1、上 海 地 区 600 别 墅 地 源 热 泵中 央 空 调 系 统 设 计全套图纸，加 153893706Design on Ground-Source Heat Pump Air-Conditioning System of 600Villa in Shanghai I摘 要在传统能源日趋枯竭及环境污染加剧的背景下，地源热泵空调系统以其节能、环保、高效的突出优点受到人们的青睐，具有广阔的应用前景。该别墅选择地源热泵为空调冷热源, 空调系统的室内部分采用风机盘管加独立新风系统，新风处理到室内等焓线状态，过渡季节只供新风，冬季房间采用地板辐射供暖。本论文从地源热泵工作原理出发，详细地进行了地源
2、热泵空调系统设计和特点分析，并与普通空调系统进行了经济上和技术上的比较。地源热泵地下换热器采用 U 型竖直埋管地下换热器，冬季房间采用了低温热水地板辐射供暖系统。关键词：地源热泵系统；别墅；竖直埋管；地板辐射供暖 IIAbstractUnder the background that traditional enegy resources is being exhausted gradually with the ever increasing environmental pollution,groung-source heat pump air-conditioning systems ar
3、e welcomed for its advantages in being energy-saving and environmentally friendly.The ground-source heat pump is selected as the cooling and heating source of the villa. Fan coils and Dedicated Outdoor Air System (DOAS) are applied for the indoor sector, for which fan coils work as terminal equipmen
4、t, the fresh air is regulated to indoor isenthalpic, in transition seasons only fresh air is supplied, and floor panel heating is applied for rooms in winter. This paper starts with the work principle of the Ground-Source Heat Pump (GSHP), analyses the GSHP system characteristic in detail, and prese
5、nts economic and technique performance comparing with that of conventional air conditioning systems. For this GSHP system, U-type vertical ground-coupled borehole heat exchanger is adopted; and the low temperature water floor panel heating system is applied for rooms in winter.Keywords: ground-sourc
6、e heat pump system; villa; vertical ground-coupled borehole; floor panel heating.III目录摘 要 .IAbstract.II1 地源热泵系统原理简述 11.1 地源热泵的定义 11.2 地源热泵的组成 11.3 地源热泵的原理 11.4 地源热泵的系统 32 设计资料 42.1 设计题目 42.2 上海地区气象参数 42.3 室内空气设计参数 42.4 土建资料 52.4.1 总建筑面积 .52.4.2 地理位置 .52.4.3 别墅的基本特点 .53 空调房间的冷湿负荷计算 83.1 冷负荷计算方法 冷负荷系数
7、法 83.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 .83.1.2 外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷 .83.1.3 透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷 .83.1.4 照明散热引起的冷负荷 .93.1.5 人体散热引起的冷负荷 .93.1.6 设备引起的冷负荷 103.1.7 内围护结构引起的冷负荷 103.2 热负荷计算说明 .123.2.1 通过围护结构的基本耗热量计算 123.2.2 附加耗热量计算公式 123.2.3 通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量计算公式 123.2.4 外门开启冲入冷风耗热量计算公式 133.3 空调湿负荷 .144 空气处理过程计算及设备选型 .144.1 空气处理方
8、案 .144.1.1 确定新风处理状态： 154.1.2 送风量的计算 164.1.3 选择风机盘管机组： 164.1.4 风机盘管处理过程的校核计算： 164.2 设备选型 .164.2.1 风机盘管选型 16IV4.2.2 主机选型 184.2.3 新风机选型 185 空调水系统设计 .195.1 冷冻水系统采用闭式循环，采用异程供水形式 .195.1.1 空调水系统设计应坚持的设计原则是： 195.1.2 采用异程系统 205.2 风管的设计及计算 .205.2.1 风机盘管系统的水力计算 205.2.2 管道的防腐与保温 225.3 冷凝水排放系统设计 .225.3.1 冷凝水管布置
9、225.3.2 冷凝水管管径的确定 235.3.3 冷凝水管保温 236 空调风系统的设计计算 .246.1 送风口和回风口的型式 .246.1.1 送风口 246.1.2 回风口 246.2 风管设计及计算 .246.2.1 风管设计规范 246.2.2 风道管径的确定 257 地埋管换热系统设计 .277.1 地埋管换热系统设计步骤 .277.2 地质材料分析 .277.3 地埋管计算步骤 .287.3.1 建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 287.3.2 垂直地埋管换热器的设计计算 287.4 地埋管压力损失计算 .307.5 确定地下换热器的埋管形式 .317.6 确定管路连接方式
10、 .317.7 选择管材 .327.8 确定竖井埋管管长 .327.9 确定竖井数目 .328 地板辐射设计 .338.1 低温热水地板辐射简介 .338.2 低温热水地板辐射采暖的特点 .348.3 低温热水地板辐射采暖管材及布置形式 .348.4 低温热水地板辐射设计 .358.4.1 供暖热负荷计算 358.4.2 埋管面积计算 358.5 低温地板辐射采暖的调试与运行 .369 辅助设备选型 .379.1 水泵的选择 .37V9.3 膨胀水箱的选择 .3710 地源热泵技术性分析 3810.1 地源热泵系统介绍及其优点 3810.2 与风冷空调的比较 3910.3 与变频空调的比 40
11、11 经济性分析 4211.1 分析依据 4211.2 报价表 4211.3 其他费用 .4411.3.1 劳务费 .4411.3.2 管理费 .4411.3.3 不可预见费 .44结 论 .45参考文献 .46致 谢 .47附 表 .4811 地源热泵系统原理简述1.1 地源热泵的定义地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的一门热泵技术。它是一种通输入少量的高位能（如电） ，实现从浅层地能（土壤热能、地下水中的低位热能或地表水中的低位热能）向高位热能转移的热泵空调系统；它是一个广义的术语，包括了使用土壤、地下水和地表水作为低位热源（或热汇）的热泵空调系统，即以土壤为热源
12、和热汇的热泵系统称之为土壤耦合热泵系统，也称地下埋管换热器地源热泵系统；以地下水为热源和热汇的热泵系统称之为地下水热泵系统；以地表水为热源和热汇的热泵系统称之为地表水热泵系统。1.2 地源热泵的组成 地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。机组由封闭式压缩机、同轴套管式水 /制冷剂热交换器、热力膨胀阀（或毛细膨胀管）、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制等所组成。机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置，是一种可直接用于供冷 /供热的热泵空调机组。1.3 地源热泵的原理 地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。3图 1-1
13、 地源热泵空调系统原理图冬季，地源热泵系统通过地埋管从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。再由室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。尤如电冰箱那样，从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。 热热 冷 冷热热 热 冷冷夏 季热 交 换 示 意 图图 1-2 热交换示意图1.4 地源热泵的系统系统是由下列部分所组成：模块式地源热泵机组、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。 地源热泵机组采用标准构件,需要时各部件的修
14、配和更换很方便。因为设计简单，并不需要高技术的操作工程人员的服务。唯一需要经常保养的是空气过滤网和凝结水盘的清洁。系统设计简单，灵活、安装快速。机组己在工厂组装好并自带温度控制装置，现场工作只是少量低压风管、电气连接装置和不需要保温的水管的连接。管道可采用钢管、铜管或塑料管。维修方便快捷，机组结构坚固，寿命长久。热泵机组的功率系数(COP)可达到 5.0以上，即 1 千瓦电输入，有 5 千瓦多冷量输出的高效率暖暖冷 暖 暖 暖暖暖热 交 换 示 意 图冬 季 冷冷42 设计资料2.1 设计题目 上海地区 600m别墅地源热泵中央空调系统设计2.2 上海地区气象参数 东经 121.43 北纬 3
15、1.16夏季参数 夏季大气压 100530 pa空调室外干球温度 34.00C通风室外干球温度 32.00C空调室外湿球温度 28.20 C空调室外日平均温度 30.40 C室外平均风速 3.20m/s冬季参数 冬季大气压 102510.00pa冬季室外供暖计算干球温度 -2.00 C冬季通风计算温度 3.00 C冬季室外空调计算干球温度 -4.00 C空调相对湿度 0.75室外平均风速 3.10m/s最多风向平均风速 3.80 m/s地表面温度地表面平均温度 17.00 C地表面最冷月平均温度 4.10 C地表面最热月平均温度 30.40 C设计参数夏季设计温度 25 C 相对湿度 60%;
16、冬季设计温度（采暖热负荷）20 C 相对湿度 60%2.3 室内空气设计参数 表 2-1 设计参数表5房间功能 夏季 冬季 新风量 噪声级 温度/ 0C 相对湿度/% 温度/ 0C 相对湿度/% /m 3/ H /dBA客房 2428 6070 1823 40 15 40餐厅 2426 5565 1820 40 15 45健身房 2428 5060 2021 40 12 48大厅 25-28 5560 18 40 20 50走道 2629 6070 2023 40 10 452.4 土建资料2.4.1 总建筑面积该别墅总建筑面积约为 600，空调面积为 451。2.4.2 地理位置 北纬 31
17、.16东经 121.43别墅共 3 层，地下室层高-3.0m，一层层高 3.3 m,二层层高 3.0m。2.4.3 别墅的基本特点外墙结构及参数： 墙体序号 2，型墙，壁厚 240mm=1.69kcal/(mh)=1.97 W/(mk)1,水 泥 砂 浆砖 墙3白 灰 粉 刷 123外 内图 2-1 外墙结构示意图1 水泥砂浆2 砖墙3 白灰粉刷屋面构造及参数： 中央空调设计与施工附表 2(2)屋面序号 3，加气混凝土/泡沫混凝土，型，壁厚 35mm，保温层 100mm6=1.02kcal/(mh)=1.19W/(mk)图 2-2 屋顶构造示意图200 水泥面砖(或钢筋混凝土板)30mm水泥砂
18、浆 20mm卷材防水层，上嵌粗沙一层水泥砂浆找平层 20mm保温层隔气层找平层 20MM现浇钢筋混凝土屋面板内粉刷门窗结构及参数内表面换热系数 =7.5kcal/(mh)n=8.7W/(mk)外表面换热系数 =18kcal/(mh)w=21.0W/(mk)由 =21.0W/(mk)查中央空调设计与施工附表 2（6）得外表面放热系数修正值 ka=0.97此建筑所有窗均为单层 5 mm 厚吸热玻璃，采用金属窗框，其遮挡系数为 =0.78,sC窗的有效面积系数 =0.75，aC活动百叶内遮阳的遮阳系数 =0.60 该层大面积玻璃窗均采用 5mm 厚白色吸热玻璃幕墙；n外窗：3mm 普通玻璃，铝合金框
19、单层窗，一般按外遮阳且配备浅色内窗帘考虑；单层塑钢玻璃窗，传热系数 3.65 W/(mk)。73 空调房间的冷湿负荷计算3.1 冷负荷计算方法冷负荷系数法3.1.1 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作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的瞬时冷负荷 CL （CL 代表冷负荷，单位为 W，角标 代表计算的时刻） ，可用下列公式逐时计算：8（21）1,()NCLAKt式中 外墙或屋面的计算面积，查土建资料计算A墙或屋面的传热系数，可根据土建资料给出的外墙或屋面的结构及厚度按传K热学公式计算，或在“负荷专刊”上查取。室内设计温度Nt外墙或屋面的冷负荷计算温度逐时值，可在“负荷专刊”的中查取
20、，并对所1,设计的地点查修正值 td加以修正。3.1.2 外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷 在室内外温差作用下，外窗玻璃瞬变传热引起的瞬时冷负荷，可按与式（2-1）形式相同的公式计算，但式中部分变量代表的含义有所不同。式中 窗口面积A玻璃窗冷负荷计算温度逐时值1,t窗玻璃的传热系数K3.1.3 透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷透过无外遮阳玻璃窗的日射得热引起的房间瞬时冷负荷按下式计算：（22）,max()JsnCLADCL 式中 外窗窗口面积，A窗的有效面积系数，W/ma夏季 1 m窗玻璃最大日射得热量 ，可按设计地所处纬度带和窗的朝向，,mxJD在“负荷专刊”中查取。采用日射得热量的最大值计
21、算，是考虑最不利情况窗玻璃的遮挡系数sC窗内遮阳设施的遮阳系数n冷负荷系数，反映日射得热与形成的冷负荷的转化关系。按设计地位于()L北区还是南区（以北纬 2730划线） ，有无内遮阳和窗的朝向，在“负荷专刊”中查取各钟点相应的冷负荷系数逐时值。3.1.4 照明散热引起的冷负荷室内照明设备的散热是稳定得热，他由辐射和对流两种成分组成。对流成分构成瞬时冷负荷，辐射成分形成滞后。在一般情况下，可近似认为照明设备的散热量与其形成的冷负荷相等，即 CLW。不同灯具的照明散热量的计算式为白炽灯 W=1000N荧光灯 W=1000Nn 1n2式中 N照明灯具额定功率（kW）9n1荧光灯镇流器的消耗功率系数。
22、明装荧光灯的镇流器装设在空调房间内时取n1=1.2；暗装荧光灯的镇流器装设在顶棚内时取 n1=1.0。本设计取 n1=1.0。n2灯罩的隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板） ，可利用自然通风散热于顶棚内时，取 n2=0.5-0.6；荧光灯罩无通风孔时，可视顶棚内通风情况取n2=0.6-0.8。本设计取 n2=0.6。3.1.5 人体散热引起的冷负荷人体散热量中，一般情况下辐射成分占 40%，对流成分占 20%，其余 40%为随汗液蒸发散出的潜热。人体散热量中的潜热成分及显热中的对流成分可构成瞬时冷负荷，而显热中的辐射成分则形成滞后负荷。因此，需分别计算人体显热散热引起的冷负荷和人体
23、潜热散热引起的冷负荷，并且应引入冷负荷系数来计算人体显热散热引起的冷负荷。1. 人体显热散热引起的冷负荷。其计算公式如下：,sLCqmn式中 一个成年男子的显热散热量（W）sq房间额定人数群集系数n人体显热散热冷负荷系数,L2人体潜热散热引起的冷负荷。其计算公式如下： ,qLCm式中 一个成年男子的潜热散热量（W）房间的额定人数群集系数n3.1.6 设备引起的冷负荷设备及用具散热形成冷负荷式中： EQ设备和用具的实际显热散热量，W；CL设备和用具显热散热冷负荷系数，分别可由 8表 4-5 和 8表 4-6 中查出有罩和无罩情况下的逐时值；如果空调供冷系统不连续运行，则 CL=1.0。电热、电动
24、设备散热量的计算公式:1） 热设备散热量CLENnqs 43210102） 动机和工艺设备均在空调房间内的散热量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： N设备的总安装功率，kW；电动机的功率；1n同时使用系数，一般可取 0.51.0；2利用系数，一般可取 0.70.9；3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；4通风保温系数；输入功率系数；3.1.7 内围护结构引起的冷负荷通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷式中：K传热系数， ；F传热面积 ; 2m；lst邻室计算平均温度，, lswplstt；wp夏季空
25、气调节室外计算日平均温度,；lst邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值，宜按 5表6.2.4 采用，； nt夏季空气调节室内计算温度,。表 31 冷负荷汇总楼层 区域名称 空调面积m 2 最大冷负荷w家庭影院 39.80 6025Nnqs10)(s1)(nlstFCL11书房 20.59 3496休息室 15.22 2719桌球区/儿童娱乐室 40.79 6710客房 14.95 2304楼道 26 4444地下室洗衣房 15.63 2175门厅 26.78 5496客厅 41.74 9075餐厅 15.32 3434家庭室 20.59 4481西厨 24.85 4698书房
26、 12.64 2764一层卧室 14.43 2819主卧室 25 5465主卫/化妆 25.56 4636男孩房 13.7 2902女孩房 15.6 3472走廊 15.68 3396二层更衣室 26.3 4774总计 451.17 85285注：详细冷负荷明细表见附表 1（红叶软件所出的负荷计算书 1） 。3.2 热负荷计算说明3.2.1 通过围护结构的基本耗热量计算通过围护结构的基本耗热量计算公式式中： jQ基本耗热量；K传热系数；F传热面积；nt室内空气计算温度；w室外供暖计算温度；)(wnjtF12温差修正系数；3.2.2 附加耗热量计算公式式中：1Q考虑各项附加后，某围护的耗热量；j
27、某围护的基本耗热量；ch朝向修正；由 5P19 页中查取。f风力修正； 5中规定：在一般情况下，不必考虑风力附加，所以这里取 f=0。g高度附加； 5中规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于 4M 时，每高出 1M 应附加 2%，这里房间层高为 3.2M，所以g=0。3.2.3 通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量计算公式式中： 2Q通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量；pc空气的定压比容， pc=1kj/(kg. )室外温度下空气密度；式中： V渗透空气体积流量；l房间某朝向上的门窗缝隙长度；L 每 m 门窗缝隙的基准缝隙长度进入室内空气量，根据冬季室外平均风速查 7表 1
28、-7； n门窗缝隙的渗透空气量的朝向修正系数；可从。3.2.4 外门开启冲入冷风耗热量计算公式 mjNQ.3式中： 3Q 通过外门冷风侵入耗热量；Vtcwnp)(28.0)(lLnV)1(gfchj 13mjQ.外门的基本耗热量；N考虑冷风侵入的外门附加。表 32 热负荷汇总楼层 区域名称 空调面积m 2 热负荷w家庭影院 39.80 3723书房 20.59 2380休息室 15.22 1809桌球区/儿童娱乐室 40.79 4001客房 14.95 1275楼道 26 2453地下室洗衣房 15.63 2396门厅 26.78 2825客厅 41.74 4196餐厅 15.32 663家庭
29、室 20.59 1783西厨 24.85 4698书房 12.64 2148一层卧室 14.43 2237主卧室 25 3707主卫/化妆 25.56 2637男孩房 13.7 3287女孩房 15.6 2962走廊 15.68 1586二层更衣室 26.3 4167总计 451.17 54933注：详细热负荷明细表见附表 2（红叶软件所出的负荷计算书 2） 。3.3 空调湿负荷对于保持正压得空调房间，只需计算室内湿源每小时散入室内的湿量。本大厦属普通舒适性空调，故只需考虑人体的散湿量。14310Dmnw式中 室内额定人数m群集系数n散湿量w4 空气处理过程计算及设备选型4.1 空气处理方案此
30、次设计采用工程中最常用的将新风处理至室内空气焓值，并直接供入房间的方案，其夏季供冷设计工况下的空气处理过程可简示为：15新 风 管 风 机 盘 管走 廊 房 间回 风图 4-1 风机盘管加独立新风系统示意图及空调过程4.1.1 确定新风处理状态：在空气的 图上，根据设计地室外的夏季空调计算干球温度 和湿球温度 ，确定hd gtst新风状态点 W,查出新风的焓 ；根据室内空气的设计温度 和相对湿度 N，确定回风状WhNt态点 N（即室内空气设计状态点） ，查出回风的焓 。 风机盘管加新风空调系统的新风，Nh通常采用新风机先预作处理。夏季新风机预冷新风时，如上图所示，一般做法是将新风处理到状态点
31、L(W)，使处理后新风的焓等于室内空气设计状态的焓。然后经新风送风管送入空调房间。这样送入房间的新风就不负担室内的全热冷负荷。4.1.2 送风量的计算在 图上确定室内空气设计状态点 和送风状态点 后，就可以查出这两点的焓hdNO值 和含湿量 。 （ ）和（ ）是送风状态为 的（ ）kg 湿,NO,NONOhOd310d空气送入房间后变至状态 时可吸收的余热和余湿。由于 很小，工程上可忽略，于是，d要吸收余热 和余湿 所需的送风量 (kg/h)为Dmq310mNONqhd或体积流量 (mh)V1.2v算出送风量后，校核空调房间的换气系数是否符合“设计规范”的规定。每小时空调房间的换气次数 n,是
32、房间送风量 与房间体积 的比值，即Vqvqn房间设计状态 N 及余热 Q，余湿 W 和 线均已知，过 N 点做作 线与 90%湿度线相16交，即可得风机盘管在最大送风温差下的送风状态 O，于是房间总送风量 G 可由 G=Q/（oni）这一关系求得。4.1.3 选择风机盘管机组：根据考虑一定安全裕量后的机组所需的风量，冷量值，结合建筑装修所能提供的安装条件，即可确定风机盘管的种类，台数，并初定其型号与规格。4.1.4 风机盘管处理过程的校核计算：所选设备在与设计状态相同的条件下所得的焓差应大于设计时的焓差，否则应重新选型。4.2 设备选型4.2.1 风机盘管选型根据房间所需冷量及风量选择清华同方
33、的风机盘管（表 4-1） ，各房间选择风机盘管如表 4-2 所示。表 4-1 风机盘管（换热器三排管）型号供冷量W供热量W水流量Kg/h风 量m/h电机功率W尺寸mm长*宽*高进出水管径mmFP-51WA 2647 4400 523 564 57 860*493*230 DN20FP-68WA 3276 5310 619 751 71 930*493*230 DN20FP-85WA 4102 6551 775 801 85 1060*493*230 DN20FP-102WA 4985 8108 953 962 107 1150*493*230 DN20FP-136WA 6733 10728 1
34、258 1282 154 1430*493*230 DN20注：供冷工况参数，进口空气干球温度 27C，湿球温度 19.5C，进水温度 7C，水温差 5C。供热工况参数，进口空气干球温度 21C，进水温度 60C,热水流量同供冷工况。表 4-2 房间风机盘管选型汇总表楼层 区域名称空调面积m 2最大冷负 荷 w空调型号空调冷负荷W数量台家庭影院 39.80 6025 FP-136WA 6733 1书房 20.59 3496 FP-68WA 3276 1休息室 15.22 2719 FP-51WA 2647 1地下室桌球区/儿童娱乐室 40.79 6710 FP-136WA 6733 117客房
35、 14.95 2304 FP-51WA 2647 1楼道 26 4444 FP-85WA 4102 1洗衣房 15.63 2175 FP-51WA 2647 1门厅 26.78 5496 FP-136WA 6733 1客厅 41.74 9075 FP-102WA 4985 2餐厅 15.32 3434 FP-68WA 3276 1家庭室 20.59 4481 FP-102WA 4985 1西厨 24.85 4698 FP-102WA 4985 1书房 12.64 2764 FP-51WA 2647 1一层卧室 14.43 2819 FP-68WA 3276 1主卧室 25 5465 FP-13
36、6WA 6733 1主卫/化妆 25.56 4636 FP-102WA 4985 1男孩房 13.7 2902 FP-68WA 3276 1女孩房 15.6 3472 FP-85WA 4102 1走廊 15.68 3396 FP-68WA 3276 1二层更衣室 26.3 4774 FP-102WA 4985 1总计 451.17 85285 87029 214.2.2 主机选型本设计冷负荷为 87029W,热负荷为 54933W，冷负荷显然比热负荷大得多，所以根据房间总冷负荷选择清华同方的水源热泵机组。表 4-3 主机选型主机选型 数量 单台制冷量kW总制冷量kW单台制热量kW源水水流量m3
37、/h负载水流量m3/hHSSWR-13(D)E1 11.5 11.5 10.3 2.6 2.0HSSWR-30(S)E2 28.7 57.4 26.4 6.5*2 4.9*2小计 3 68.9 63.1 15.6 11.8注： 制冷时，水源侧进出水温度为 25.030.0，用户侧进出水温度为 12.07.0；制热时，水源侧进出水温度为 0.0-3.0，用户侧进出水温度为 40.045.0。4.2.3 新风机选型本设计采用风机盘管加独立全热交换新风机，根据各房间所需新风量，各楼层各选用18一台吊顶式全热交换新风机，选型如表 4-4 所示。表 44 全热交换新风机（吊顶式）型号 风量m/h 机外静
38、压Pa 尺寸高*宽*深mmVAM150GMVE 150 95 278*551*810VAM250GMVE 250 50 278*551*810VAM350GMVE 350 110 306*800*879VAM500GMVE 500 70 306*800*879VAM800GMVE 800 100 387*832*1110注：运转范围为-15 C50。表 45 全热交换新风机选型汇总表楼层 区域名称 空调面积/m2新风量/m/h各楼层总新风量/m/h新风机选型 数量/台家庭影院 39.80 120书房 20.59 30休息室 15.22 60桌球区/儿童娱乐室40.79 120客房 14.95
39、45楼道 26 60地下室洗衣房 15.63 40475 VAM500GMVE 1门厅 26.78 60客厅 41.74 120餐厅 15.32 75家庭室 20.59 60西厨 24.85 60书房 12.64 30一层卧室 14.43 45450 VAM500GMVE 1主卧室 25 75 270 VAM350GMVE 119化妆室 16.56 45男孩房 13.7 45女孩房 15.6 45二层走廊 15.68 60总计 442.17 1240 35 空调水系统设计5.1 冷冻水系统采用闭式循环，采用异程供水形式5.1.1 空调水系统设计应坚持的设计原则是：1) 力求水力平衡；2) 防止
40、大流量小温差；3) 水输送系数要符合规范要求；4) 变流量系统宜采用变频调节；5) 要处理好水系统的膨胀与排气；6) 要解决好水处理与水过滤；7) 要注意管网的保冷与保暖效果。 5.1.2 采用异程系统空调供冷、供暖水系统的设计，应符合各个环路之间的水力平衡要求。对压差相差悬殊的高阻力环路，应设置二次循环泵。各环路应设置平衡阀或分流三通等平衡装置。一般情况下如管道竖井面积允许时，应尽量采用管道竖向同程式，这样的设计易于保持环路的水力稳定性；但初投资会有所增加。这次设计中的管道系统比较简单，为了节约成本，采用了异程系统，设计中各层支路间的压力平衡可以用平衡阀来进行自动调节。5.2 风管的设计及计
41、算5.2.1 风机盘管系统的水力计算首先根据冷负荷来确定管道的流量，G= )(10*87.43hgtQkg/s，然后根据冷冻水流量,查表 5-3(P86) 流量与管径关系根据流量来选择管径,选用管道，由 v=4q/(d 2)求出流速。由样本可知，各支管配管管径为 DN20。20B-2-3456-789-10-3B141-C2-3-51-A23A-54671图 5-1 冷水供回管线连接示意图表 51 冷冻水供回水管路管径选择管段编号 流量( kg/h) 管径（mm) 流速（m/s）管长（m）比摩阻（Pa/m）沿程阻力（Pa）C-5 619 25 0.35 5.5 83.75 460.64C-4
42、1394 32 0.481 3.2 108.80 348.17C-3 2013 40 0.445 4.1 71.96 295.03C-1 4224 50 0.598 3.3 92.35 304.77C-2 619 25 0.35 6.8 83.75 569.511-C 4843 63 0.432 3.7 39.05 144.49B-14 523 25 0.296 6.7 62.11 416.13B-13 619 25 0.35 1.7 83.75 142.38B-12 1142 32 0.394 3.5 76.39 267.35B-11 953 25 0.539 4.2 180.07 756.
43、3B-9 2095 40 0.463 3.5 77.24 270.3421B-10 953 25 0.539 1.5 180.07 270.11B-4 3048 50 0.431 2.6 51.77 134.6B-8 953 25 0.539 2.8 180.07 504.2B-7 953 25 0.539 2.4 180.07 432.17B-6 619 25 0.35 2.4 83.75 201B-5 1906 32 0.658 3.6 189.61 682.6B-3 2525 40 0.558 1.2 107.62 129.14B-1 5573 63 0.493 3.0 49.52 14
44、8.57B-2 1258 25 0.712 3.7 294.69 1090.361-B 6831 63 0.609 5.4 71.88 388.17A-7 523 25 0.296 2.3 62.11 142.85A-6 1298 32 0.448 2.2 95.87 210.91A-5 1821 40 0.403 5.8 60.24 349.37A-4 3079 50 0.436 5.1 52.71 268.8A-3 1142 32 0.394 1.0 76.39 76.39A-1 4221 63 0.376 1.6 30.6 48.96A-2 1258 25 0.712 3.5 294.6
45、9 1031.421-A 5479 63 0.488 2.8 48.61 136.15.2.2 管道的防腐与保温冷水系统所有供水管和回水管都应保温，且在敷保温层前，先刷红丹防锈漆两道。为隔辐射热，保温材料表面应用带网格线铝箔贴面。制冷机房或户外的冷水管道在保温后应外包保护层，即包裹油毡玻璃丝布或涂抹石棉水泥保护壳。注意，采用玻璃棉或矿渣棉制的管壳保温时，只宜使用油毡玻璃丝布作保护层。冷水管保温层厚度可参考表 5-2 选用。表 5-2 保温层厚度选用参考表冷水管公称直径 DN（mm） 32 4065 80150 200300 300聚苯乙烯 4045 4550 5560 6065 70玻璃棉 3
46、5 40 45 50 50保温层厚度（mm）发泡橡胶 6 9 9 9 95.3 冷凝水排放系统设计5.3.1 冷凝水管布置当空调器邻近处有下水管或地沟时，可用冷凝水管将空调器接水盘所接的凝结水排放至邻近的下水管中或地沟中。若相邻的多台空调器距下水管或地沟较远，需用冷凝水管将各台空调器的冷凝水支管和下水管或地沟连接起来。5.3.2 冷凝水管管径的确定直接和空调器接水盘连接的冷凝水支管的管径应与接水盘皆管管径一致。冷凝干管的管径可依据与该管段连接的空调器的总冷量按表 4-4 建议值选定。22表 5-4 冷凝水干管管径选择干管承担冷量KW干管公称直径DNmm干管承担冷量KW干管公称直径DNmm77.
47、117.617.71001011762025324017759859910551056151250801005.3.3 冷凝水管保温所有冷凝水管（无论是水平还是立管）都应保温，以防冷凝水管温度低于局部空气露点温度时，其表面结露滴水。采用带有网格线铝箔贴面的玻璃棉保温时，保温层厚度可取25mm。6 空调风系统的设计计算6.1 送风口和回风口的型式6.1.1 送风口在风机盘管加新风系统中，采用侧送风，用百叶型送风口。6.1.2 回风口回风口附近气流速度衰减迅速，对室内气流的影响不大，因而回风口的构造比较简单，类型也不多，多采用固定百叶型，并要有调节风量的装置。23回风口的吸风速度：回风口位于房间上
48、部时，吸风速度取 4.05.0m/s；回风口位于房间下部时，若不靠近人经常停留的地点，取 3.04.0m/s，若靠近人经常停留的地点，取 1.52.0m/s；若用于走廊回风，取 1.01.5m/s。6.2 风管设计及计算6.2.1 风管设计规范表 6-1 空调系统中的空气流速推荐风速 最大风速 风速部位 居住 公共 居住 公共主风道 3.54.5 56.5 46 5.58水平支风道 3.0 34.5 3.54 46.5垂直支风道 2.5 34.5 3.254 46送风口 12 1.53.5 23 35根据给定风量和选定流速，计算管道断面尺寸 ab(或管径 D)，并使其符合通风管道的统一规格。再用规格化了的断面尺寸及风量，算出风道内实际流速。根据风
