空调课程设计.docx
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空调课程设计
空气调节课程设计
安康明江酒店空调系统设计
说
明
书
学生:
王晓林
学号:
21
指导教师:
孔琼香老师
二〇一五年十二月
第1章工程概况...............................................................................1
建筑基本信息.....................................................................................1
气象资料............................................................................................2
房间分布图........................................................................................3
第2章负荷计算..............................................................................4
冷负荷计算方法...................................................................................4
冷负荷计算举例...................................................................................7
新风负荷的计算..................................................................................14
湿负荷的计算......................................................................................15
负荷计算汇总......................................................................................16
第3章空调系统方案选择..............................................................17
空调系统的选择................................................................................17
风机盘管连接形式的选择...................................................................17
新风处理状态方案的选择...................................................................18
风机盘管的选择..................................................................................21
新风机组的确定..................................................................................23
第4章室内气流组织......................................................................24
气流组织方式的选择..........................................................................24
散流器的选择计算..............................................................................25
第五章水力计算.............................................................................26
空调水系统的水力计算......................................................................26
水系统水力设计计算方法..................................................................28
水系统水力计算举例..........................................................................28
水系统水力计算结果..........................................................................28
风系统水力设计计算方法..................................................................32
风系统水力计算举例.........................................................................32
风系统水力计算结果.........................................................................32
参考文献........................................................................................................36
第1章工程概况
1、建筑基本信息
安康明江国际酒店是集客房、餐饮、娱乐、旅游、商务、会议服务等为一体的综合性四星级酒店。
酒店地下一层为车库和设备房;主楼和裙楼一层为大堂,设有总台接待、大堂副理、大堂吧、客人休息区等;主楼1-3层为中餐厅,有豪华中餐厅1个、宴会餐厅1个、各种豪华包间34个,可同时接待1000余人用餐;主楼4层为KTV包房;主楼5层设有西餐厅1个;主楼6-7层为水疗中心;主楼8层为健身中心和会议室;其余楼层为客房,共246间。
酒店配有消防、安防系统和中央空调系统。
图1明江国际酒店外观图
明江国际酒店外观如图1所示,其建筑基本信息如下表所示:
表1明江国际酒店基本信息表
明江国际酒店
安康市滨江大道
四星级
2010年交付使用
30840m2
86.55m
一级
7度
50年
一类
地下1层,地上21层,裙楼4层
2、当地气象信息
安康市的气象资料如下
海拔:
290.8m
经度:
东经109.3°
纬度:
北纬32.72°
夏季气象参数:
气压:
96920pa
室外干球温度:
34.9℃
室外湿球温度:
26.8℃
室外日平均气温:
30.5℃
室外相对湿度:
59%
室外平均风速:
1.6m/s
大气透明程度等级:
5
冬季气象参数:
气压:
99090pa
冬季室外计算干球温度:
1.0℃
冬季室外计算温度:
0.9℃
室外相对湿度:
66%
室外平均风速:
1.3m/s
最多风向平均风速:
3.30m/s
室内设计参数
夏季室内空气计算干球温度:
26℃
冬季室内空气计算温度:
18℃
每个客房中住两人。
房间分布图
第2章负荷计算
为了连续保持空调房间恒温、恒湿在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷;为了维持室内相对湿度恒定需从房间去除的湿量称为湿负荷。
房间冷、湿负荷也是确定空调系统送风量及各种设备容量的主要依据。
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。
空调房间冷负荷包括:
(1)由于室内外温差,通过外墙、外窗等围护结构瞬变传导得热形成的冷负荷;
(2)由于太阳辐射作用,通过外窗日射得热形成的冷负荷;
(3)内围护结构传热形成的冷负荷;
(4)人体散热、散湿形成的冷负荷;
(5)灯光照明形成的冷负荷;
(6)其他设备散热形成的冷负荷。
冷负荷计算方法
2.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温综合下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可以按照下式计算:
Qc1(t)=AK(t1-tR)
上式中Qc1(t):
外墙和屋面的瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;
A:
外墙和屋面的面积,㎡;
K:
外墙和屋面的传热系数,W/(㎡·℃),可根据外墙和屋面的不同构造,进行查取。
tR:
室外计算温度。
℃;
t1:
外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃,根据外墙和屋面的不同类型分别进行查取。
需要指出的是,根据课本上的附表查出的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算得到,对于安康地区,需要对室外计算温度作出地区修正td。
对于西墙和屋面的修正值分别为+2.1℃,+2.0℃。
当外表面的放热系数不同于18.6w/(㎡·℃)时,应将(t1+td)乘以修正值。
考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性,还需考虑吸收系数修正值。
2.2室内维护结构冷负荷
当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按
(1)式计算,当邻室有一定的发热量时,通过空调房间隔墙、楼板,内窗内门等内维护结构的传热温差而产生的冷负荷,可视作稳定传热,不随时间而变化,可按下式计算:
Qc2(t)=KiAi(to,m+Δta-tR)
上式中Ki:
内维护结构的传热系数,w/(㎡·℃)
Ai:
内维护结构面积,㎡
to,m:
夏季空调室外计算平均温度,℃
Δta:
附加温升。
2.3外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷
在室内外温差作用下,通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算:
Qc3(t)=Kw·Aw(tc-tr)
式中Qc3(t):
外玻璃瞬变传热引起的冷负荷,W。
Kw:
外玻璃窗的传热系数,W/(㎡·℃);
Aw:
窗口面积,㎡;
Tc:
外玻璃窗的冷热负荷温度的逐时值,查表可得。
需要指出的是,温度的逐时值依然要进行温度修正,传热系数也应该根据窗框的不同情况加以修正。
2.4透过玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方法
透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算:
Qc4(t)=CaAwCsCiDjmaxCLQ
式中Aw:
窗口面积,㎡;
Ca:
有效面积系数;
CLQ:
窗玻璃冷负荷系数
窗玻璃冷负荷系数按南北区的划分而不同,南北区的划分标准为:
建筑地点在北纬27°30’以南的地区为南区,以北为北区。
安康地区属于北区。
2.5设备散热形成的冷负荷
热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷
,按下式计算:
式中,
——热源投入使用的时刻,点钟;
——从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间,h;
——
时间设备、器具散热的冷负荷系数;
——热源的实际散热量,W。
电热、电动设备散热量的计算方法如下:
(1)电热设备散热量
(2)电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量
(3)只有电动机在空调房间内的散热量
(4)只有工艺设备在空调房间内的散热量
式中,
——设备的总安装功率,kW;
η——电动机的效率;
——同时使用系数,一般可取0.5~1.0;
——利用系数,一般可取0.7~0.9;
——小时平均实耗功率与设计最大功率之比,一般可取0.5左右;
——通风保温系数;
——输入功率系数。
本设计的对象为宾馆,所以可以不考虑电动电热设备的发热量,考虑宾馆中有一些电子设备,电视和电脑,直接取其冷负荷为200w
2.6照明散热形成的冷负荷
照明设备散热形成的计算时刻冷负荷
,应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算:
(1)白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯
(2)镇流器装在空调房间内的荧光灯
(3)暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯
式中,
——照明设备的安装功率,kW;
——考虑玻璃反射,顶棚内通风情况的系数,当荧光灯罩有小孔,利用自然通风散热于顶棚内时,取为0.5~0.6,荧光灯罩无通风孔时,视顶棚内通风情况取为0.6~0.8;
——同时使用系数,一般为0.5~0.8;
——开灯时间,h;
——从开灯时刻算起到计算时刻的时间,h;
——
时间照明散热的冷负荷系数。
2.7人体散热形成的冷负荷
显热负荷:
式中,Qc(τ)——人体散热形成的冷负荷
qs——不同室温和劳动强度成年男子显热散热量;
n——室内全部人数;
φ——群集系数;
CLQ——人体显热散热.
潜热负荷
式中,Qc——人体潜热散热形成的冷负荷;
ql——不同室温和劳动强度成年男子潜热散热量;
n——室内全部人数;
φ——群集系数;
冷负荷计算举例
现在对四楼西南角上的2102房间按上述计算方法进行计算,计算过程中使用excel表格。
现在将冷负荷的计算列出。
1.通过屋顶瞬变传热产生的冷负荷
屋顶冷负荷逐时值
时间
tc(τ)
td
kα
kρ
t'c(τ)
tR
K
A
冷负荷
0
47.2
2
1
1
49.20
26
0.501
32.67
94.48
1
46.4
2
1
1
48.40
26
0.501
32.67
83.24
2
45.4
2
1
1
47.40
26
0.501
32.67
71.99
3
44.3
2
1
1
46.30
26
0.501
32.67
62.99
4
43.1
2
1
1
45.10
26
0.501
32.67
56.24
5
41.8
2
1
1
43.80
26
0.501
32.67
51.74
6
40.6
2
1
1
42.60
26
0.501
32.67
53.99
7
39.3
2
1
1
41.30
26
0.501
32.67
67.49
8
38.1
2
1
1
40.10
26
0.501
32.67
87.73
9
37.0
2
1
1
39.00
26
0.501
32.67
110.23
10
36.1
2
1
1
38.10
26
0.501
32.67
134.98
11
36.6
2
1
1
38.60
26
0.501
32.67
155.22
12
35.6
2
1
1
37.60
26
0.501
32.67
175.47
13
36.0
2
1
1
38.00
26
0.501
32.67
191.22
14
37.0
2
1
1
39.00
26
0.501
32.67
200.21
15
38.4
2
1
1
40.40
26
0.501
32.67
206.96
16
40.1
2
1
1
42.10
26
0.501
32.67
206.96
17
41.9
2
1
1
43.90
26
0.501
32.67
202.46
18
43.7
2
1
1
45.70
26
0.501
32.67
193.47
19
45.4
2
1
1
47.40
26
0.501
32.67
175.47
20
46.7
2
1
1
48.70
26
0.501
32.67
155.22
21
47.5
2
1
1
49.50
26
0.501
32.67
137.23
22
47.8
2
1
1
49.80
26
0.501
32.67
121.48
23
47.7
2
1
1
49.70
26
0.501
32.67
107.98
2.通过外墙传热产生的冷负荷
西墙冷负荷逐时值
时间
tc(τ)
td
kα
kρ
t'c(τ)
tR
K
A
冷负荷
0
38.5
2.1
1
1
40.60
26
0.764
13.27
148.02
1
38.9
2.1
1
1
41.00
26
0.764
13.27
152.07
2
39.1
2.1
1
1
41.20
26
0.764
13.27
154.10
3
38.0
2.1
1
1
40.10
26
0.764
13.27
142.95
4
39.1
2.1
1
1
41.20
26
0.764
13.27
154.10
5
38.9
2.1
1
1
41.00
26
0.764
13.27
152.07
6
33.6
2.1
1
1
35.70
26
0.764
13.27
98.34
7
38.2
2.1
1
1
40.30
26
0.764
13.27
144.98
8
37.8
2.1
1
1
39.90
26
0.764
13.27
140.92
9
37.3
2.1
1
1
39.40
26
0.764
13.27
135.85
10
36.8
2.1
1
1
38.90
26
0.764
13.27
130.78
11
36.3
2.1
1
1
38.40
26
0.764
13.27
125.71
12
35.9
2.1
1
1
38.00
26
0.764
13.27
121.66
13
35.5
2.1
1
1
37.60
26
0.764
13.27
117.60
14
35.2
2.1
1
1
37.30
26
0.764
13.27
114.56
15
34.9
2.1
1
1
37.00
26
0.764
13.27
111.52
16
34.8
2.1
1
1
36.90
26
0.764
13.27
110.51
17
34.8
2.1
1
1
36.90
26
0.764
13.27
110.51
18
34.9
2.1
1
1
37.00
26
0.764
13.27
111.52
19
35.3
2.1
1
1
37.40
26
0.764
13.27
115.58
20
35.8
2.1
1
1
37.90
26
0.764
13.27
120.65
21
36.5
2.1
1
1
38.60
26
0.764
13.27
127.74
22
37.3
2.1
1
1
39.40
26
0.764
13.27
135.85
23
38.0
2.1
1
1
40.10
26
0.764
13.27
142.95
3.通过外窗传热产生的冷负荷
西窗瞬变传热冷负荷逐时值
时间
tc(τ)
td
t'c(τ)
tR
K
A
冷负荷
0
27.2
3
30.2
26
3.2
4.52
60.75
1
26.7
3
29.7
26
3.2
4.52
53.52
2
26.2
3
29.2
26
3.2
4.52
46.28
3
25.8
3
28.8
26
3.2
4.52
40.50
4
25.5
3
28.5
26
3.2
4.52
36.16
5
25.3
3
28.3
26
3.2
4.52
33.27
6
25.4
3
28.4
26
3.2
4.52
34.71
7
26
3
29.0
26
3.2
4.52
43.39
8
26.9
3
29.9
26
3.2
4.52
56.41
9
27.9
3
30.9
26
3.2
4.52
70.87
10
29
3
32.0
26
3.2
4.52
86.78
11
29.9
3
32.9
26
3.2
4.52
99.80
12
30.8
3
33.8
26
3.2
4.52
112.82
13
31.5
3
34.5
26
3.2
4.52
122.94
14
31.9
3
34.9
26
3.2
4.52
128.73
15
32.2
3
35.2
26
3.2
4.52
133.07
16
32.2
3
35.2
26
3.2
4.52
133.07
17
32
3
35.0
26
3.2
4.52
130.18
18
31.6
3
34.6
26
3.2
4.52
124.39
19
30.8
3
33.8
26
3.2
4.52
112.82
20
29.9
3
32.9
26
3.2
4.52
99.80
21
29.1
3
32.1
26
3.2
4.52
88.23
22
28.4
3
31.4
26
3.2
4.52
78.11
23
27.8
3
30.8
26
3.2
4.52
69.43
4.通过外窗入射产生的冷负荷
西窗入射冷负荷逐时值
时间
Clq
Dj,max
Cc,s
Aw
冷负荷
0
0.17
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