1、南京铁道职业技术学院毕 业 论 文题 目： 苏州大学实训楼中央空调系统 作 者： 尹啸东 学 号： 421111146 系 部： 建筑设备工程系 专 业： 楼宇智能化工程技术 班 级： 11 宁系统维检 301 指导者： 刘光平 讲师 评阅者： 2013 年 10 月- 2 -毕 业 设 计 中 文 摘 要本次设计为苏州大学实训楼中央空调系统设计。该办公楼坐落于苏州，为四层办公建筑，一层至四层都是教学用楼。通过空调方案的优缺点及适用场合的比较，结合本工程实际情况及实际设计资料（经济效益、环境效益） ，本次设计采用风机盘管加独立新风的半集中式空调系统和定风量空调系统，并在此基础上进行空调风、水系
2、统及冷水机房的设计。在设计过程中，主要做的工作有，空调系统的空调方案比较、空调系统冷负荷及湿负荷的计算、空调系统系统布置、空调设备及附件选择、空调系统水力计算、通风系统的设计和布置。最后绘制出清晰明确的工程图纸。因本人水平有限，设计中难免存在缺点和错误，恳请各位老师批评指正。关键词 空调系统 风机盘管 新风机组 泵等- 3 -毕 业 设 计 外 文 摘 要Title The Air Conditioning Refrigeration Engineering Design for A Center for Disease Control AbstractThis is the air cond
3、itioning refrigeration engineering design for a Center for Disease Control.The building is located in Shanghai and it is six public constructions. Underground one is the engine room and the garage, and it is the work hall from one to six. Advantages and disadvantages of the program by air-conditione
4、d places for comparison, in light of actual conditions and practical engineering design information (economic, environmental benefits), this design uses a fan coil plus fresh air of semi-independent central air conditioning system, and the water systems and chiller plant design on the basis of the a
5、ir conditioning.The design uses the YSBABAS05CCE-type water chilling unit.In the design process, the main work of the air conditioning system have air conditioning scheme comparison, air conditioning cooling load of the system and moisture load calculation, air conditioning system arrangement, air c
6、onditioning equipment and accessories, air conditioning and ventilation system of the hydraulic calculation of the design and layout. Finally draw out a clear engineering drawings.Because of my limited, design of existing shortcomings and errors unavoidably, your teacher correct.Key words Air condit
7、ioning Fan Coil unit load etc.- 4 -目 录 1 引言 .52 设计概况 .62.1 概况 .62.2 本毕业设计课题任务的要求 .72.3 设计原始资料 .73 空调系统 .83.1 空调系统的基本定义 .83.2 空调系统方案的确定 .93.3 新风系统的监视与控制 .104 新风系统 .144.1 新风机组的设计要求 .144.2 风机盘管机组的选型 .144.3 新风系统的监视与控制 .165 空调水系统设计 .175.1 选择水系统形式 .175.2 选择管材和管道直径 .175.3 水系统管路的布置 .185.4 空调水量计算及泵扬程 .196 空调
8、冷热源系统 .206.1 冷源系统 .206.2 热源系统 .247 .7 .结论 .致谢 .参考文献 .附录 A 各房间最大热湿负荷汇总 .- 5 -附录 B 各房间风机盘管的选型 .531 引言空调系统的作用就是对室内空气进行处理，使空气的温度、湿度、流动速度及新鲜度、洁净度等指标符合场所的使用要求。为此必须对空气进行冷却或加热、减湿或加湿以及过滤等处理措施。其相应设备有制冷机组、热水炉、空调机组、风机盘管等 1 。建筑物内空气环境的控制，一般是指对室内空气的温度、湿度、清洁度、流速、压力以及噪声等进行调节或控制。在工程上将实现对空间内空气温度、湿度、清洁度、流速等各项参数进行调控的技术手
9、段称为空气调节。空气调节对国民经济各行业的发展和对人民物质文明水平的提高起着重要的作用。这不仅意味着受控的空气环境对各种生产过程的稳定运行和保证产品质量有重要作用，而且对提高劳动效率，保护人的身体健康，创造舒适的工作及生活环境有重要意义 2 。随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，空调已进入医院、宾馆、饭店、工矿企业、办公楼等各领域。常规中央空调系统是按照最大冷热负荷进行选型设计。而全年最热及最冷的天气只有几天，据统计，满负荷运行时间每年不超过102O小时。因而中央空调大多数时间是在低于机组额定负荷即部分负荷状态下运行，造成了电能极大的浪费 3 。我国是世界上仅次于美国的第二大能
10、源消费国，其中空调能耗是导致我国出现季节性能源短缺的主要原因。据悉，我国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55 4 。因此，空调的节能问题引起了人们越来越高的重视。空调的能耗主要包括制冷制热系统的能耗、冷冻水、冷却水循环系统水泵消耗的电能及房间内风机盘管消耗的电能。所以应从这几方面来减少空调能耗。例如降低建筑物的冷热负荷、降低水泵的能耗、降低风机的能耗、加强系统管理等 5 。- 6 -本次设计题目为“苏州大学实训楼中央空调系统设计” ， 以实训楼楼为设计对象，以现行中央空调设计标准为设计标准规范，理论联系实际，尽量使设计符合实际情况，在查阅了大量中外资料、文献和参考手册（书） ，并进行了毕业实
11、习的基础上，本着合理和经济的要求，经过复杂而缜密的计算后，认真比较了多种空调方案，结合实际情况确定出最优方案。满足方案合理的同时，对空调设备进行多方面的综合考虑，选择最经济最适宜的型号。设计中涉及到如下方面的内容：空调系统的空调方案比较、空调系统冷负荷及湿负荷的计算、空调系统系统布置、空调设备及附件选择、空调系统水力计算、通风系统的设计、布置，最后绘制出清晰明确的工程图纸。由于本人系一名即将毕业的大学生，无论是实践经验还是理论基础都还比较薄弱。在设计过程中难免存在错误和不足，恳请各位老师指正。2 设计概况2.1 概况本次设计为苏州大学实训楼中央空调系统设计，地理位置为苏州。苏州地处中纬，濒江临
12、海，属亚热带季风气候。冬夏寒暑交替，四季分明，气候宜人。呈现了季风性、海洋性和局地性气候特征。由于上海城区面积大、人口密集，使苏州城市气候具有明显的城市热岛效应。 主导风向夏季东南风。本次设计有指导老师发给我们任务书，任务书包括了本次设计的室外设计参数和室内设计参数，且卫生间，厨房及其他辅助用房不用设计，一层西侧墙和南侧墙为玻璃。根据所给设计图纸可知该办公楼的每层设计任务一样，故只需计算一层的冷热负荷，另加该楼层的屋顶面积所产生的冷热负荷即可。本系统管线不复杂，施工方便，夏季空调和冬季供暖同用一套系统，无论从经济、使用寿命，还是从美观、清洁的角度讲，该系统都很符合建筑用途的要求。办公室、会议室
13、、储藏室等房间采用风机盘管加新风系统；厕所设置排- 7 -风扇，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所风机排出，使厕所异味不能扩散至其他房间。正压控制的问题，为防止外部空气流入空调房间，设定保持室内 5Pa10Pa 正压，送风量大于排风量时，室内将保持正压。2. 2 本毕业设计课题任务的要求a）毕业实习期间要求深入了解中央空调系统的原理，熟悉各个主要设备的原理和作用。查阅中、外文文献资料不少于 20 篇，要求有被查文献的摘录，并录入 15 篇主要参考文献。b)计算空调冷热负荷，确定计算空气处理过程，空调末端产品选型计算与校核，风系统、水系统与气流组织设计。c)绘制空调水系
14、统图、空调机房管线平面图、各层风机盘管布置平面图等图。图幅、制冷系统原理图。技术要求等要切合实际，完成的 CAD 图，计算机绘制的设计图一律打印。d)编写设计计算说明书，要求文字简练、条理分明。2. 3 设计原始资料 表 2.1 苏州市室外气象参数 1表 2.2 各空调房间室内计算参数夏季 冬季 新鲜空气量 噪声标准温度() 湿度(%) 温度() 湿度(%) m3/hp db(A)27 60% 20 55% 30-40 45大气压/kPa室外计算干球温度/室外平均风速/(m/s)冬季 夏季 冬季 夏季夏季室外计算湿球温度/冬季室外计算相对湿度/% 冬季 夏季夏季空调室外计算日平均温度102.6
15、58 100.525 -4 34 28.2 75 3.2 3.1 30.4- 8 -夏季 冬季 新鲜空气量 噪声标准温度() 湿度(%) 温度() 湿度(%) m3/hp db(A)27 60% 20 55% 30-40 453 空调系统及确定空调方案3.1 空调系统 的基本概念影响室内空气参数的变化，主要是由两个方面原因造成的：一是外部原因，如太阳辐射和外界气候条件的变化；另一方面是内部原因，如室内设备和人员的散热量，散湿量等，当室内空气参数偏离设定值时，采取相应的空气调节技术使其恢复到规定值，完成空气调节技术的设备称为空气处理设备或空调机组。多组空气处理设备或空调机组组合在一起，构成空气调
16、节系统，简称空调系统。空调系统按空气处理设备情况可分为一下几点;（1） 集中式空气调节系统。它是将所有空气处理设备（包括冷却器，加热器，加湿器，过滤器和风机等）设置在一个集中的空调机房内。经集中设备处理后的空气，用风道分送到空调房间。因而，系统便于集中管理与维护。集中式空气调节系统又可分为单风管空调系统，双风管空调系统和变风量空调系统。在智能建筑中，一般采用集中式空调系统，通常称之为中央空调系统，对空气的处理集中在专用的机房里，对处理空气用的冷源和热源，也有专门的冷冻站和锅炉房按照所处理空气的来源，集中式空调系统可分为循环式系统，直流式系统和混合式系统。（2） 半集中空调系统。除了集中空调机房
17、外，还设有分散在被调节房间的二次设备（又称末端设备） ，其功能主要是在空气进入被调节房间前，对来自集中处理设备的空气做进一步的补充处理。半集中式空气调节系统按- 9 -末端的形式可分为末端再热式系统，风机盘管系统和诱导器系统。（3） 全分散系统。也称局部空调机组。这种机组通常把冷热源和空气处理，输送设备集中在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。常用的局部空调机组有普通的空调器：包括窗式空调，分体式空调，柜式空调，恒温和恒湿机组，它能自动调节空气的温湿度，维持室内温湿度恒定，它们都不西药集中的机房，安装方便，使用灵活。3.2 空调系统方案的确定空调系统一般由空气处理设备和空气分配设备组成，根据需
18、要，它可组成许多不同形状的系统，在工程上，应考虑建筑物的性质和用途，热湿负荷的特点，温室度调节和控制要求，空调机房的面积和布置，初投资和运行费用等多方面的因素，选定合理的空调系统。由于该办公楼的使用性质和使用功能在整体上是一致的，所以在本设计中，办公楼采用风机盘管加新风系统，从而为人们提供一个舒适及卫生的办公环境。对于风机盘管加新风系统，空气处理方式有以下几种:a)新风处理到室内空气焓值，新风机组不承担室内冷负荷；b)新风处理到低于室内空气的含湿量值，新风机组承担部分室内冷负荷；c)新风处理到室内空气焓值,不承担室内冷负荷。风机盘管机组处于湿工况运行，卫生条件差。新风与回风混合后进入风机盘管处
19、理，风机盘管的负荷和风量较低，因此机型较大。但它与其它空调形式相比较而言，风机盘管加新风系统有如下优点：1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用；2）各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好；3）与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间；4）机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；- 10 -5）只需新风空调机房，机房面积小；6）使用季节长；7）各房间之间不会互相污染；8）具有个别控制的优越性，水系统采用冷热水自动控制温度调节器等，可灵活调节各房间的温度，室内无人时机组可停止运行，经济，节
20、能。由于本系统采用风机盘管加新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。每层设一个新风机组，将新风用风管送至各个房间，风机盘管负责处理回风负荷。风机盘管机组的结构和工作原理：风机盘管机组是空调机组的末端机组之一，就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。机组一般分为立式和卧式两种，可以按室内安装位置选定，同时根据室内装修要求可做成明装或暗装。风机盘管通常与冷水机组( 夏 )或热水机组 (冬)组成一个供冷或供热系统。风机盘管是分散安装在每一个需要空
21、调的房间内(如宾馆的客房、医院的病房、写字楼的各写字间等)。风机盘管机组中风机不断循环所在房间内的空气和新风，使空气通过供冷水或供热水的换热器被冷却或加热，以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器，用以过滤被吸入空气中的尘埃，一方面改善房间的卫生条件，另一方面也保护了换热器不被尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气，维持房间的一定相对湿度。空气中的水蒸气在盘管肋片上析出的凝结水汇集至凝水盘，然后通过泄水管排出。由于本系统采用风机盘管加新风系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内参数，不承担房间负荷。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。
