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空调设计基本步骤

空调设计基本步骤设计顺序:先末端,后主机设计原则:合理、经济,最大限度节约运行成本设计方案及适用范围:一、末端部分:1、风机盘管系统;适用范围:一般办公、餐饮等场所2、风机盘管加新风系统;适用范围:要求较高的办公、酒店、餐饮娱乐等场所3、全空气系统;适用范围:商场超市、车间等大开间场所二、主机部分:1、螺杆式冷水机组制冷,市政或锅炉供热;适用范围:有专用机房、电力充足、需专人值守2、风冷机组制冷(制热),市政或锅炉供热;适用范围:空调面积较小、没有机房、无专人值守3、离心式冷水机组制冷,市政或锅炉供热;适用范围:空调面积较大、有专用机房、电力充足、需专人值守4、溴化锂机组制冷(制热),市政或锅炉供热;适用范围:电力不足、有市政热源并经综合比较经济、有专用机房、需专人值守三、其它:1、一拖多系统;适用范围:空调面积较小、无专用机房、无专人值守、空调面积较大但非同时使用且需独立计费等场所2、风管机系统;适用范围:大开间、无专用机房、无专人值守、控制灵活、初投资较低设计程序:一、末端部分:(一)设备选型:1、计算实际空调面积;2、根据使用场所确定冷负荷指标,计算出设计总负荷,根据设备布置特点确定所需设备数量,确定设备型号;冷负荷概算指标:采用组合式空调器,循环次数商场6〜7次,推荐8〜9次(二)水系统设计:1、设备定位布置,确定立管位置,根据系统复杂程度确定采用同程式或异程式(当立管与最末端设备距离超过30 米时尽量采用同程式);2、确定主管道走向,并与设备合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便于调节;3、根据设备流量确定每一管段的水流量,再根据设计水流速计算出管径;4、空调水设计流速为0.9 -2.5m/s ,管径越大、流速越大,管道比摩阻应小于500;5、水管与设备连接时,进水管上设软接、过滤器、阀门,出水管上设软接、阀门;6、冷凝水管径设计:当机组冷负荷QC 7KW, Dl^20; Q= 7.1 —17.6 , DN= 25; Q= 17.7 —100, DNk32;Q=101- 176, DN^40; Q= 177—598, DN^50; Q= 599—1055, DN^80; Q= 1056—1512, DN^ 100; Q= 1513—12462, DN^ 125; Q> 12462, DN^ 1507、空调水管保温:当采用超细玻璃棉管壳保温时,供回水管保温厚度采用50mm冷凝水管保温厚度采用30mm;当采用橡塑材料保温时,供回水管保温厚度采用30mm冷凝水管保温厚度采用15mm 当冷凝水管采用PVC等塑料管材时,可不作保温处理。

一拖多氟系统应当保温。

(三)风系统设计:1 、风量选择:( 1 )新风工况:按每人最小新风量确定影剧院、博物馆、体育馆、商店,每人最小新风量8M3/H;办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅、普通病房,每人最小新风量17M3/H;客房,每人最小新风量30M3/H正常采用50M3/H;(2)回风工况:按循环次数确定,一般取8—10次/H,即空调空间体积X(8—10)/H2、风机风压的选择:估算法:风压=(最不利环路长度x 10)Pa3、设备定位,尽量靠近水系统立管;4、布置风口,在保证无空调死区的前提下, 尽量减少风口数量、保持风口规格统一; 送风口风速在2— 2.5m/s之间,回风口风速在3—5m/s之间,根据风口风量和风速确定风口尺寸;5、确定主风道走向, 并与各风口合理连接, 当主管道有分支时应设阀门以便于调节, 并且每个风口均设风量调节阀;6、根据风口数量确定各段风道风量,再根据设计风速计算出风道截面积,根据安装空间确定风道规格,在保证装修标高的前提下,尽量减小风道的宽高比,尽量减少变径;通风空调风管内设计流速(m/s):注:1、表中分子为推荐流速,分母为最大流速。

2、对消声有严格要求的系统,管内的流速不宜超过5m/s,支管内的流速不宜大于3m/s。

7、当风道穿越机房或防火分区时,风道上应设防火调节阀;&当风机风量大于10000M3/H时,风机的进出口应设消音静压箱,通过静压箱截面流速为2-3m/s;小于10000M3/H时,在风机出口处设消音器即可,消音器的内径与主风道相同;9、钢板空调风道保温:当采用超细玻璃棉板保温时,保温厚度为40mm当采用橡塑板保温时,保温厚度为15mm。

二、主机部分:(一)制冷、制热主机:根据使用场所确定负荷概算指标,再乘以总的空调面积便可计算出总的设备负荷,再根据系统情况确定主机数量,选出设备型号;对于一些多用途的空调场所,计算设备负荷时需考虑同时利用系数。

空调主机负荷概算指标:(二)冷却塔:根据制冷机组的所需冷却水量确定,实际选用的冷却塔水量应大于所需水量,应当注意的是冷却塔的工况应和机组冷却水的工况保持一致。

(三)冷媒水泵:1、数量:比机组多出一台作为备用;2、流量:根据机组冷水流量X(20~30)%!定;3、扬程:根据系统情况,通常取(20~40)m;(四)冷却水泵:1、数量:比机组多出一台作为备用;2、流量:根据机组冷却水流量X(10~15) %!定;3、扬程:根据水泵至冷却塔的高度+机组压降+(5~10)m (五)软化水设备:根据流量来!定,通常取(3~8)M3/H补水泵的流量,应根据热水的正常补给水量和事故补给水量!定,并宜为正常补给水量的4-5 倍。

正常补给水量一般按系统水容量的1%考虑。

初步设计时可按循环水量的1%估算。

补水泵的流量是正常补给水量+事故补给水量;而水处理设备的流量可按照正常补给水量!定,即1%。

补水量可按照系统负荷来估算:以设计冷量为基础,系统水容量大约为2-3L/KW。

有用建筑面积来估算,大概每平方 1 升(六)软化水箱:根据标准水箱尺寸,通常取( 2.5~8 )M3(七)落地膨胀水箱:1、罐体直径通常取:①1000~12002、配2 台水泵:流量:(3~8)M3/H;扬程:(冷媒水泵扬程X 1.3 )m(八)分、集水器、分气缸:1、直径D= (1.5 —3)X支管中的最大直径,mm2、长度按支管数量和阀门型号确定(九)冷却水处理:通常在机组冷却水进口处设电子水处理仪进行处理。

一般中央空调系统的定压点均设在冷冻水泵的入口的回水干管上,这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分布。

目前供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水,补水泵定压补水,气体定压罐结合补水泵定压补水等。

其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式,所以现在在民用建筑中大量使用,但是膨胀水箱必须设在系统的最高点。

风机盘管选型1 前言风机盘管机组作为半集中式空调系统的末端装置,其工程应用非常广泛。

从总体上看,目前国内的风机盘管在名义供冷量、噪音、电机输入功率等项指标上,已接近于或优于国外产品,而风量则普遍低于国外同型号产品。

但是,真正影响空调效果的,并不只是这些参数的绝对值大小,还取决于这些参数之间的配匹是否合理。

因为我国的行业标准?中,对供冷量、噪声、输入功率等都有严格规定,因而形成了国产风机盘管高冷、低噪、小风量的总体特点,而风量与冷量的搭配(焓差)则不合理,这给选型工作的合理性和经济性带来问题。

2 目前风机盘管选型中常见的问题2.1 按冷负荷选型的弊端按空调房间的最大冷负荷选用风机盘管是空调系统设计中常见的做法,其目的是保证高峰负荷时的房间温度。

而实际上空调房间运行的绝大部分时间都不会处于高峰负荷,使供冷量过剩,而切换到中、低档运行以降低冷量输出,从而维持房间的热平衡。

可见机组实际输出冷量取决于空调负荷的变化,与机组的名义供冷量关系不大。

故供冷量只是实现空调的必要条件,但不能决定空调的使用效果。

评价空调效果好坏,一是房间平均温度与设定温度的接近程度;二是室温分布(梯度)和变化(波动)幅度。

送风温差越大,换气次数越少,室温梯度和波动幅度也越大,故送风温差和换气次数才是影响空调精度和舒适性的主要因素。

文献[2] 中明确规定了不同精度空调房间的最大送风温差和最低换气次数。

空调精度越高,要求送风温差越小、换气次数越多。

可见按最大冷负荷选型,仅满足高峰负荷时的房间温度是不够的,还需满足适当的送风温差和换气次数,才能保证房间的舒适性要求。

2.2 不能保证足够的送风量因送风温差、换气次数是决定空调精度和舒适性的主要因素,故保证足够的风量是实现预期空调效果的先决条件。

这里所说的风量是指机组使用时的实际送风量,而不是产品样本中的名义风量(GB/T19232-2003 规定:名义风量须在盘管不通水、空气14—27C,风机转速为高档,对低静压机组不带风口和过滤器等出口静压为12Pa 测得的风量值)。

而实际使用中,暗装机组因要加进、回风格栅、过滤器和短风管,加上盘管表面凝水、积尘、滤网堵塞等诸多因素影响,会导致风阻增大、风量下降,使得实际风量远低于名义风量(笔者通过大量实验证明:一般低l5 —25%)。

由于风量的明显减少,影响空调效果,主要带来以下问题:1)换气次数少;2)送风速度低,影响送风射流射程;3)送风温度低,影响空调舒适度和可能造成送风格栅结露等。

另一方面,对于风机盘管机组本身而言,风量的下降直接影响盘管的换热效果,使盘管的制冷量下降,这样就会形成机组的实际性能(风量、冷量)都要低于名义值的不合理现象。

因此,产品样本上的名义风量、冷量只能作为选型时的参考,而不能作为选型的依据。

加大风量不仅能增加换气次数、降低送风温差、改善空调效果,而且由于冷量也会提高,可相应地缩小机组的体积。

故提高风量是风机盘管的发展方向之一。

当然,风量的提高也要受空调区域允许风速的制约。

另一方面,为控制送风温差,冷量与风量之间应保持适当的匹配关系。

全冷量与风量(质量流量)之比就是盘管进出口空气的焓差,它决定了机组供冷能力和送风温差的大小。

从控制送风温差角度,焓差过高不利,而国内的风机盘管的焓差和送风温差普遍偏高。

按GB/T19232-2003 规定的名义参数计算,焓差为15. 88k. 1/kg,送风温差约为12 C。

若按风量下降20%计算,实际的焓差将超过19. 85kJ/kg,实际的送风温差会高达15 C,显然已超出文献[2]中规定的允许送风温差(6_-IO C),也就无法保证空调精度和舒适性要求。

2. 3 忽略风系统的阻力计算一般地风机盘管空调系统的风系统规模较小,构成简单,阻力不大,约在I5 —5OPa 范围内,但仅仅这一点阻力就足以对风机盘管系统的实际送风量有至关重要的影响。

风机盘管分为低静压机组和高静压机组两类,在GB/T19232-2003中,对于低静压机组,带风口和过滤器等出口静压为OPa不带风口和过滤器等出口静压为12Pa, 也就是说,风口及过滤器等构成的阻力为12Pa。

而美国空调与制冷学会标准《房间风机盘管空调器》hRI440—84 中明确规定:出厂时不带送、回风格栅或过滤器的风机盘管,应在12. 4Pa机外静压下测试风量u。

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