美的空调设计讲义课件

美的空调设计讲义一、冷负荷计算1、舒适性空气调节室内计算参数:2、建筑物总冷量应按逐时冷负荷的综合最大值确定。 参数冬季温度（）18242228风速（m/s）0.20.3(%)30604065美的空调设计讲义3、逐项逐时冷负荷计算，可由专业软件计算，计算较为复杂，当中应考虑以下因数的影响： A） 通过围护结构传入的热量； B） 通过外窗进入的太阳辐射热量； C） 人体散热量； D） 照明散热量； E） 设备、器具、管道及其他内部热源的散热量； F） 食品或物料理散热量； G） 渗透空气带入的热量； H）伴随各种散湿过程产生的潜热量 美的空调设计讲义4、案设计或初步方案设计阶段，仍采冷负荷指标进行估算，各种指标可参见有关书籍。以下列出部分参数仅供参考： 房间名称每米2建筑面积的空调负荷(千卡/时)全楼装机容量宾馆、饭店7085，办公楼85105、百货商店180210客房8090（建筑面积包括卧室、卫生间及小走廊）中餐厅250350西餐厅180280会议室150230商场首层240270，二层以上160200办公楼(室)北向：顶层165，中间层125；西向：顶层210，中间层150门厅150200酒吧间、咖啡厅200250舞厅、卡拉ok厅250300电子计算机房200250影剧院、体育馆300350千卡人/人时,空调椅椅背送风时220250千卡/人时冬季热负荷4050（全楼）同时使用系数：大型0.60.7，中型0.70.85，小型0.851.0美的空调设计讲义5、算出总冷量后，可按下表选择电制冷机：（单台）涡旋式：30RT螺杆式：30500RT离心式：500 RT以上般来说选23台机较合适，可互为备用，调节容易。 美的空调设计讲义二、空调系统选择1、空调系统分类： 全空气系统、全水系统、空气-水系统、制冷剂系统2、选用原则： A）对于使用时间不同的房间、空气洁净度不同的房间、温湿度基数不同的房间、空气中含有易燃易爆物质的房间、负荷特性相差较大，以及同时分别需要供热和供冷的房间和区域，宜分别设置空调系统。 B）空间较大、人员较多的房间，以及房间温湿度允许波动范围小、噪声和洁净度要求较高的工艺性空调区，宜采用全空气定风量空调系统。 C）当负荷变化较大，多个房间合用一个空调系统，且各房间需要分别调节室内温度，尤其是需全年送冷的内区空调房间，在经济、技术条件允许时，宜采用全空气变风量空调系统。 D）空调房间较多、各房间要求单独调节，且建筑层高较低的建筑物，宜采用风机盘管加新风系统。 E）中小型空调系统，有条件时，可采用变制冷剂流量分体式空调系统；该系统不宜用于震动较大、产生大量油污蒸汽，以及产生电磁波和高频波的场所。 F）全年进行空气调节且各房间或区域负荷特性相差较大，长时间同时需分别供热和供冷的建筑物，经技术经济比较后，可采用水环热泵空调系统。 G）当有错峰用电时，经技术经济比较后，可考虑采用冰蓄冷空调冷源，这时，可考虑采用低温送风空调系统。美的空调设计讲义三、新风量的确定 1、系统的新风量确定必须考虑下列三个因素A）按设计规范第3.1.9条，工业建筑：30m3/h人B）保持空调房间正压要求C) 按卫生条件，民用建筑中，新风百分比按循环风量15%确定 美的空调设计讲义建筑类型新风量旅游旅馆客房一级50二级40三级30餐厅宴会厅多功能厅 一级30二级25三级20四级15商业、服务一级二级20三级四级10大堂、四季厅一级二级10美容理发室、康乐设施30旅店客房35星级3012星级20文化娱乐场所影剧院、音乐厅、录像厅（室）20游艺厅、舞厅（包括卡拉ok）30酒吧、茶座、咖啡厅10体育馆20商场（店）、书店20饭馆（餐厅）20办公楼30住宅30学校教室小学11初中14高中172、新风量可按下表：美的空调设计讲义四、风气处理机选择计算tLONC混 合 工 况tON纯 回 风 工 况LN纯 新 风 工 况美的空调设计讲义1、空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风，一般有回风工况和新风工况两种工作状态。 2、按室温允许波动值确定送风温差： 室温允许波动值（） 送风温差t0 （） 0.1 0.2 23 0.5 36 1.0 6103、空气处理机组的选择一般由三个主要参数决定：风量、表冷器排管数和机外余压。4、空气处理机组一般有吊顶式和落地式两种。又可以分为立式和卧式两种。 5、纯回风工况： A）目标：确定送风量和送风状态点。 B）在h-d图上找出空调房间内空气状态点N； C）由已知的空调房间冷负荷Q、湿负荷W求出热湿比； D）在h-d图上过N点做过程线； E）由选定的t0 ，算出送风温度t0=tN- t0 F）送风量：L=Q/(hn-ho)=W/(dn-do)美的空调设计讲义6、纯新风工况： ）确定新风量、室内房间空气状态点及室外空气状态点； ）送风点为点作等焓线与机器露点的交点L； ）表冷器冷负荷：（hw-hn）7、混合工况： A）根据t0来确定送风状态点。 B）根据等湿线反推经过表冷器处理后的状态点； C）由混合比可确定混合后状态点； D）表冷器冷负荷为：（h-h）美的空调设计讲义五、风机盘管计算1、选择风机盘管按两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故有风机盘管的选择有如下两种方法：A）根据房间循环风量选：房间面积、层高（吊顶后）和房间换气次数三者的乘积即为房间的循环风量。利用循环风量对应风机盘管中速风量，即可确定风机盘管型号。 空调房间换气次数：办公室 36 商店 68 客房 510 会议室 510 教室 810 图书馆 35B）根据房间所需的冷负荷选择：根据单位面积负荷和房间面积，可得到房间所需的冷负荷值。利用房间冷负荷对应风机盘管的中速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号。 确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。 美的空调设计讲义2、对于一般的住宅和办公建筑，房间面积在20m2以下，可选用FP04, 25m2左右的选用FP06，30m2左右的选用FP-08,35m2左右的选用FP10。房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管 3、风机盘管与新风机的配合： A）新风与风机盘管送风分别送入房间 特点：风机盘承担室内冷负荷，新风机只承担新风本身的负荷；即使风机盘管停止运行，新风仍保持不变；必须严格计算，防止出现再结露现象。 B）新风与风机盘管送风混合后送入房间 特点：无需设置专门新风送风口，对吊顶布置有利，容易出现再结露现象。 C）新风与风机盘管回风混合后送入房间 特点：房间换气次数有所减少；当风机盘管停止运行时，新风量有所减少，并有可能使回风口处出现“扬尘”。美的空调设计讲义六、空气调节机房的布置原则 1、 空气调节机房应尽量邻近空气调节房间，以减少风管长度。同时，离冷冻机房的距离不宜太远，以减少冷量损失，必要时，空气调节机房可按集中与分散相结合的原理布置。2、空气调节机房的门、窗、基础、墙面和屋顶均应考虑隔声措施。机房内所有转动设备均应考虑减振措施。3、空气调节机房不宜与其它房间共用一个出入口，空调机房的门一律朝外开，机房内应设有地漏。4、 空气调节机房的面积和净高应按系统负荷的大小和参数要求选定的设备及风管尺寸决定，并保证有足够的操作空间及检修通道。5、 无窗的空调机房，应有通风措施。6、 大型空调机房应有独立通往室外及搬运设备的入口。如设备构件过大不能由门搬入时，应予留安装孔洞。7、 大型空调机房应设置必要的管理室（或值班室）及厕所间。管理室（或值班室）内应设电话。 美的空调设计讲义七、空气调节房间的主要送风形式1、气流组织根据空气调节房间的特点，送、回风口可布置成：A） 上送上回；B） 上送下回；C） 中部送风；D） 上送、走廊回风等多种形式。仅为夏季降温服务的空气调节系统，且空气调节房间层高较低时，可采用上送上回方式。以冬季送热风为主的空气调节系统且空气调节房间层高较高时，宜采用上送下回方式。层高较低、进深较大的空气调节房间宜采用单侧或双侧送风，贴附射流。 美的空调设计讲义2、风口选型A）采用百页风口或条缝型风口送风侧送时，侧送气流宜贴附；工艺设备对侧送气流有一定阻碍或单位面积送风量较大，使人员活动区的风速不能满足要求时，不应采用侧送；B）当有吊顶可利用时，应根据空调房间高度与使用场所对气流的要求，分别采用圆形、方形、条缝形散流器或孔板送风。当单位面积送风量较大，且人员活动区内要求风速较小或区域温差要求严格时，应采用孔板送风；C）空间较大的公共建筑和温差允许波动范围大于或等于1.0的高大厂房，宜采用喷口送风、旋流风口送风或地板式送风；D）变风量空调系统的送风末端装置，在风量改变时，应保证室内气流分布不受影响，并满足空调区的温度、风速的基本要求；E）选择低温送风口时，应使送风口表面温度高于室内露点温度12。美的空调设计讲义八、风管1、一般应采用钢板制作，其优点是不燃烧、易加工、耐久，也较经济。对洁净要求高或有特殊要求的工程，可采用铝板或不锈钢板制作。对于有防腐要求的工程，可采用玻璃钢制作。采用建筑风道时，宜用钢筋混凝土制作。2、选用风管材料时，应优先选用非燃烧材料制作。保温材料也应优先考虑非燃烧材料。3、双面铝箔酚醛复合风管，其特点是重量轻、不燃烧、性价比优，值得推广。4、无消声要求时风管内风速按下表采用：风管部位总 管支 管风速m/s5825美的空调设计讲义5、有消声要求时风管内风速按下表采用 风管内风速允许值（m/s） NC或NR主风道支风道房间出风口154025152045352025504525306555333575604040807050美的空调设计讲义6、空调系统风管的漏风量按系统风量的10%计算，风管压力损失宜采用1015%的附加值，选择设备时应考虑上述附加值。7、风管内风压损失估算： A) 风管摩擦压力损失值Pm为0.81.5Pa/m B) 风管压力损失值：P=Pm x L x (1+k) L 为风管总长度 弯头三通少时，k=12 弯头三通多时，k=35 美的空调设计讲义九、风阀及配件1、风量节阀：可手动或电动调节器开度、以达到调节风量的目的，有对开式、多叶对开风量调节阀。 2、防火阀：在风管主管上或风管穿越防火分区时，应设置防火阀。防火阀有70c熔断及280熔断的，使用场合不同。3、逆止阀：防止气流逆行，如在宾馆竖向排气系统中，每卫生间排气支管上均安装逆止阀。 4、消声器：风管系统有消声要求的通风空调机组的进出口风管上至少应设置一段消声器，以防止风管出机房后一些部件的隔声不力所引起的传声。当机房外的风道有足够的直管长度时，消声器宜设于此风道上（主管或支管）。当一个风系统带有多个房间时应尽量加大相邻房间风口的管路距离，当对噪声有较高要求时，宜在每个房间的送、回风及排风支管上进行消声处理，以防止房间串声（可装消声弯头、消声风口）。声学要求高的房间宜设置独立的空调通风管道系统。 美的空调设计讲义5、消声器的选择应按以下原则： A）消除中高频噪声应采用阻性消声器； B） 消除中低频噪声应采用抗性消声器； C） 当要求提供较宽的消声频谱范围时，应采用阻抗复合消声器； D） 高温、高湿、高速等环境应采用抗性消声器； E） 消声器选择还应考虑其防火、防霉等性能； F） 消声器内空气流速宜小于6m/s；确有困难时，不应超过8m/s； D）对于噪声控制要求高的房间，应计算消声器的气流噪声。 6、过滤网、过滤器：新风入口处应设置过滤网、初效过滤器。在送风段可安装袋式中效过滤器，在洁净度要求高的系统末端设置高效过滤器。美的空调设计讲义十、空调水系统1、 空气调节冷热水参数，宜采用以下数值：A) 空气调节供水温度：59，一般为7；B) 空气调节冷水供回水温差：510，一般为5；C) 空气调节热水供水温度：4065，一般为60；D) 空气调节热水供回水温差：4.215, 一般为10。2、空气调节水系统包括冷冻水系统、冷却水系统，一般来说，宜采用闭式循环。3、全年运行的空气调节系统，仅要求按季节进行供冷和供热转换时，应采用两管制水系统。4、水系统的布置与承压问题： 系统的最高压力一般位于水泵出口处，当系统正常运行时，出口压力等于该点静水压力与水泵静压之和。 美的空调设计讲义PA=gh+H-pdH为水泵扬程，pd为动压l 这时应注意冷水机蒸发器与冷凝器及阀门的工作压力pg(pa):l 国产冷水机组，一般Pg=1.0Mpal 国外离心式冷水机组普通型Pg=1.0Mpa加强型pg=1.6Mpal 阀门有1.0MPa、1.6 Mpa美的空调设计讲义5、 通过调整泵与冷水机组相对位置或加设水水式热交换器，使静水压力减少。6、 为减少设备承压，冷热源设备有如下几种布置方式：A）冷热源设备设于塔楼外裙房顶层上，在裙房顶上同时布置冷却水系统。B） 冷热源设备设于塔楼中间技术夹层。冷热源设备设于屋顶层。 美的空调设计讲义十一、水泵 暖通空调工种中常用水泵有单级单吸清水离心泵和管道泵两种冷却泵：扬程在2040m之间；冷冻泵：扬程在2550m之间；水泵所需扬程，可采用假设流速法，逐段计算的方法求得,也可按各设备阻力损失及管道长短估算： 设备名称阻力（mH2O）备注蒸发器38不同产品不同冷凝器58热交换器25风机盘管12风机盘管容量越大阻力愈大自动控制阀35冷却塔28不同喷雾压力而不同每米水管沿程阻力0.010.03不同流速不同美的空调设计讲义水泵轴功率选择:NZ=GH / 102H扬程 G每秒流量 水密度水泵效率,一般为0.50.6水泵选择应注意:l 首先要满足最高运行工况的流量和扬程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围。l 泵的流量和扬程应有1020%的富裕量。l 当流量较大时，宜考虑多台并联运行，但并联台数不宜超过3台。l 多台泵并联运行时，应尽可能选择同型号水泵。l 选泵时必须考虑系统静压对泵体的作用。高层建筑水系统采用闭式循环时，系统的静压力大大超过系统克服沿程摩擦和局部阻力损失所需的压力，在选用水泵时应注明所承受的静压值，必要时由制造厂家做特殊处理。 美的空调设计讲义十二、冷却塔冷却水量：G=3.6 QC / Cw(tw1-tw2) QC冷却塔冷却热量，对电制冷机取制冷负荷1.35倍左右，吸收式挂号取2.5倍左右。 CW水的比热（4.19KJ/Kg.k） tw1-tw2 冷却塔进出口温差，一般取5美的空调设计讲义 例：大楼制冷机选200USRT，应配多大流量冷却塔： G=3.62003.5291.35 / （4.195） =163m3/h 冷却选择及安装时应注意 1、冷却塔设置位置应通风良好，远离高温或有害气体，并应避免飘逸水对周围坏境影响（距离建筑物一个塔宽以上）。 2、应选择低噪声型。 3、冷却塔材质应符合防火要求。 4、多台冷却水泵和冷却塔之间通用共用集管连接时，应在每台冷却塔进水管上设置电动阀。 5、冷却塔设置在屋顶或楼板上，就校核结构承压强度。6、冷却塔补给水量一般为冷却塔循环水量12.5%美的空调设计讲义十三、膨胀水箱膨胀水箱有定压和让管内水膨胀作用，设计时应注意：1、定压点宜设在循环水泵的吸入中处，定压点最低压力应使系统最高点压力高于大气压力5KPa以上（0.5m）。2、宜采用高位水箱定压。3、膨胀管上不应设置阀门。4、系统的膨胀水量应能够回收（可预留出膨胀容积）。5、水箱调节水位不小于200mm。采用闭式系统时，膨胀水量为：Vp= Vc t水的膨胀系数，取0.0006;t水的平均温差，冷水取15，热水取45。估算时膨胀量按：冷水约0.1L/KW;热水约0.3L/KW 如：在顺德，200USRT的项目应该膨胀水箱为：Vp =0.12003.52 =70.4L选V=200L300L水箱 美的空调设计讲义十四、水管l 空调常用水管：有缝钢管（水煤气管、焊接管）无缝钢管。空调管道一般采用镀锌钢管及焊接钢管，对大管径管道或承压较高（大于6Kg/mm2）时，应采用无缝钢管。l 管内流速选择： 水泵吸水管 1.01.2m/s 水泵出水管 1.82.5m/s主管 1.52m/s支管 1.21.6m/s 集管 1.01.5m/sl 水管摩擦压力损失可查工程图表。可按100300Pa/m来估算。美的空调设计讲义十五、冷凝水管设计要点1、当空气调节设备的冷凝水盘位于机组的正压段时，冷凝水盘的出水口宜设置水封；位于负压段时，应设置水封，水封高度应大于冷凝水盘处正压或负压值。2、冷凝水盘的池水支管沿水流方向坡度不宜小于1%，冷凝水水平干管不宜过长，其坡度不应小于3，且不允许有积水部位。3、冷凝水水平干管始端应设置扫除口。4、冷凝水管道宜采用排水塑料管或热镀锌钢管，保温层适宜采用难燃型（B1级）橡塑复合隔热材料保温管套，保温层厚度为25mm。5、冷凝水排入污水系统时，应有空气隔断措施，冷凝水管不得与室内密闭雨水系统直接连接。6、冷凝水管管径应按冷凝水的流量和管道坡度确定：冷负荷（kw）42 43-230231-400401-11001101-20002001-35003501-1500015000DN25DN32DN40DN50DN80DN100DN125DN150美的空调设计讲义十六、阀门1、自动放气阀：水系统中的所有有可能积聚空气的“气襄“顶点，均应设置自动放气阀，自动放气阀可分区域设置，管道均坡向放气点。在连接放气阀时，应将局部管径加大。2、 过滤器：在水系统中的孔板、水泵、换热器等设备的入口管道上均应安装过滤器，以防止杂质进入、污染或堵害这些设备，常用的y型过滤器具有外形尺寸小、安装清洁方便的特点。3、设置平衡阀需注意以下几点：A）衡阀门的安装位置：管网中所有需要保证设计流量的管路都应安装平衡阀。一般装在回水管路，当系统工作压力较高、且供水管的压头余量大时宜装在供水管。为使阀门前后的水流稳定，保证测量精度，尽可能安装在直管段处。B） 平衡阀阻力系数比一般阀门高，当应用平衡阀的新管路连接于旧有管网时，须注意新管路与旧系统的平衡问题。 美的空调设计讲义十七、保温材料 1、管道保温,应符合下列要求A）保温层不产生冷凝水；B）管道和支架之间、管道穿墙、穿楼板处应防止“冷桥”；C）保温材料为不燃或难燃材料（特别注意）； D）优先采用导热系数小，吸水率低，密度小，综合经济效益高的材料；2、常用的有：玻璃棉、福乐斯柔性橡塑泡沫、酚醛树脂。 美的空调设计讲义十八、防排烟1、能采用自然排烟的条件： A）防烟楼梯间前室、消防梯间前室可开启外窗面积不应小于2.0m2,合用前室不小于3.0m2 。 B）靠外墙防烟梯间每五层内有可开启外窗总面积之和不小于2.0m2。 C）长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%。 D）净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不小于该中庭地面积的5%。 E）防烟楼梯间前室或合用前室，利用敞开的阳台、凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时，该楼梯间可不设防烟设施。美的空调设计讲义2、设置机械排烟部位： A）无直接自然通风，且长度超过20m的内走道。 B）虽然有直接自然通风，但长度超过60m的内走道。 C）面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗的房间或设固定窗的房间。 D）不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭。 E）除利用窗井或采用可开窗自然排烟措施的房间除外，房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室。3、排烟系统设置方案： A）当排风机担负一个防烟分区时或净空高度大于6.0m的不划防烟分区的房间，应按防烟分区面积不小于60m3/(h.m2)计算，单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h；当担负两个或两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积不小于120m3/(h.m2)计算。 B）中庭体积小于17000m3时，其排烟量按其体积的6次/h换气计算；中庭体积大于17000m3时，其排烟量按其体积的4次/h换气计算；但最小排烟量不应小于102000m3/h。 C）地下车库排烟量按6次/h设置，送风量不宜小于排烟量的50%。 D）应考虑漏风系数。美的空调设计讲义4、加压送风的部位： A）不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室。 B）采用自然排烟措施的楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室。 C）封闭避难层。5、加压送风系统基本要求： A）机械加压送风风机可以采用轴流风机或中、低压离心式风机，其安装位置根据供电条件、风量分配均衡、新风入口不受烟火威胁等因数确定。 B）楼梯间宜每隔 2-3层设一个加压送风口，前室的加压送风口应每层设一个。 C）送风口不宜设置在被门挡住的部位，送风口的风速不宜大于己于人7m/s。 D）只在前室设机械加压送风时，宜采用顶送风口。 E）送风管道应采用不燃烧材料制作，当采用金属风道时，管道风速不大于20m/s，当采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s。美的空调设计讲义F）当加压送风管穿越有火灾可能的区域时，风管的耐火极限应不小于1h。G）送风管井应采用耐火极限不小于1h的隔墙与相邻部位分隔，当墙上必须设置检修门时应采用丙级防火门。H）超过32层或建筑高度超过100m的高层建筑，其送风系统和送风量应分段设计。I）剪刀楼梯间可合用一个机械加压送风道，其风量应按两个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。J）封闭避难层的机械加压送风量应按避难层净面积每平方米不小于30m3/h计算。K）机械加压送风机的全压，除计算最不利环管道压头损失外，尚应有余压。其余压值： 前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层2530Pa; 放烟楼梯间为4050Pa。美的空调设计讲义十九、热泵及热回收系统