1、哈尔滨商业大学毕业设计（论文）哈 尔 滨 市 世 纪 商 场 宾 馆 空 调 设 计学 生 姓 名 指 导 教 师 专 业 建筑环境与设备工程 学 院 能源与建筑工程学院 2011 年 06 月 05 日Graduation Project (Thesis)Harbin University of CommerceDesign on the Common Air Conditioning of Shiji Department Store and Hotel in HarbinStudent Supervisor Specialty Building Environment andEquipm
2、ent Engineering School School of Energy and CivilEngineering 2011-06-05哈尔滨商业大学毕业设计（论文）I摘 要本文对哈尔滨市世纪商场宾馆进行舒适性空调设计。该建筑共九层，其中包括商场三层，客房六层。其中一层到三层层高为 4.5 米，四层到九层层高为3 米。总空调面积为 10702.8 平方米。其中，制冷机房设在地下室，冷源由冷水机组提供。排烟采用自然排烟，在商场客房的楼梯间及电梯前室设加压送风系统。具体空调系统如下，一层到三层商场部分采用集中式定风量一次回风全空气系统，每层设有两个空调箱进行送风，均选用组合式空调机组。送风均
3、采用散流器平送；回风由单层百叶风口直接接吊顶回风；排风利用排风竖井由屋顶风机集中排出。此外，四层到六层客房部分采用风机盘管加新风系统，但风机盘管不出新风，是空气水系统，水系统水平方向为闭式双管制同程式系统。送回风均采用单层百叶，方式为上送上回，卫生间排风采用排气扇经屋顶风机集中排出。关键词：风机盘管加新风系统；一次回风全空气系统；自然排风；加压送风哈尔滨商业大学毕业设计（论文）IIAbstractThis is an air-conditioning designing for century hotel in Harbin with a total floor area, including
4、 one floor below and nine floors above. The height of first to third floor is 4.5 meters. The floors from the forth to the ninth are standard guest rooms and the height of each floor is 3.0 meters. The air-conditioned area is 10702.8 sqm.Among, Two-pipe reversed return closed system is adopted for w
5、ater sysytem.There are all pumps in the refrigerating station. Cold scourse is supplied by cold water units set,heat scouese is supply by outer net. It is used natural excluding,smoke extraction system.There is supply air with pressure system in every stairs and before room of elevator.Specifically,
6、air-conditioning system like below, there are three store makets that are used central constant volume air conditioning systems in the halls,and it is devided into two air conditioning systems each store.All of them are used the modular air handling units.It is raditor which is adopted wall attachme
7、nt air supply through radiators,air return through registers from the ceiling;exhaust by power roof ventilators from vertical shaft.In addition,the forth floor to sixth floor, there are six store hotels that is used primary air fan-coil with fresh air system.but fresh air doesnt pass by F C system.T
8、hat is air-water system.louver is used by both sending and returning Centerial exhaust is adopted by ventilators of toilet and power roof ventilators.Key word: absorption-type refrigerating machine; a return air full air system; natural ventilation; pressurized air supply哈尔滨商业大学毕业设计（论文）III目 录摘 要 .IA
9、bstract.II第 1 章 绪 论 .11.1 设计背景 .11.2 空调的发展历史和前景 .2第 2 章 原始资料 .42.1 原始资料 .42.2 室内外设计计算参数 .42.3 土建资料 .42.4 室内符合条件 .5第 3 章 负荷计算 .73.1 传热系数的确定 .73.2 负荷计算公式 .83.3 湿负荷计算 .103.4 冷负荷分析及确定各项指标 .10第 4 章 空调方案设计 .124.1 确定空调方案 划分空调系统 .124.2 夏季风量的确定 .144.3 风机盘管的选择 .164.4 风机盘管水系统设计 .17第 5 章 空调风系统设计 .185.1 确定房间气流组织
10、形式 .185.2 布置送风口，确定风口形式及风量 .185.3 确定各层风口数量、风量及规格，并进行气流组织校核计算 .19第 6 章 确定风道尺寸及水力计算 .236.1 风道布置及水力计算 .236.2 新风系统风道布置及水力计算 .296.3 排风设计 .30第 7 章 空气处理及设备选型 .327.1 确定表冷器的冷负荷 .327.2 确定加热器热负荷 .327.3 空调机组选型、空气处理 .337.4 表冷器校核计算 .34第 8 章 空调水系统设计 .368.1 冷水机组型号选择 .368.2 冷水系统设计及计算 .368.4 集水器和分水器 .388.5 膨胀水箱 .38哈尔滨
11、商业大学毕业设计（论文）IV8.6 冷却水系统 .408.7 凝结水排放系统 .428.8 除污器和水过滤器 .448.9 管径管材的选择及管道保温 .44第 9 章 消声减震防火保温等措施 .469.1 空调系统的消声 .469.2 空调系统的隔振 .479.3 空调系统的保温 .489.4 空调系统中的防火排烟设计 .48第 10 章 系统监测与控制 .5110.1 采用自动控制的条件 .5110.2 对新回风量进行季节控制 .5110.3 冷冻机组与冷却和冷冻水泵联锁 .5110.4 设置必要检测仪表的位置 .5110.5 安装要求 .5110.6 空调冷热源及空调水系统的监控 .521
12、0.7 集中监控系统 .52第 11 章 经济性分析 .5311.1 说明 .5311.2 设备材料明细 .5411.3 经济性分析 .54结 论 .56致 谢 .57参考文献 .58哈尔滨商业大学毕业设计（论文）-1-第 1 章 绪 论1.1 设计背景在超过一千年前，波斯已发明一种古式的空气调节系统，利用装置于屋顶的风杆，以外面的自然风穿过凉水并吹入室内，令室内的人感到凉快。19 世纪，英国科学家及发明家麦可法拉第(Michael Faraday)，发现压缩及液化某种气体可以将空气冷冻，此现象出现在液化氨气蒸发时，当时其意念仍流于理论化。1842 年，佛罗里达州医生约翰哥里(John Gor
13、rie)以压所落成的新大楼设有中央空调。一名新泽西州 Hoboken 的工程师 Alfred Wolff 协助设计此崭新的空气调节系统，并把技术由纺织厂迁移至商业大厦，他被认为是令工作环境变得凉快的先驱之一。1902 年后期，首个现代化，电力推动的空气调节系统由韦利士夏维兰 加利亚 (1876 年-1950 年) 发明。其设计与 Wolff 的设计分别在于并非只控制气温，亦控制空气的湿度以提高纽约布克林一间印刷厂的制作过程质素。此技术提供了低热度及湿度的环境，令纸张面积及油墨的排列更准确。其后，加利亚的技术开始用于在工作间以提升生产效率，开利工程公司亦在 1915 年成立以应付激增的需求。在逐
14、渐发展下，空气调节开始用于提升在家居及汽车的舒适度。住宅空调系统的销量到 1950 年代才真正起飞。建于 1906 年，位于北爱尔兰贝尔法斯特的皇家维多利亚医院，在建筑工程学上具有特别意义，被称为世界首座设有空气调节的大厦。1906 年，美国北卡罗莱纳州夏洛特的 Stuart W. Cramer 正找寻方法增加其南方纺织厂的空气湿度。Cramer 把技术命名为空气调节，并在同年将其用于专利申请中，作为水调节(w ater conditioning)的代替品。水调节当时是一个著名的程序，令纺织品的生产较容易。他把水汽与通风系统结合以“ 调节”及转变工厂里的空气，控制纺织厂中极重要的空气湿度。韦利
15、士加利亚使用此名称，并把它放进其 1907 年创办的公司名称： “美国加利亚空气调节公司” (今开利公司 )。最初的空调、电冰箱使用氨、氯甲烷之类的有毒气体。这类气体泄露后会酿成重大事故。Thomas Midgley, Jr.在 1928 年发明了氯氟碳气体，并将其命名为氟利昂。 这种制冷剂对人类安全得多，但是对大气臭氧层有害。 氟利昂是杜邦公司 CFC、HCFC 或 HFC 类冷冻剂的商标，其中每一类冷冻剂名称还包括一个数字，以表示其成分的分子组成(例如 R-11, R-12, R-22, R-134)。其中，在直接蒸发式适度冷却产品领域应用最广的 R-22 HCFC 制冷剂将于 2010年
16、起停止用于新生产的设备中，并于 2020 年彻底停止使用。R-11 和 R-12 在美国已经停产。作为替代品，一些对臭氧层无害的制冷剂已投入使用， 包括商哈尔滨商业大学毕业设计（论文）-2-品名为“Puron”的制冷剂 R-410A。空调工程师们通常把空气调节的应用大致分为“舒适性应用”和“工艺过程性应用”。1.2 空调的发展历史和前景展望 21 世纪空调技术的发展，“节约能源、保护环境和获取趋于自然条件的舒适健康环境”必将是空调技术发展的总目标。节约能源仍将是保护环境、促进空调发展的核心，而空调系统与设备的变革以及运行管理的节能与品质的提高，则是深入发展方向。从某种意义上来说，现代空调的发展
17、，既是节能技术、空调技术的发展过程，又是一个控制不断加强、精确、深化的过程。现代空调有两个发展方向：一是走可持续发展之路，二是充分利用信息技术和自动控制技术。这两方面并不是孤立的，而是相互促进、相互联系的。空调技术走可持续发展之路要求充分利用信息技术和自动控制技术，充分利用信息技术和自动控制技术为空调技术走可持续发展之路提供了保障。因此，以下四个方面应是今后研究和发展的重点。（1）能源的合理利用目前，我国供暖空调所消耗的能源总量已超过一次能源总量的 20%，我国一次能耗总量约占世界总耗量的 11%。尽管目前人均耗量仅为世界人均耗量的1/2，但若达到世界人均耗量水平，也将对世界能源带来严重的影响
18、。因此，一方面要不断提高空调产品的性能，降低能源消耗；同时，要促进利用余热、自然能源和可再生能源的产品的开发与应用。应优先采用蒸发冷却和溶液除湿空调等自然冷却方式。另一方面，要认真研究制冷空调用的能源结构，特别是民用/商用空调大量使用以来，由于负荷的不均衡性，对电力供应带来的严重影响。这样不但要大力提倡蓄能空调产品的研制与应用，更重要的是研究天然气在空调工程中的合理利用问题。热泵具有合理利用高品位能量，综合能源效率高；供暖区无污染，环保效益好；夏季可以供冷，冬季可以供暖，一机两用，设备利用率高；以及使用灵活，调节方便等特点。因此，我国热泵空调空调发展迅速，100kW 以下的中小型空调装置中，热
19、泵占 50%以上。同时，人们不断深入研究低温热源热泵效率的提高，空气源热泵的除霜，以及各种低品位能源的利用（包括热回收）等问题，并取得良好效果，各种地源热泵空调的研究与应用就是一个实例。鉴于我国在使用热泵对节能环保方面带来的明显效果，今后应大力发展热泵技术。（2）室内空气品质的改善工业的发展，使危害人体健康的各种微粒与气体不断增长，人类健康所需的空气净化技术已迫在眉睫。因此，应大力研究开发捕集效率高、价廉，而且哈尔滨商业大学毕业设计（论文）-3-便于自净的技术与设备。加强对纤维过滤技术、静电过滤技术、吸附技术、光催化技术、负离子技术、臭氧技术、低温等离子技术等空气品质处理技术的研究。随着我国经
20、济和社会的快速发展和人民生活质量的不断提高，改善人居环境水平成为当今社会关注的问题。人们不但要关心室内空气环境的改善，而且要关心城市，特别是小区空气环境的改善，这些均是对空调行业的展望。因此，将室内热湿环境控制技术，空气洁净控制技术和计算机调控技术三者相结合，促使舒适型空调迈向健康空调，应是今后空调发展的方向。（3）加强信息技术和自动控制技术在空调行业的应用计算机的发展，全面促进了空调事业的发展，而空调事业的发展也越来越离不开计算机或者说信息技术的支撑。计算机辅助设计（CAD）和人工智能技术（包括控制和管理）是研究和应用的重点，从 20 世纪 70 年代末国内就着手此方面的工作，并取得了一定成
21、绩。今后，一方面应十分关注和促进实现包括分析计算、设计、制图为一体化的 CAD 技术体系，服务与工程设计，特别是方案设计和产品制造，以改造传统设计方法，另一方面，促进人工智能技术在空调制冷设备与系统控制和管理方面发挥良好作用，逐步提高和完善制冷空调和设备与系统的集中控制与管理系统、智能园区系统以及城市冷热能量供应与管理系统等，使之在保证人居环境品质、完善防火安全、促进设备自动化以及节能降耗等方面扮演重要角色。信息技术与现代自动控制技术相结合，已经或正在给空调技术的发展带来新的活力。计算机自动控制技术与变频技术相结合，在空调领域产生了不可忽视的影响，变风量、变水量和变制冷剂流量系统就是在这种情况
22、下取得飞速的发展；模糊控制家用空调器是计算机技术与模糊控制技术相结合的产物；预计不久的将来，将会出现神经网络控制空调器。（4）加强标准化建设我国已加入世界贸易组织（WTO），对制冷空调行业来说，在外贸出口的扩大和外商直接投资的进一步增加等方面均带来积极的影响。我们应充分认识到，技术法规和标准时提高生产效率、保证产品质量和推进国际贸易必不可少的手段个依据。对于空调行业来说，虽然已经制定了相当数量的产品标准、测试标准和设计及施工验收规范，在标准化工作上取得了很大的成绩，但因种种原因，标准水平参差不齐，标准体系有待进一步完善。因此，加强标准化建设也是空调行业的重要任务。我们应积极采用国际标准和国外先进标准。我国制定的标准必须符合国情，同时要有利于提高产品质量和促进国际贸易，以及保护国家利益。哈尔滨商业大学毕业设计（论文）-4-
