空气调节课程设计

摘 要本设计对象是一九层假日酒店，位于武汉市。涉及的主要内容有：负荷计算、新风量的确定、空气处理过程的设计、气流组织设计与计算、设备选型、水系统及风系统水力计算、系统控制的方案确定等。结合建筑特点与实际，制定空调设计方案。在符合实际的基础上尽量使系统有更强的功能性和操作性，所以本设计采用风机盘管加新风系统，人员少或者停留时间不长且不易送新风的小房间则靠自然通风来达到换气的目的。从第一层至第九层均采用吊顶式空调机组，风机盘管采用下送风的方式。而新风则在客房采用侧送风，其他房间采用下送风第一层新风机组置于厨房部分的室外，可最大化的减少机组噪音对大厅人员的影响，而从第二层至第九层的新风机组则置于相应的机房里，制冷机房设于地面一层最西面，选用一台螺杆式冷水机组，夏季供冷冻水，冷冻水泵选择的是两用一备，冷却水泵选择也是两用一备，冷却塔置于屋顶。 关键字：风机盘管加新风系统；送风方式；制冷机房；水泵 AbstractThe object of this design is a lholidayinn construction which is located in Wuhan. The main content includes:the load computation, the amount determination of new wind, the air treating processes design, the suppose counts with the computation of air current organization, the equipment shaping, the water power computation of aqueous system and the wind system, the systems control plan,and so on.Combine the practice and the characteristic of architecture,establish the plan of the air condition design. On the basis of truthfulness,making the systerm more functionality and more operationality.So we design the Fan coil and fresh air system ,The small room with little people or short residence time and the small room that is not easy to send a fresh air will rely on the natural ventilation to achieve the purpose of the air exchange.From the first level to the ninth level are use of ceiling air conditioning units, fan coil are used the way of downward air supply.Guest Rooms are use the way of Side air supply, the other room to send the wind use the way of downward air supply. The fresh air unit of first layer is placed in the kitchen of outdoor ，it can maximum reduce the effect of noise, and from the second layer to the ninth floor of fresh air unit is placed in the appropriate room ,Refrigeration room is located in the ground floor of the west, the choice of a screw chillers in summer for chilled water, chilled water pump selection is a dual-use equipment, cooling water pump of choice is a dual-use equipment, cooling tower are placed on the roof.Key words：blower fan coil with new wind; Air supply mode; Refrigeration room；Water pump 目 录1 设计条件1 1.1 工程概况1 1.2设计采用的气象数据1 1.3空调房间的设计条件1 1.4维护结构的热工性能2 1.5室内照明2 1.6室内设备3 1.7 室内人员散热32 系统方案初步确定4 2.1 系统方案4 2.2 初选系统方案43 负荷计算4 3.1 冷负荷计算4 3.1.1外维护结构冷负荷计算4 3.1.2 内围护结构冷负荷5 3.2湿负荷计算6 3.3新风负荷计算74 送风量的确定75 室内气流组织的计算8 5.1 气流组织的形式8 5.2 散流器送风86 水力计算11 6.1 风管的材料和形状11 6.2风管内的风速11 6.3 风管的布置11 6.4风管水力计算11 6.4.1 沿程阻力的计算11 6.4.2 局部阻力的计算12 6.5水管的材料和形状12 6.5.1空调管路系统的设计原则12 6.5.2管路系统的管材13 6.5.3冷冻水温度的确定13 6.5.4.管径和流速的确定14 6.5.5.冷凝水管的设计15 6.6水管的水力计算15 6.6.1沿程阻力的计算15 6.6.2 局部阻力的计算16 6.6.3 水系统不平衡率167 空调设备的选型17 7.1空气处理机组的选型17 7.2制冷机组的选型18 7.3风机的选型18 7.4水泵的选型198. 其他设备20 8.1 消声20 8.2 减振与隔振20 8.3 保温219 致谢2210 参考文献：23 第一章 设计条件1.1 工程概况本工程为武汉市某九层假日酒店空调系统设计，总建筑面积2108m2 ，客房共9层，建筑高度为33.2m。第一层层高为4.2m，分为大厅，制冷机房，厨房，和客房几大部分，第二层层高也是4.2m，分为餐厅，办公空间，客房几大部分第三层为办公空间和客房，四层之后只有客房；除第一层以外每层设有新风机组室。1.2设计采用的气象数据 表1-1 室外气象参数（一）序号地名 台站位置 室外计算干球温度夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度 北纬 东经 海拔夏季通风夏季空气调 节夏季空气调节日平均 1 2 3 4 5 6 7 8 9 17 武汉30o38114o04 23.3 3 35.2 32 28.2 根据（1）空调夏季室外计算干球温度：35.2 （2）夏季空调室外日平均温度： 28.2 （4） 夏季大气压力：0.100530MPa （5） 夏季室外相对湿度为79% 1.3空调房间的设计条件 表1-2 旅馆客房空调设计计算参数房间类型 夏季 冬季新风量空气含尘量空气温度相对湿度风速空气温度相对湿度风速 t RH V t RH V L G oC % m/s oC % m/s m3/h*人mg/m3客房一级 24550.25 24500.15500.15二级 25600.25 23400.1540三级 26650.25 22300.1530四级 27 - - 21 - - - 根据可得以下数据 表1-3 本旅馆客房空调设计计算参数夏季温度 260C空调运行时间24h湿度 60%新风量30m3/人风速 0.25m/s备注室内压力稍高于室外压力 1.4 围护结构的热工性能 （1） 外墙 ：250mm厚的钢筋混凝土剪力墙。 传热系数： 2.67w/(m2.k) 类型： 重型 延迟时间为： 8.1h 衰减系数： 0.31 查 （2）屋顶 ：120mm厚混凝土板加50mm厚加膨胀树脂珍珠岩保温层，1.2mm的三元乙醇防水卷材 传热系数：0.74w/(m2.k) 延迟时间为：7.3h 衰减系数为：0.46 吸收系数为：0.45 查 （3） 玻璃窗和外门 结构：采用断热铝合金型材，6+9+6低辐射中空玻璃。 窗的宽度1.8m及高度为1.6m，门的高度为4.5m，宽为4.5m 传热系数： 4.54w/(m2.k) 內遮阳设施：淡色窗帘 Cn=1.00 外遮阳设施：Cs=1.00 窗的有效面积系数Xg=0.85 地点修正系数Xd=1 查 (4)内墙 结构：内墙为200mm厚剪力墙。 传热系数：2.59w/(m2.k) 类型：重型 查 （5）普通房间外门断热铝合金型材，1.5室内照明 表1-4 照明功率密度指标建筑类别房间类别照明功率密度 W/m2建筑类别房间类别照明功率密度 W/m2办公建筑普通办公室 11宾馆建筑客房 15餐厅 13高档办公室 18会议室 18会议室 11走廊 5门厅 15走廊 5商场建筑一般商店 12其他 11高档商店 19 查实用供热空调设计手册综上可得，各部分照明密度如下：（1）厨房为13W/m2；（2）客房为11 W/m2；（3）餐厅为13W/m2；（4）门厅为15W/m2；（5）一二楼办公室为18W/m2；（6）厕所为15 W/m2，；各部分结构开灯时间：（1）客房连续开灯时间：6小时- 从18：00到24：00连续运行；（2）门厅连续开灯时间：12小时-从18：00到6：00连续运行；（3）厕所连续开灯时间：12小时-从18：00到6：00连续运行；（4）餐厅连续开灯时间：3小时- 从06：00到09：00连续运行； 从11：00到14：00连续运行； 从17：00到20：00连续运行；（5）办公室连续开灯时间：10小时- 从08：00到18：00连续运行；（6）厨房连续开灯时间：3小时- 从06：00到09：00连续运行； 从11：00到14：00连续运行； 从17：00到20：00连续运行；1.6室内设备 表1-5 电器设备的功率密度建筑类别房间类别功率密度W/m2建筑类别房间类别 功率密度 W/m2办公建筑普通办公室 20宾馆建筑普通客房 20高档客房 13高档办公室 13会议室 5会议室 5走廊 0其他 5走廊 0商场建筑一般商店 13其他 5高档商店 13 查实用供热空调设计手册综上可得，各部分设备功率密度如下：（1） 厨房设备安装功率：5w/m2；（2） 客房设备安装功率：20w/m2；（3） 厕所设备安装功率：5w/m2；（4） 楼办公室设备安装功率：13w/m2；（5） 二楼餐厅安装功率：5w/m2； 1.7 室内人员散热 表1-6 不同类型房间人均占有的使用面积指标建筑类别房间类别功率密度W/m2建筑类别房间类别 功率密度 W/m2办公建筑普通办公室 4宾馆建筑普通客房 15高档客房 30高档办公室 8会议室 2.5会议室 2.5走廊 50其他 20走廊 50商场建筑一般商店 3其他 20高档商店 4 查实用供热空调设计手册综上可得，各部分结构人均占有面积指标如下：（1）餐厅人均面积指标为2.5m2/人，（2）厨房人均面积指标为20m2/人, （3）厕所人均面积指标为20m2/人,（4）客房人均面积指标为15m2/人,（5）大厅人均面积指标为15m2/人，（6）办公室全设为高档办公室，人均面积指标为8m2/人， 人员显热为61w，潜热为73w。 第二章 系统方案初步确定2.1 系统方案 （1）全空气空调系统 全空气空调系统的优点是:设备集中、系统简单,维修和管理都比较方便，施工方便，初投资小，可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好，使用寿命长，在过度季节能全新风运行。其缺点是：风道断面大，风管系统复杂，布置困难，一个系统供给多个房间，当各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节，并且当一部分房间不再需要空调或负荷变化时而整个系统还在继续运行，造成能源的浪费；空调房间之间有风管连通，使房间互相污染；设备与风管的安装工作量大，周期长。适用于建筑空间大、易于布置风道、室内温度、湿度、洁净度等控制要求严格，全年多工况节能以及负荷大或潜热负荷大的场合。 （2）：新风加风机盘管系统 新风加风机盘管系统克服了全空气系统由于有风道截面积大、占用建筑面积和空间较多以及系统灵活性差等缺点，在这个系统既有水，又有空气，因此新风加风机盘管系统适用于其房间的用途和使用者的要求不同，并且要求灵活性高的建筑，如旅馆、办公楼等。 2.2 初选系统方案根据上面的分析比较：本工程武汉市某九层假日酒店空调系统设计，新风加风机盘管系统适用于其房间的用途和使用者的要求不同，满足灵活性高的要求，所以选择新风加风机盘管系统。 第三章 负荷计算3.1 冷负荷计算 （1）空调房间的冷负荷包括：由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷；人体散热、散湿形成的冷负荷；灯光照明形成的冷负荷；其他设备散热形成的冷负荷。空调房间的冷负荷是确定送风系统风量和空调设备的依据。由于室内外温差和太阳辐射热的作用,通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷与室外气象参数(太阳辐射热、室内外温度)、围护结构和房间的热工性能有关，传入室内的热量并不一定立即成为室内冷负荷。其中对流形成的得热量立即变成室内冷负荷，辐射部分的得热量经过室内围护结构的吸热放热后，有时间的衰减和数量上的延迟。因此，必须采用相应的冷负荷系数。本设计中采用的就是冷负荷系数法。（2）制冷系统负荷制冷系统负荷等于室内负荷、新风负荷和其他热量形成的冷负荷之和；也就是说空调制冷系统的供冷能力除了要补偿室内的冷负荷外，还要补偿空调系统新风量负荷和抵消冷量的再加热等其他热量形成的冷负荷。制冷系统负荷是确定空调制冷设备容量的依据。3.1.1外维护结构冷负荷计算 （1）外墙，屋顶的冷负荷计算 通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷，可按下式计算： CLQ=KFt- W 式中 K围护结构传热系数，W/m2K； F墙体的面积，m2； 衰减系数； 围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为该墙体的传热衰减度； 计算时间，h； 围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h； -温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h； t-作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。（2）窗户的冷负荷计算通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分，日射得热量又分成两部分：直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量q。 （a）窗户瞬变传热得形成的冷负荷本次工程窗户为3.0mm厚玻璃，主要计算参数K=3.5 W/m2K。工程中用下式计算： CLQ=KFt W 式中 K窗户传热系数，W/m2K； F窗户的面积，m2； t计算时刻的负荷温差，。 （b）窗户日射得热形成的冷负荷日射得热取决于很多因素，从太阳辐射方面来说，辐射强度、入射角均依纬度、月份、日期、时间的不同而不同。从窗户本身来说，它随玻璃的光学性能，是否有遮阳装置以及窗户结构（钢、木窗，单、双层玻璃）而异。此外，还与内外放热系数有关。工程中用下式计算： CLQj= xg xd Cs Cn Jj W 式中 xg窗户的有效面积系数； xd地点修正系数； Jj计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷，W/m2； Cs窗玻璃的遮挡系数； Cn窗内遮阳设施的遮阳系数。3.1.2 内围护结构冷负荷会议室左右邻室（即东西墙）和楼下为空调房间，室温均相同，通过围护结构的温差小于3，由内围护结构温差传热引起的冷负荷可忽略不计。 南内墙邻室为通风良好的走廊，走廊不空调，通过内墙温差传热引起的冷负荷 其中：传热系数K=1.76 附加温升取ta=2 夏季空调室外计算日平均温度to,m=30.7 A为传热的内墙面积 （a）电子设备的冷负荷电子设备发热量按下式计算： Q=1000n1n2n3N W 式中 Q电子设备散热量，W； N电子设备的安装功率，kW； n1安装系数。电子设备设计轴功率与安装功率之比，一般可取0.70.9； n2负荷功率。电子设备小时的平均实耗功率与设计轴功率之比，根据设备运转的实际情况而定。 n3同时使用系数。房间内电子设备同时使用的安装功率与总功率之比。根据工艺过程的设备使用情况而定。对于电子计算机，国外产品一般都给出设备发热，可按其给出的数字计算。本次设计每台计算机Qs=150W。 （b）照明设备 照明设备散热量属于稳定得热，一般得热量是不随时间变化的。根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其得热量为： 白炽灯 Q=1000N W 荧光灯 Q=1000 n1n2N W 式中 N照明灯具所需功率，kW； n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取 n1=1.2；当暗装荧光灯镇流器设在顶棚内时，可取n1=1.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热与荧光灯顶棚内时，取n2=0.50.6；而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况，n2=0.60.8。 （c）人体散热 人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流热直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后的冷负荷。实际计算中，人体散热可以以成年男子为基础，成以考虑了各类人员组成比例的系数，称群集系数。对于不同功能的建筑物中的各类人员（成年男子、女子、儿童等）不同的组成进行修正，下表给出了一些建筑物中的群集系数，作为参考。于是人体散热量为： Q=qnn W 式中 q不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W； n室内全部人数； n群集系数。*（采光天井按一直向阳计算，即把时间按中午正对太阳算）3.2湿负荷计算 该工程为酒店，工程图有宿舍，大厅和餐厅以及厨房等构件，所以除去水面散湿，只有食品散湿以及人体散湿量是存在的。 （a）人体散湿量 人体散湿量应同人体散热量一样考虑，计算过程如下： 查资料得，成年男子散热散湿量为：显热61W/人，潜热73W/人，109g/h人；房间人数为n人。 Q=qnn=109n0.93=101.37n （b）食品的散湿量 餐厅的食品的散湿量可按就餐总人数每人10g/h考虑。 以二楼餐厅为例，计算过程如下： 已确定餐厅人数为120人。则Q=10120=1200g/h=0.00033kg/s3.3新风量及新风负荷计算 Q = M 0（ h 0 - hR ） 式中 M 0新风量 kg /s h 0室外空气焓值 kj /kg hR 室内空气焓值 kj /kg 根据已知条件，每人的新风量按30m3/h计算，且需要满足总送风量的10%计算，如果每人30m3/h不满足10%的条件，则按10%计算送风量。如果空气密度为1.2kg/m3，由湿空气焓湿图查得：室内空气焓值为 58.849kJ/kg(tR=26, =60%)；室外空气焓值为110.554kJ/kg (tO=35.2,tO,S=31.8)例如以一楼大厅为例可得： Q =（14471.2/3600)(110.554-58.849)=25kW 第四章 风机盘管加新风的总送风量的确定要求室内空气维持的状态参数为：tn=260.50C，n=605%，当地大气压力为101325pa，如一楼大堂 （a）求热湿比 =Q/W=31913/0.79 =40396.20 （b）在id图上确定室内空气状态点N，通过该点画出=40396.20的过程线，取送风温差为60C，则送风温度t0=26-6=200C。从而得出： h0= 52.232kJ/kg hn=58.849 kJ/kg d0= 12.622 g/kg dn=12.786g/kg （c）计算送风量 按消除余热： 4.82/1.2*3600=14469m3/h 按消除余湿：14469m3/h按消除余热和余湿所求通风量基本相同，说明计算无误，取G=938.98m3/h 将按此方法计算出各层各房间的送风量填于表中，具体见附表。 第五章 室内气流组织的计算5.1 气流组织的形式 室内气流速度、温湿度是人体热舒适的要素，因此必须对房间进行合理的空气处理方式和合理的气流组织方式。气流分布设计的目的是风口布置，选择风口规格，校核室内气流速度、温度等等。因此，一个合理的空气处理方式和合理的气流组织对于室内的空气质量有着直接和主要的影响，送风口以安装的位置分， 有侧送风口、顶送风口、地面风口；按照送出气流的流动状况有扩散型风口、轴向型风口和孔板送风。扩散型风口具有较大的诱导室内空气的作用，送风温度衰减快，但射程较短；轴向型风口诱导室内气流的作用小，空气温度、速度的衰减慢，射程远；孔板送风口是在平板上满布小孔的送风口，速度分布均匀，衰减快。 本设计送风选择四面吹方形散流器，根据空气调节设计手册，用散流器上送上回方式的空调房间，为了确保射流有必需的射程， 并不产生较大的噪声，风口风速控制在34m/s 之间，最大风速不得超过6m/s， 回风风口吸风风速取45m/s。 5.2 散流器送风 以一楼大厅为例：一楼大厅面积为417m2, 层高为H=4.2m，总送风量14469m3/h，回风量为13022m3/h，送风温差6。采用散流器下送，进行气流组织校核计算。（1） 送风口 新风采用散流器下送，因为风机盘管是卧式暗装的，所以风机盘管送风则采用散流器向下送，风机盘管布置两个送风口，新风也同样布置两个送风口 风机盘管散流器送风口 风机盘管的出风量为13022m3/h的四分之一，即3256m3/h因为要和风机盘管相匹配，所以选择方形的散流器，送风方式为下送风。 选择两个480x480的为风机盘管的送风口 风机盘管风口尺寸为480x480的方矩形器散流， 查实用供热空调设计手册 则颈部风速为： 散流器实际出口面积约为颈部面积的90%，即 散流器出口实际风速为： 表5-1 散流器颈部最大送风速度（m/s） 建筑物类别允许噪声 室内的净高度（m）（dB） 3 4 5 6 7广播室 32 3.9 4.2 4.3 4.4 4.5剧场，住宅，手术室33-39 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2旅馆，饭店，个人办公室40-46 5.2 5.4 5.7 5.9 6.1商店，银行，餐厅，百货公司47-53 6.2 6.6 7.0 7.2 7.4公共建筑，一般办公，百货公司底层54-606.56.87.17.57.7 查实用供热空调设计手册由表中得颈部的宾馆送风口最大风速为5.2m/s，最大噪音分贝为46分贝所以颈部送风速度符合要求。 求射流末端速度为0.5m/s的射程即 散流器中心到区域边缘的距离为2m，根据要求，散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75%，所需最小射程为：2.5mx0.75=1.875m。2m1.875m,因此射程满足要求。 计算室内平均风速 表5-2 散流器送风速度要求 空调房间长度A=20.0mH（m）2.753.003.253.504.005.00V（m/s）0.250.250.240.240.220.20 查实用供热空调设计手册 长度为20m，高度为4.2m的房间平均风速为0.22，因此满足要求。 新风散流器送风口 对房间101，新风风量为74m3/h，选择120x120方形散流器，送风方式为下送风。按上式方式校核，结果符合要求，所以选择120x120的方形散流器。全部房间的散流器型号及个数见附录。 第六章 水力计算6.1 风管的材料和形状 风管的材料选择镀锌薄钢板 矩形风管由于空间小、美观、易于布置等，空调风管用的较多，所以本设计中均采用矩形风管，其占有效空间较小，易于布置、明装较美观。 6.2风管内的风速 表6-1 低速风管内的风速（m/s）室内允许噪声级dB（A）主管风速支管风速新风入口25-35 3-4 2 335-50 4-7 2-3 3.550-65 6-9 2-5 4-4.565-85 8-12 5-8 5 根据空调调节设计手册提供的资料，对于噪声标准在40-46dB（A）之间的风管，其风速按下列标准选取，主管风速为4-7m/s，支管风速为2-3m/s，新风入口风速为3.5m/s。 所以本设计在选择主风管时取速度为5m/s，支管风速取2.5m/s，新风入口速度为3.5m/s。6.3 风管的布置 布置风管时应注意布置整齐、美观和便于检修、测试。应与其他管道统一考虑。设计时应考虑各种管道的装拆方便。 风管布置时，应尽量减少局部组力。对于方形风管，三通或四通的弯管应有与弯管相同的曲率半径。弯管和三通的后面，以有45个当量直径的直管再接支管为好。 风管的变径作成渐扩管或渐缩管。渐扩管每边扩展角度不大于15，具体布置见施工图纸。6.4风管水力计算6.4.1 沿程阻力的计算 式中 -管段摩擦阻力 -单位长度摩擦阻力，pa/m例：对于管段a-b，运用假定流速法，则管道断面应为： 断面尺寸为：320x250mm，则实际流速为 按流速当量直径及实际流速查摩擦阻力线解图得单位长度摩擦阻力，故该管段的摩擦阻力为0.42x1=0.42pa6.4.2 局部阻力的计算 式中 Z局部构件的局部阻力, Pa； 局部阻力系数, 由局部阻力系数表查得； 动压, Pa； n 管段内空气流速, m/s； r 空气密度, kg/m3, 取1.71kg/m3。 在管段ab上有两个蝶阀，查阀门设计手册，确定蝶阀局部阻力系数为0.52，一个防火阀阻力系数为0.19，其阻力系数为查设备参数得新风机组总阻力为100pa，静压箱阻力系数取0.4.，一个渐缩管，其系数为0.1.，从而可得其局部阻力为： 蝶阀： 防火阀： 渐缩管： 总局部阻力：7.59 pa6.5空调水系统的设计和计算说明 空调水系统的设计包括冷热媒水系统设计、冷却水系统设计、冷凝水系统设计及其相关设备的选择。 6.5.1 水系统方案选择 表6-2空调管路系统的形式划分原则 系统形式 特征特点按介质（如水）是否与空气接触划分开式系统系统中的介质基本上不与空气接触对管路，设备的腐蚀性小水容量比开式系统小系统中水泵只需克服系统的流动阻力系统简单系统的蓄冷能力差闭式系统系统中的介质与空气接触，系统中有水箱有较大的水流量，因此温度较稳定，蓄冷能力大系统的腐蚀性强循环水泵的扬程大；要克服系统的流动阻力，还要消耗较多的提升介质高度所需的能量按系统中的各并联环路中水的流程划分同程式系统各并联环路中水的流程基本相同，即各环路的管路总长度基本相等系统各环路间的流动阻力容易平衡，因此系统的水利稳定性好，流量分配均匀管路布置复杂，管路长比异程系统初投资大异程式系统各并联环路中水的流程各不相同，即各环路的管路总长也不一样管路布置简单，节约管路及其占用空间初投资比同程系统低由于流动阻力不易平衡，常导致水流量分配不均按系统循环水量的特性划分定水量系统系统中的循环水量保持定值；常采用三通阀定流调节，即当负荷降低时，一部分水流量与负荷成比例地流经风机盘管或空调器，另一部分从三同阀旁通，保持环路中水流量不变系统简单，操作方便第负荷时，水泵仍按设计流量运行；此输送能耗始终为实际最大值配管设计时，不能考虑同时使用系数变水量系统系统中供回水温度保持不变，负荷变化时，可通过改变供水量来调节输送能耗随着负荷的减少而降低水泵容量及电耗也相应减少系统相对复杂。要配备一定自动控制配管设计时，可以考虑同时使用系数按系统中的循环水泵设置情况划分单级泵系统系统中只用一组循环水泵，即冷热源侧和负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，不能节省水泵输送能量双级泵系统冷热源侧与负荷侧分别分别设置循环水泵可以降低冷冻水的输送电耗系统比单级泵系统复杂初投资梢高按冷热水管道的设置方式划分 双管制冬季供应热水，夏季供应冷水都是用相同的管路系统简单，布置方便系统初投资较省系统不能同时即供冷又供热，只能按不同时间分别运行 三管制系统中有冷、热源两条供水管，但共用一根回水管能同时满足供热、供冷的要求有冷热混合损失投资高于双管制系统 四管制供冷、供热分别由供、回水管承担，构成供冷与供热彼此独立的水系统能同时满足供热、供冷的要求，且没有冷热混合损失管道占用空间大系统初投资较高6.5.2空调管路系统的设计原则 空调管路系统设计主要原则如下： 1.空调管路系统应具备足够的输送能力，例如，在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调 机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量，以确保机组的正常运行；又如，在蒸汽型吸收 式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力。 2.合理布置管道：管道的布置要尽可能地选用同程式系统，虽然初投资略有增加，但易于保持环路 的水力稳定性；若采用异程系统时，设计中应注意各支管间的压力平衡问题。 3.确定系统的管径时，应保证能输送设计流量，并使阻力损失和水流噪声小，以获得经济合理的效 果。众所周知，管径大则投资多，但流动阻力小，循环水泵的耗电量就小，使运行费用降低，因 此，应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。同时，设计中要杜绝大流量小温差问 题，这是管路系统设计的经济原则。 4.在设计中，应进行严格的水力计算，以确保各个环路之间符合水力平衡要求，使空调水系统在实 际运行中有良好的水力工况和热力工况。 5.空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求； 6.空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施； 7.管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求； 8.管路系统设计中要注意便于维修管理，操作、调节方便。 结合以上分析，对空调系统装置的水系统进行了设计，系统的平面图和立面图见相关图纸。6.5.2管路系统的管材 查阅实用供热空调设计手册得： 表6-1管材选择表 序号用途 适用管材种类 1输送t95oC的热水焊接钢管，无缝钢管，镀锌钢管2输送t95oC的热水焊接钢管，无缝钢管，镀锌钢管，铝塑复合管，PB管，PE-X管3输送t60oC的热水或冷水焊接钢管，无缝钢管，镀锌钢管，铝塑复合管，PB管，PE-X管，PE-RT管，PP-R管 4冷却水供，回水管焊接钢管，无缝钢管，镀锌钢管，球墨铸铁管 5排水管PVC管，UPVC管6冷凝水管焊接钢管，PE管，PVC管，UPVC管所以根据要求，本系统选择镀锌钢管作为运输水管。6.5.3冷冻水温度的确定冷，热水温度 一般舒适性空调水系统的冷，热水温度，可按下列推荐值采用，（1） 冷水供水温度：5-9oC，一般取7oC；供，回水温度差：5-10oC，一般取5oC。（2） 热水供水温度：40-65oC；一般取60oC；供，回水温度差：4.2-15oC。一般取10oC；宜加大至15oC 查实用供热空调设计手册所以选择供水温度为，回水温度为6.5.4.管径和流速的确定以一楼女卫生间的支管为例： 确定供水管的流量：由公式可知： =其中C=4.210J/（）根据下表初步确定管径，因为流量是0.44。所以初步确定选择15mm的钢管。 表6-2管径流速对应表钢管管径/mm 闭式水系统 流量（m3/h） Kpa/100m 15 0-0.5 0-60 20 0.5-1.0 10-60 25 1-2 10-60 32 2-4 10-60 40 4-6 10-60 50 6-11 10-60 65 11-18 10-60 80 18-32 10-60查实用供热空调设计手册中对流速的规定。可得如下要求： 流速：管道内水的流速v（m/s），宜符合以下规定：（1）公称直径dN32mm时，v1.5m/s（2）公称直径dN40mm-63mm时，v2.0m/s（3）公称直径dN63mm时，v3.0m/s 因为选的是15mm的钢管，所以我们取一楼女卫生间的流速为1m/s根据公式可得： 式中：-水流量， -水流速， 所以计算得：=12.4mm查阅实用供热空调设计手册可知：计算管段沿程阻力时，单位长度摩擦压力损失（比摩阻）宜控制在100-300pa/m，通常，最大不应超过400pa/m。 当选择15mm的管段时，其沿程阻力为1567.09pa/m，显然不符合要求，而选择20mm的管径时，其沿程阻力为177pa/m。综上所述，我们选择一楼女卫生间的管径为20mm用同样的方法可把所有的水管直径求出，见附录：6.5.5冷凝水管的设计 为及时排走空调设备在运行中产生的冷凝水，设冷凝水系统。本设计有以下几点：1、 风机盘管凝水盘的泄水支管坡度取0.01。其它水平支干管，沿水流方向取0.003的坡度。2、 当冷凝水盘位于机组的夫亚区域时，凝水盘的出水口处设置水封，水封高度比凝水盘的负压（相当于水柱高度）大于50%左右。水封与大气相通。3、冷凝水管采用PVC塑料管。4、标准层的冷凝水就近排如卫生间中。 具体选择可参照下表 表6-3冷凝水管的管径选择表 冷负荷直径 冷负荷直径 冷负荷直径 kw mm kw mmkw mm7 20 101-176 401056-1512 100 7.1-17.6 25 177-598 501513-12462125 17.7-100 32599-1055 80 12462150 注：本资料引自美国MCQUAY公司水源热泵空调设计手册6.6空调水系统的计算 在确定了系统形式并布置了系统的管路之后，需要对所是设计的系统进行水力计算。水力计算的主要目的是根据要求的流量分配，确定管网各管段的管径和阻力，并求得管网的特性曲线，为匹配管网动力设备做好准备。进而确定动力设备（此计算中为水泵）的型号和动力消耗。水力计算的基本理论依据是流体力学一元流动连续性方程和能量方程及串、并联管路流动规律。动力设备提供的压力等于管网总阻力；若干管段串联之后的阻力，等于各管段阻力之和；各并联管段的阻力必相等。管段阻力是构成管网阻力的基本单元。流体力学已经揭示，管段中的流体流动阻力有两种：摩擦阻力也称沿程，和局部阻力。液体管网水力计算的主要任务通常有4种：1 按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力（压头），确定各管段的管径；2 按已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所必须的循环作用压力；3 按已知系统各管段的流量，确定各管段的管径和系统所需的作用压力；4 按已知系统各管段的管径和该管段的允许压降，确定通过该管段的水流量。本设计的水力计算属于第3种情况，是在已知各管段的流量的情况下，确定管径和水泵的型号。此时选定的Rm和v值，常采用经济值。称经济比摩阻或经济流速。选用多大的Rm值（或流速v值）来选定管径，是一个经济问题。如选较大的Rm值（v值），则管径可缩小，但系统的压力损失增大，水泵的电能消耗增加，同时，为使各循环环路易于平衡，最不利循环环路的平均比摩阻Rpj不宜选得过大。当系统的最不利循环环路的水力计算完成之后，即可进行其他分支循环环路的压力损失计算。根据计算出的流速流量的经济值进行各管段管径的选择，即可在保证供水的前提下，较好的控制水系统运行中的能耗成本以及噪音。进而可以根据计算出的系统阻力合理选择循环水泵。由于各个实验室冷冻水供水量尚未确定，因此在计算了各实验室的供回水量之后，就可以据此确定管径。6.6.1沿程阻力的计算 式中： -管段摩擦阻力 -单位长度摩擦阻力，pa/m例：对于管段c ，在前面已经求出其管道流量为436.80，又因为其公称直径确定为20mm，所以可查下表出其比摩阻为177pa/m。又因