(duì)CFC及哈龍兩類中8種破壞臭氧層的物質(zhì)進(jìn)行限控，規(guī)定發(fā)達(dá)國(guó)家2000年完全停止使用這些物質(zhì)，發(fā)展中國(guó)家2010年完全停止使用這些物質(zhì)。我國(guó)已經(jīng)確定了2010年全面淘汰的方案和行動(dòng)計(jì)劃，并且開展了替代品及替代技術(shù)的研究與開發(fā)。當(dāng)前空調(diào)行業(yè)的已經(jīng)在這些方面有了一定的進(jìn)步，許多節(jié)能性空調(diào)如變頻空調(diào)正越多的得到使用，而在中央空調(diào)方面，漠化鋰雙吸收式制冷等保護(hù)環(huán)境的制冷劑設(shè)備也發(fā)展的越來越快。熱泵技術(shù)的使用既有效利用了自然能源，節(jié)省了能量，同時(shí)又保護(hù)了環(huán)境。本文，我們采用了水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、地板輻射換熱系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)對(duì)建筑環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。首先使用水源熱泵充分利用了地?zé)豳Y源，并且對(duì)環(huán)境沒有污染；其次，在冬季我們用地板輻射換熱系統(tǒng)，從根本上消除了由于使用空調(diào)而產(chǎn)生的室內(nèi)環(huán)境循環(huán)被污染的現(xiàn)象。以上兩個(gè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚處于開始發(fā)展階段，并且發(fā)展?jié)摿艽蟆Ｓ捎诘匕遢椛渲评渖婕暗膯栴}目前尚在研究解決階段，屬于不成熟技術(shù)，因此夏天我們采用比較成熟的風(fēng)機(jī)盤管制冷，回收室內(nèi)風(fēng)的同時(shí)補(bǔ)入新風(fēng)，并且過濾處理新風(fēng)，對(duì)室內(nèi)環(huán)境同樣起到了較好的控制。設(shè)計(jì)不足之處在所難免，望各位批評(píng)指正。工程概述及方案設(shè)計(jì)工程概述本設(shè)計(jì)工程為河北某處一棟辦公樓，地理?xiàng)l件優(yōu)越。辦公樓上下三層，分別為1層、2層、3層，設(shè)有上空式客廳，臥室，廚房，衛(wèi)生間，洗手間，汽車庫等。建筑總面積約300m2，層高為3m，總高約10m。方案設(shè)計(jì)選擇1.2.1設(shè)計(jì)原則環(huán)保節(jié)能是本設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想環(huán)保方面：充分考慮利用地?zé)岷吞栞椛涞哪芰?，如另有需要，考慮使用燃?xì)鉄崴魅紵凉崈籼烊粴?，系統(tǒng)使用中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有污染的物質(zhì)。節(jié)能方面：本設(shè)計(jì)采用的地?zé)崮艹浞掷米匀荒茉矗⒖紤]采用地板輻射供暖，減少電量的需求。本工程暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：地源熱泵系統(tǒng)、地板輻射系統(tǒng)、給水排水系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。1.2.2參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)客廳、臥室、廚房作為人員密集區(qū)需要實(shí)施供熱和制冷；洗手間、浴室則則可以通過回風(fēng)管帶進(jìn)其他房間的熱量，且人員很少聚集，所以不需要供熱和制冷，只需要供冷熱水；衛(wèi)生間只需要供冷水。TOC\o"1-5"\h\z（1） 室外空氣計(jì)算參數(shù) 表1-1海拔51.6m冬季計(jì)算相對(duì)濕度 54%大氣壓力 998.6~1020.2hPa冬季通風(fēng)計(jì)算溫度 -2°C夏季空調(diào)計(jì)算干球溫度34.8C冬季采暖計(jì)算溫度 18~22C夏季通風(fēng)計(jì)算溫度 31C 冬季最多風(fēng)向 北夏季通風(fēng)計(jì)算相對(duì)濕度54%冬季室外平均風(fēng)速 3.2m/s夏季室外平均風(fēng)速 2.8m/s最大凍土深度 44m（2） 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù) 表1-2房間名稱夏季冬季備注溫度(C)相對(duì)濕度（%）溫度（C）相對(duì)濕度（%）客廳265020 54參考河北氣象參數(shù)餐廳265020 54

廚房26502054家庭室26502054臥室1/2/3265020 54主臥室26502054衣帽間26502054衛(wèi)生間2620車庫12501.2.3建筑熱工參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)本建筑設(shè)計(jì)原則為節(jié)能建筑。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)國(guó)外節(jié)能建筑熱工參數(shù)比較 表1-3國(guó)家外墻[W/m2-K]外窗[W/m2-K]屋頂[W/m2-K]中國(guó)北京哈爾濱1.160.820.520.404.002.50.800.600.500.30瑞典南部地區(qū)0.17 2.00.12丹麥0.32.90.2德國(guó)0.51.50 0.22英國(guó)0.45雙層玻璃0.45美國(guó)0.32(內(nèi)保溫)0.45（外保溫）2.040.19(2)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì) 表1-4名稱kBEvfEf外墻15號(hào)0.730.19111.21.1內(nèi)墻7號(hào)1.880.6851.42.1屋面45號(hào)0.510.551.11.5樓面37號(hào)1.350.3361.30.4結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 表1-5&R0K0類型外墻801.16 0.86 twll型屋面801.65 0.61twm型內(nèi)表面8.72 0.11門雙層2.33 實(shí)體木制外門窗雙層金屬框Xg=0.69 3.265mm普通玻璃

內(nèi)有遮陽措施活動(dòng)鋁百葉簾內(nèi)無遮陽措施Xz=0.602、 房間的分類設(shè)計(jì)內(nèi)墻vf=1.4，樓板vf=1.3,所以本辦公樓房間屬于輕型。3、 城市的分區(qū)以北京為代表的城市，河北屬于第I計(jì)算區(qū)。所以計(jì)算時(shí)應(yīng)加上地區(qū)修正值。4、 傳熱系數(shù)外墻：綜合傳熱系數(shù)K=0.73W/m2?K；外窗：綜合傳熱系數(shù)K=4.5W/m2-K；屋頂：綜合傳熱系數(shù)K=0.51W/m2-K；節(jié)能水平屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。1.2.4空調(diào)冷熱源方案方案比較直接蒸發(fā)機(jī)組系統(tǒng)這種系統(tǒng)將制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接放在室內(nèi)來吸收余熱余濕。這種系統(tǒng)常用分散安裝的局部空調(diào)機(jī)組，制冷機(jī)管道不變長(zhǎng)距離輸送，不宜作為集中式空調(diào)系統(tǒng)來使用，另外這種系統(tǒng)對(duì)制冷機(jī)有一定要求，需要防止?jié)B漏產(chǎn)生的污染，且設(shè)備耗電量大。集中控制空調(diào)系統(tǒng)這種系統(tǒng)是將空氣通過空氣處理設(shè)備（過濾，冷卻，加熱，加濕設(shè)備和風(fēng)機(jī)等）處理后，經(jīng)風(fēng)管送到各方間。處理過程復(fù)雜，耗電量大?？諝馓幚碓O(shè)備集中設(shè)置，因此主機(jī)房占地面積較大，對(duì)于不設(shè)有地下室的辦公樓使用顯然不太方便。水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)以地表水或地下水為冷熱源，通過熱交換對(duì)建筑進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)利用了地球表面淺層的地?zé)豳Y源，冬季通過熱泵將水中的地位熱能提高品位，對(duì)建筑供暖；夏季通過熱泵將建筑內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，對(duì)建筑進(jìn)行降溫。水源熱泵系統(tǒng)簡(jiǎn)單，耗電量小。水源熱泵系統(tǒng)是一種有效利用低位熱能的節(jié)能技術(shù)。這里就以上三種方案在某些反面進(jìn)行比較。表1-6表1-6水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。不需要復(fù)雜設(shè)直接蒸發(fā)機(jī)組系統(tǒng)集中控制空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，各自獨(dú)立，需獨(dú)立設(shè)計(jì)安裝。計(jì)，設(shè)計(jì)周期短。系統(tǒng)水管需絕熱材料保溫，增加額外投資。制冷劑管需絕熱材料保溫，增加額外投資。系統(tǒng)水管需絕熱材料保溫，增加額外投資。主機(jī)房占地面積較大，機(jī)房土建投資和機(jī)房設(shè)免機(jī)房，需提供地下水資源，水泵放置場(chǎng)所，節(jié)省系統(tǒng)水管不需保溫，安裝簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)。主機(jī)房占地面積較大，機(jī)房土建投資和機(jī)房設(shè)免機(jī)房，需提供地下水資源，水泵放置場(chǎng)所，節(jié)省各個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)互不干擾，但安裝周期大。備安裝投資較大，機(jī)心土建投資較大。了主機(jī)占地面積。制冷劑儲(chǔ)能，成本大。同一系統(tǒng)內(nèi)不能同時(shí)滿足供暖和制冷的不同要求，季節(jié)交替時(shí)需一次性轉(zhuǎn)換制冷或供熱。當(dāng)只有部分空調(diào)使用時(shí)，浪費(fèi)大量能源。水流儲(chǔ)能，冷暖采用同一能源，可滿足用戶不同要求同一系統(tǒng)內(nèi)，用戶可根據(jù)需要隨意選擇制冷或供熱，大大節(jié)省使用成本。費(fèi)用計(jì)量按使用的電量記取。費(fèi)用不易計(jì)算，無論用戶用否或用多用少，費(fèi)用一樣支付。可獨(dú)立裝表計(jì)量，用戶根據(jù)使用空調(diào)時(shí)間的長(zhǎng)短計(jì)費(fèi)。三種方案的比較 續(xù)表維修需專門人員，也需要專門設(shè)備，費(fèi)用高。需專門技術(shù)人員維護(hù)和保養(yǎng)，手續(xù)費(fèi)用較高。機(jī)組昂貴，費(fèi)用高。系統(tǒng)簡(jiǎn)單，只需一般技術(shù)人員即可應(yīng)付自如。維修簡(jiǎn)易，費(fèi)用低廉。單機(jī)人為簡(jiǎn)單控制，不適合于中央樓宇的使用。能進(jìn)行智能化控制，但主機(jī)和末端制點(diǎn)多，系統(tǒng)復(fù)雜，工程量大。 機(jī)組均有智能接口，能進(jìn)行智能化控制。控制簡(jiǎn)單。方案的選擇該建筑設(shè)計(jì)原則是環(huán)保、節(jié)能，根據(jù)以上比較，選擇水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)對(duì)建筑進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。1.2.5空調(diào)末端系統(tǒng)方案為了創(chuàng)造較舒適健康的人居環(huán)境，冬天的空調(diào)末端系統(tǒng)我們選擇地板輻射換熱系統(tǒng)，夏天則采用傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤管換熱系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)互相獨(dú)立，季節(jié)性交替使用。下面就末端水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)分別敘述方案。1、 空調(diào)末端水系統(tǒng)室外水路系統(tǒng)采用潛水泵水井供水，供水跟部分回水混合達(dá)到一定的溫度后送入熱泵，回水部分送回地下回灌井。室內(nèi)部分冬季由熱泵處理后的水送至各房間的地板輻射換熱系統(tǒng)。地板輻射換熱系統(tǒng)處理后的水送回?zé)岜美^續(xù)使用，循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)有膨脹水箱。夏季采用風(fēng)機(jī)盤管，熱泵處理后的水送入風(fēng)機(jī)盤管，對(duì)混合后的空氣進(jìn)行換熱后，返回?zé)岜美^續(xù)處理。2、 空調(diào)末端風(fēng)系統(tǒng)本設(shè)計(jì)夏季采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，新風(fēng)由熱回收新風(fēng)系統(tǒng)提供，不僅承擔(dān)室內(nèi)全部濕負(fù)荷，還承擔(dān)一小部分空調(diào)負(fù)荷。從新風(fēng)機(jī)組送出的新風(fēng)通過200mmX180mm的主管道，沿立管送到各層。室內(nèi)空氣通過門縫回到衛(wèi)生間，各衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)置一個(gè)排氣扇，從衛(wèi)生間吸風(fēng)，通過回風(fēng)支管道匯至回風(fēng)主管道后回到新風(fēng)機(jī)組，經(jīng)由換熱器把冷量傳遞給新風(fēng)后被排到室外。本項(xiàng)目新風(fēng)處理量600m3/h，通過對(duì)送入新風(fēng)進(jìn)行降溫除濕處理，控制房間內(nèi)濕度，新風(fēng)和排風(fēng)管道采用鍍鋅鋼板制作。1.2.6自動(dòng)控制系統(tǒng)區(qū)域溫度控制：通過室內(nèi)溫度控制器來控制空調(diào)機(jī)組供水溫度?？照{(diào)機(jī)組控制：通過空調(diào)機(jī)組面板上的控制器切換制冷、制熱工況?？照{(diào)系統(tǒng)設(shè)有遠(yuǎn)程控制器，可通過電話控制空調(diào)系統(tǒng)的啟動(dòng)。1.2.7環(huán)保節(jié)能措施室外環(huán)境保護(hù)與節(jié)能措施在系統(tǒng)中不使用CFC制冷劑，采用環(huán)保制冷劑。水源熱泵系統(tǒng)采用閉式環(huán)路，節(jié)約自來水，并且對(duì)地下水沒有污染。水源熱泵機(jī)組供熱制冷COP值高，高效節(jié)能。建筑熱工節(jié)能措施以國(guó)內(nèi)現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范為基礎(chǔ)，參照國(guó)外先進(jìn)熱工技術(shù)指定建筑熱工要求。暫定：外墻傳熱系數(shù)為0.73W/m2?K，外窗綜合傳熱系數(shù)為4.5W/m2?K，屋頂傳熱系數(shù)為0.51W/m2?K?？照{(diào)冷熱負(fù)荷計(jì)算夏季冷負(fù)荷計(jì)算本節(jié)以一層為例計(jì)算夏季冷負(fù)荷，計(jì)算時(shí)刻為上午8點(diǎn)。其他各層列于附錄1中。各參數(shù)及公式主要來自文獻(xiàn)【1】（見附錄1夏季冷濕負(fù)荷計(jì)算表）2.1.1溫差傳熱形成的冷負(fù)荷一層南外墻冷負(fù)荷式中：一傳熱系數(shù)，取；一面積，取；一時(shí)間延遲，取；一作用時(shí)刻下的計(jì)算溫差；作用時(shí)刻，即為二十四小時(shí)制的21點(diǎn)；一冷負(fù)荷溫差A(yù)t的總修正值，包括地區(qū)修正和室溫修正兩項(xiàng)。對(duì)于外墻，河北市的地區(qū)修正值為3°C。室溫修正值，所以A=3+1=4C。計(jì)算負(fù)荷Q時(shí)采用的At計(jì)算值，應(yīng)等于表列At值加上總修正值A(chǔ)。所以同理可計(jì)算出各個(gè)方向的墻面的逐時(shí)冷負(fù)荷。其他各房間的各項(xiàng)溫差傳熱冷負(fù)荷的計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果已列于附錄中。（見附錄1夏季冷濕負(fù)荷計(jì)算表）2.1.2太陽輻射形成的冷負(fù)荷透過窗戶的太陽輻射熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算過程見附錄。〔見附錄1夏季冷濕負(fù)荷計(jì)算表〕其中，窗戶的構(gòu)造修正系數(shù)=0.69和內(nèi)遮陽系數(shù)二0.6。一層南外窗冷負(fù)荷式中：一內(nèi)遮陽系數(shù)，取0.6；一計(jì)算時(shí)刻下，透過有內(nèi)遮陽設(shè)施外窗的太陽輻射負(fù)荷總強(qiáng)度，南外窗為52W/m2。2.1.3室內(nèi)發(fā)熱量形成的冷負(fù)荷室內(nèi)熱源形成的冷負(fù)荷計(jì)算過程見附錄。〔見附錄1夏季冷濕負(fù)荷計(jì)算表〕其中單位人體的顯熱散熱量q1=65W，室內(nèi)人數(shù)6人，群集系數(shù)W取1。一層人體冷負(fù)荷式中：一群集系數(shù)，取1；一計(jì)算時(shí)刻空調(diào)房間內(nèi)的人數(shù)；一一名成年男子小時(shí)顯熱散熱量，取65W；一人員進(jìn)入空調(diào)房間的時(shí)刻，點(diǎn)鐘；一從人員進(jìn)入空調(diào)時(shí)算起到計(jì)算時(shí)刻的時(shí)間，h；一時(shí)間人體顯熱散熱量的冷負(fù)荷系數(shù)。計(jì)算得到2.1.4人體潛熱冷熱負(fù)荷人體潛熱冷負(fù)荷式中一一一名成年男子小時(shí)潛熱散熱量，取69W；——計(jì)算時(shí)刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)。算得2.1.5人體散濕負(fù)荷散濕源為6名男子，散濕量的計(jì)算公式，選取W=1，n=6，單位人員散濕量g=102g/h。冬季熱負(fù)荷的計(jì)算參數(shù)統(tǒng)計(jì)：冬季室外計(jì)算溫度-7°C冬季室內(nèi)計(jì)算溫度20C 車庫12C冬季室外平均風(fēng)速3.2m/s河北市冷風(fēng)朝向修正系數(shù)N：0.45E：1.00S：0.55W：0.25圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻Romin式中 一冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，C；一冬季室外計(jì)算溫度，C；n一溫差修正系數(shù)；一內(nèi)表面換熱阻；一室外空氣與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面之間的允許溫差，C。所以=下面以一層客廳、餐廳的計(jì)算為例進(jìn)行說明。各參數(shù)及公式主要來自文獻(xiàn)【1】2.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1的計(jì)算。計(jì)算公式為W式中：一耗熱量附加率；一室內(nèi)外計(jì)算溫差。計(jì)算結(jié)果見附錄2?！惨姼戒?冬季熱負(fù)荷計(jì)算表〕2.2.2冷風(fēng)滲透耗熱量Q2的計(jì)算。冷風(fēng)滲透耗熱量：式中：一1.0056KJ/Kg?C；一11C下的空氣密度1.34Kg/m3；—滲透空氣體積流量m3/h；一室內(nèi)外供暖計(jì)算溫度差C。冷風(fēng)滲透量：式中：一縫隙長(zhǎng)度，m；一每米門窗縫隙基準(zhǔn)滲風(fēng)量，m3/h?m；一朝向修正系數(shù)。南窗：雙層鋼窗的每米縫隙的冷風(fēng)滲透量/窗的縫隙長(zhǎng)度，總的冷風(fēng)滲透量冷風(fēng)滲透耗熱量南門：雙層木門的每米縫隙的冷風(fēng)滲透量冷風(fēng)滲透量北門2.2.3外門開啟冷風(fēng)侵入耗熱量Q3的計(jì)算外門冷風(fēng)侵入耗熱量=外門基本耗熱量X80%NN——外門所在層以上的樓層數(shù)。南門北門注：以下二層與三層的計(jì)算過程同上一層客廳、餐廳，將計(jì)算列于附表2中?！惨姼戒?冬季熱負(fù)荷計(jì)算表〕系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算冬季地板輻射系統(tǒng)和散熱器計(jì)算一層已知房間面積72.46m3，地板供暖進(jìn)/出水溫度45°C/35°C，房間熱負(fù)荷4577W，修正系數(shù)0.9，地面面層為地毯，厚度15mm，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度20C，使用PE—X水管，管徑（外徑X內(nèi)徑=20mmX16mm），計(jì)算地板采暖系統(tǒng)參數(shù)。參數(shù)：各參數(shù)及公式主要來自文獻(xiàn)【2】平均水溫2、 單位面積熱負(fù)荷3、 計(jì)算所需地面溫度：4、 地毯熱導(dǎo)率為表面層熱阻5、 選取所需管間距計(jì)算每k水一空氣溫差時(shí)單位熱負(fù)荷=查得管間距200mm，熱強(qiáng)度2.99地面層以上鋪地毯的散熱量60。6、 計(jì)算所需的熱水量和水流速所需水量管內(nèi)截面積水流速一層采用兩根此類型的管子。由于則管子的比摩阻為60.92Pa/m二層已知房間面積66.34m3，地板供暖進(jìn)/出水溫度45C/35C，房間熱負(fù)荷3686W，修正系數(shù)0.9，地面面層為地毯，厚度15mm，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度20C，使用PE—X水管，管徑（外徑X內(nèi)徑=20mmX16mm），計(jì)算地板采暖系統(tǒng)參數(shù)。參數(shù)：1、 平均水溫2、 單位面積熱負(fù)荷3、 計(jì)算所需地面溫度:毯熱導(dǎo)率為表面層熱阻選取所需管間距計(jì)算每k水一空氣溫差時(shí)單位熱負(fù)荷=查得管間距300mm，熱強(qiáng)度2.64地面層以上鋪地毯的散熱量52。6、計(jì)算所需的熱水量和水流速所需水量管內(nèi)截面積水流速二層采用兩根此類型的管子。由于則管子的比摩阻為50.60Pa/m3.1.3三層已知房間面積43.2m3，地板供暖進(jìn)/出水溫度45°C/35°C，房間熱負(fù)荷3607W，修正系數(shù)0.9，地面面層為地毯，厚度15mm，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度20C，使用PE—X水管，管徑（外徑X內(nèi)徑=20mmX16mm），計(jì)算地板采暖系統(tǒng)參數(shù)。參數(shù)：1、 平均水溫2、 單位面積熱負(fù)荷3、 計(jì)算所需地面溫度：4、 毯熱導(dǎo)率為表面層熱阻5、 選取所需管間距計(jì)算每k水一空氣溫差時(shí)單位熱負(fù)荷=查得管間距100mm，熱強(qiáng)度4.18地面層以上鋪地毯的散熱量67。6、 計(jì)算所需的熱水量和水流速所需水量管內(nèi)截面積水流速三層采用兩根此類型的管子。由于則管子的比摩阻為50.6Pa/m注：常用水管流速為環(huán)境條件：人員長(zhǎng)期停留區(qū)域適宜溫度為24~27°C3.1.4車庫散熱器選型已知房間熱負(fù)荷，地板供暖進(jìn)/出水溫度45C/35C，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度20C,選取散熱器。各參數(shù)及公式主要來自文獻(xiàn)【5】平均水溫，，取對(duì)圓翼單排型散熱器修正系數(shù)：散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，先假定散熱器連接形式修正系數(shù)，散熱器安裝形式修正系數(shù)，根據(jù)下式可得每片散熱器的面積為1.592m2，計(jì)算片數(shù)為：散熱器尺寸：內(nèi)徑148mm，外徑168mm，長(zhǎng)度1000mm。夏季風(fēng)機(jī)盤管計(jì)算3.2.1一層已知：房間冷負(fù)荷2377W，濕負(fù)荷，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，室內(nèi)相對(duì)濕度，新風(fēng)量，室外計(jì)算溫度，相對(duì)濕度。室內(nèi)熱濕比：在圖上確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)0,通過N畫出的過程線與相交，即得送風(fēng)點(diǎn)0,則送風(fēng)溫度，送風(fēng)濕差，則得到，，，?？傦L(fēng)量：風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量：5、查圖得：6、顯冷量：全冷量：所以選擇FP-3.5風(fēng)機(jī)盤管兩臺(tái)。二層已知：房間冷負(fù)荷2140W，濕負(fù)荷，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，室內(nèi)相對(duì)濕度，新風(fēng)量，室外計(jì)算溫度，相對(duì)濕度。室內(nèi)熱濕比：由圖可知：，，，總風(fēng)量：風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量:查圖得：6、顯冷量：全冷量：選擇型號(hào)為FP-2.5的風(fēng)機(jī)盤管3臺(tái)。3.2.3三層已知：房間冷負(fù)荷3155W，濕負(fù)荷，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，室內(nèi)相對(duì)濕度，新風(fēng)量，室外計(jì)算溫度，相對(duì)濕度。1、 室內(nèi)熱濕比：2、 由圖可知：，，，3、 總風(fēng)量：4、 風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量：5、查圖得：6、顯冷量：全冷量：選擇型號(hào)為FP-3.5的風(fēng)機(jī)盤管2臺(tái)。TOC\o"1-5"\h\z風(fēng)機(jī)盤管型號(hào)統(tǒng)計(jì) 表3-1型號(hào)臺(tái)數(shù)性能參數(shù) 清華同方FP-2.53臺(tái) 清華同方FP-3.54臺(tái)風(fēng)量169m3/h271m3/h供冷量1153W 1687W供熱量1784W 2405W風(fēng)機(jī)形式雙進(jìn)風(fēng)小型多葉前向離心通風(fēng)機(jī)雙進(jìn)風(fēng)小型多葉前向離心通風(fēng)機(jī)電機(jī)電源220V/50Hz 220V/50Hz輸入功率 23W25W風(fēng)機(jī)盤管型號(hào)統(tǒng)計(jì) 續(xù)表換熱器構(gòu)造銅管穿V型鋁翅片銅管穿V型鋁翅片最大工作壓力 1.6MPa1.6MPa配管進(jìn)出水管 DN20 DN20凝水管DN20DN20水流量246kg/h365kg/h水阻力5.2KPa12.3KPa噪聲22dB23dB重量15kg15kg夏季風(fēng)管和水管的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1風(fēng)管設(shè)計(jì)材料：鍍鋅鋼管風(fēng)管風(fēng)速：干管取6.5m/s支管取4m/s通過矩形風(fēng)管的風(fēng)量按下式計(jì)算：式中——風(fēng)管斷面凈寬和凈高?？傦L(fēng)量為540m3/h，每層180m3/h，則所以選取風(fēng)管斷面寬乂高（mm2）：120X1200風(fēng)量201m3/h,單位摩擦阻力2.15Pa/m。一層分兩個(gè)支送風(fēng)，每個(gè)分支風(fēng)量90m3/h,則所以選取風(fēng)管斷面寬乂高（mm2）：120X1200風(fēng)量100m3/h,單位摩擦阻力0.61Pa/m。二層分三個(gè)分支送風(fēng)，每一個(gè)分支風(fēng)量60m3/h,則所以選取風(fēng)管斷面寬乂高（mm2）：120X1200風(fēng)量75m3/h，單位摩擦阻力0.36Pa/m。三層一個(gè)分支送風(fēng)，選取風(fēng)管斷面寬乂高（mm2）：120X1200風(fēng)量201m3/h，單位摩擦阻力2.15Pa/m。各層回風(fēng)管道風(fēng)量均為180m3/h，風(fēng)管斷面120X120（mm2）。矩形風(fēng)管所有彎頭：（如圖）由于則彎頭的阻力系數(shù)E=0.17。矩形風(fēng)管所有三通均采用Y形分流三通。3.3.2水管設(shè)計(jì)空調(diào)立管水流量水管流速一般1.25?2.5m/s，取則立管斷面又，所以空調(diào)立管管徑為DN25一層水流量，水管流速一般1.25?2.5m/s，取，則立管斷面又，所以所以一層空調(diào)水管管徑為DN=20。（因?yàn)轱L(fēng)機(jī)盤管配管進(jìn)出水管DN20，所以水管管徑選取DN=20）二層與三層的計(jì)算同一層，所以空調(diào)支管水管管徑均為DN20。阻力和水力計(jì)算冬季計(jì)算冬季管段阻力計(jì)算見附錄3。〔見附錄3冬季水力計(jì)算〕水力計(jì)算如下：4.1.1阻力計(jì)算最不利管段1、2、3、4、5、6、7選擇水泵時(shí)考慮10%的余量，則水泵的選擇依據(jù)為：（具體選型見下章）水泵揚(yáng)程為水泵流量為4.1.2對(duì)并聯(lián)管段進(jìn)行水力計(jì)算各參數(shù)及公式主要來自文獻(xiàn)【10】管段7與管段8并聯(lián)，不平衡百分率（在±15%以內(nèi)）管段3、7、4管段9管段3、7、4與管段9的不平衡百分率采用閥門調(diào)節(jié)管段3、7、4、5、管段11管段3、4、5、7與管段11的不平衡百分率夏季計(jì)算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力見附錄4。（附錄4風(fēng)管管道水力計(jì)算表）4.2.1對(duì)并聯(lián)管段進(jìn)行水力計(jì)算各參數(shù)及公式主要來自文獻(xiàn)【9】1、 對(duì)匯合點(diǎn)A。，（閥門調(diào)節(jié)）2、 對(duì)匯合點(diǎn)B。，（閥門調(diào)節(jié)）3、 對(duì)匯合點(diǎn)C。,（閥門調(diào)節(jié)）4、對(duì)匯合點(diǎn)Z。（閥門調(diào)節(jié)）4.2.2沿程阻力計(jì)算最不利管段為從熱泵出口一二層臥室1風(fēng)機(jī)盤管一熱泵入口供水管I1=24.7m,供水支管12=8.3m回水干管13=25m,回水支管14=8.6m由于水管采用鍍鋅鋼管，則當(dāng)量粗糙度k=0.15。各參數(shù)及公式主要來自文獻(xiàn)【10】當(dāng)水溫為7°C時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)：當(dāng)水溫為12C時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)：當(dāng)水溫7C,水流速，管徑時(shí)：紊流狀態(tài)則沿程損失系數(shù)同理：當(dāng)水溫7C，水流速，管徑時(shí)：當(dāng)水溫12C，水流速，管徑時(shí):當(dāng)水溫12C，水流速，管徑時(shí):則沿程損失計(jì)算如下：局部阻力計(jì)算：彎頭14個(gè)，；三通2個(gè)，；閘閥2個(gè)，；截止閥4個(gè)，；水泵入口，則總局部阻力系數(shù)為總局部阻力為:?？傋枇x擇水泵時(shí)考慮10%的余量，則水泵的選擇依據(jù)為：（具體選型見下章）流量為2.198X1.1=2.417m3/h揚(yáng)程為43.05X1.1=47.35mH20設(shè)備選型冷熱源的選擇本工程選用1臺(tái)廣州萬寶水源熱泵，型號(hào)為KSFR140DW,單臺(tái)水源熱泵空調(diào)機(jī)組夏季技術(shù)參數(shù)如下：夏季制冷量1400W,輸入功率3200W,冷水供回水溫度7°C/12°C，水源水供回水溫度10C/15C，冷卻水流量3.35m3/h；冬季技術(shù)參數(shù)如下：制熱量14800W，輸入功率3050W,熱水供回水溫度45C/35C，水源水供回水溫度10C/5C。電源取380V/3PH/50Hz，噪音45dB，機(jī)組尺寸(mm)1980X460X240，機(jī)組重量37kg，冷凝水管DN20，冷卻水管管徑DN25，壓縮機(jī)類型：渦旋式，冷凝器為高效套管式。新風(fēng)機(jī)組的選型此系統(tǒng)所需新風(fēng)量為540m3/h，根據(jù)新風(fēng)量選擇清華同方TFK-JXD-600(T)新風(fēng)機(jī)組。機(jī)組規(guī)格為：額定風(fēng)量600m3/h，機(jī)外靜壓120Pa，電源220V/50Hz，裝機(jī)功率440W，效率70%，重量65kg，噪聲54dB，過濾材料初效，尺寸(mm)1100X670X620。水井負(fù)荷水的比熱容，取熱泵進(jìn)口進(jìn)出水溫差則水流量設(shè)計(jì)2眼結(jié)構(gòu)完全相同的水井，每眼井既可以作為抽水井，又可以作為回灌井，這樣使用，有利于地下水的回灌和延長(zhǎng)水井的使用壽命，水井的基本參數(shù)如下：水井直徑800?1000mm，深10m，提供8?10C的地下水，水量約為3m3/h，經(jīng)采熱后水溫度降低5~6K。潛水泵在每眼井中設(shè)置1臺(tái)潛水泵，潛水泵的具體參數(shù)為：選擇2臺(tái)型號(hào)為QDX-12J的潛水泵，流量10m3/h，揚(yáng)程12m，功率0.4kW，220V/50Hz，電流為3.9A，泵重19kg。自動(dòng)排氣閥選用ZP-1型，接管規(guī)格采用DN15。使用范圍：I型＜110?C；PW700kPa。外形尺寸：LXBXH(mm)=158X90X125。水泵根據(jù)第四章冬季和夏季的阻力計(jì)算，選擇水泵型號(hào)：IS-32-200o性能參數(shù)：流量12.5m3/h；揚(yáng)程50m；轉(zhuǎn)速n=2900r/min；電機(jī)功率5.5kW,泵重39.5kg?；焖眠x擇型號(hào)為IS50-32-125單吸清水離心泵。性能參數(shù)：流量6.3m3/h，揚(yáng)程10m，轉(zhuǎn)速1450r/min，電機(jī)功率0.55kW，泵重44.5kg。膨脹水箱膨脹水量的容積是由系統(tǒng)中水容量和最大水溫變化幅度決定的，可用下式確定：(m3)式中：一膨脹水箱的有效容積；一水的體積膨脹系數(shù)，；一最大的水溫變化值，°C；—系統(tǒng)內(nèi)的水容量，m3。則選用方形膨脹水箱公稱容積0.5m3，有效容積0.61m3，外形尺寸長(zhǎng)X寬乂高(mm)：900X900X900。水箱配管公稱直徑DN：溢流管DN40，排水管DN32，膨脹管DN25，信號(hào)管DN20，循環(huán)管DN20。水箱自重156.3kg。自動(dòng)控制簡(jiǎn)介自動(dòng)控制系統(tǒng)可以減少人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且能夠自動(dòng)檢測(cè)壓力、溫度等參數(shù)，并對(duì)異常情況作出判斷和排除，保證系統(tǒng)的正常安全工作，使安全系數(shù)大為提高。另外空調(diào)采暖系統(tǒng)是按照最大負(fù)荷的情況來設(shè)計(jì)的，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)，一天的負(fù)荷變化量很大，因此不必要也不應(yīng)該一直使所有設(shè)備處于滿載工作的狀態(tài)。自動(dòng)控制系統(tǒng)可以在滿足用戶要求的情況下，根據(jù)負(fù)荷變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、水泵、閥門等的工作情況，使能耗降低，運(yùn)行費(fèi)用減少。冷熱源部分根據(jù)季節(jié)工況通過熱泵機(jī)組面板上的控制器切換夏天制冷、冬天制熱工況?？照{(diào)系統(tǒng)設(shè)有遠(yuǎn)程控制器，可通過電話控制空調(diào)系統(tǒng)的啟動(dòng)。熱泵進(jìn)水部分，通過溫度感應(yīng)器控制混水泵的混水量，以達(dá)到熱泵進(jìn)水所需要的溫度。末端系統(tǒng)部分地板水系統(tǒng)采用電子平衡閥（區(qū)域溫度控制閥）根據(jù)進(jìn)出水溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)水和出水的流量，使地板輻射換熱能夠使室內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)要求溫度。夏季風(fēng)機(jī)盤管根據(jù)室溫調(diào)節(jié)盤管進(jìn)出水量，并由用戶手動(dòng)控制風(fēng)機(jī)三檔變速。風(fēng)機(jī)與電磁風(fēng)閥聯(lián)動(dòng)啟閉。結(jié)論本次設(shè)計(jì)，我們采用了水源熱泵空調(diào)地板輻射供暖和風(fēng)機(jī)盤管制冷系統(tǒng)。水源熱泵空調(diào)利用地下水的低位熱能帶走環(huán)境的熱量，這樣與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷系統(tǒng)相比較，水源