空调系统设计方法报告课件.ppt

1、空调系统设计方法空调系统设计方法第一节 工况设计与过程设计第二节 空调冷、热负荷计算第三节 空调系统的设计方法步骤第四节 空调系统方案选择与设计0.01第一节 工况设计与过程设计o 一、空调负荷的特点o 非满负荷o 多变性o 对策：多方面考虑分析0.02第一节 工况设计与过程设计o 一、空调负荷的特点目前国内的空调设计造成大量的设备闲置,对此设计冷负荷取值过大是其中主要原因。0.03第一节 工况设计与过程设计o 一、空调负荷的特点o 有的空调设计，不管房间大小、朝向、层次、所处位置(中间或端头)均按同一指标来估算夏季空调冷负荷与冬季空调热负荷，并以此来配置空调设备，这是不妥当的。0.04第一节

2、 工况设计与过程设计o 二、过程设计o 工况设计与过程设计的区别o 工况设计静态设计o 举例o 过程设计o 充分考虑非满负荷运行的工况o 措施：冷负荷考虑分析，设备节能分析，设备匹配选型0.05第二节 空调冷热负荷的计算o 空调冷负荷计算的内容o 建筑围护结构o 外窗辐射照明o 人体散热o 照明散热o 设备散热o 实物物料散热o 新风散热o 伴随散热的潜热0.06第二节 空调冷热负荷的计算o 冷负荷估算o 朝向差别o 地域差别o 分布差别0.07第二节 空调冷热负荷的计算o 湿负荷o 人体散湿量o 新风带入的湿量o 液面或者湿表面的散湿量0.08第二节 空调冷热负荷的计算o 热负荷计算o 采暖

3、热负荷计算o 空调热负荷计算（附加新风加热量）0.09第二节 空调冷热负荷的计算o 三、空调冷负荷估算o 作为方案设计和初步设计的参考0.010第二节 空调冷热负荷的计算o 四、设计负荷o 设计负荷应考虑的问题o 空调工作班次，同时使用系数0.011第三节 空调系统设计方法步骤o 两种典型中央空调的设计步骤简介0.012中央空调系统设计主要介绍常规中央空调系统设备的设计选型 1.水冷冷水机组空调系统 2.风冷冷水机组空调系统0.013水冷冷水机空调系统o主要设备有o（1）螺杆机组o（2）冷却塔o（3）冷冻水泵o（4）冷却水泵o（5）补水泵o（6）电子水处理仪或全自动软化水处理装置o（7）水过滤

4、器o（8）膨胀水箱o（9）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）0.014水冷螺杆机组水系统流程图（一）0.015水冷螺杆机组水系统流程图（二）0.016水冷冷水机空调系统一、制冷主机的选择一、制冷主机的选择o 1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算o 2.统计建筑空调总冷负荷o 3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为7080%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。o 4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷机冷负荷既可选择制冷主机。制冷主机台数可根据建筑业主和建筑所备机房情况进行确定0.017建筑物冷负荷估算指标0.0180.0

5、19二、水泵的选择二、水泵的选择卧式离心泵卧式离心泵立式离心泵立式离心泵1 1、水泵的主要形式、水泵的主要形式0.0202 2、水泵型号含义、水泵型号含义SLS 200-250叶轮名义直径叶轮名义直径泵进出口公称直径泵进出口公称直径SLS单级单吸立式离心泵单级单吸立式离心泵3 3、水泵选择的步骤、水泵选择的步骤0.021第一步：水泵流量的确定第一步：水泵流量的确定1.冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下 公式公式进行计算，公式中的进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量为制冷主机制冷量L(m3/h)=Q(kW)（4.55）x1.1

6、63X(1.151.2)2.冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。L(m3/h)=Q(kW)（4.55）x1.1630.022第二步：水系统水管管径的计算第二步：水系统水管管径的计算 在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算：在

7、空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算：L(m3/h)0.785x3600 xV(m/s)D(m)=公式中：公式中：L-所求管段的水流量（第一步已计算出）所求管段的水流量（第一步已计算出）V-所求管段允许的水流速所求管段允许的水流速 流速的确定：一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。0.023 注意：一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口

8、管径应为DN100。目前管径的尺寸规格有：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600水泵的选择水泵的选择0.024第三步：水泵扬程的确定第三步：水泵扬程的确定以水冷螺杆机组为例：o冷冻水泵扬程的组成冷冻水泵扬程的组成o 1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为57mH2O；（具体值可参看产品样本）o 2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为57mH2O；（据体值可参看产品样本）o 3.回水过滤器阻力，一般为3

9、5mH2O；o 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；o 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为710mH2O；o 综上所述，冷冻水泵扬程为2635mH2O，一般为3236mH2O。o 注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照o 搬经验值！搬经验值！0.025水泵的选择水泵的选择o冷却水泵扬程的组成冷却水泵扬程的组成o 1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为57mH2O；（具体值可参看产品样本）o 2.冷却塔喷头喷水压力：一般为23mH2Oo 3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为23mH2Oo 4.回水

10、过滤器阻力，一般为35mH2O；o 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为58mH2O；o 综上所述，冷冻水泵扬程为1726mH2O，一般为2125mH2O。补水水泵扬程的计算：补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离和 补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。沿程阻力损失和局部阻力损失一般为35mH2O。0.0264 4、水泵参数表（部分）、水泵参数表（部分）举例：如果计算出系统水流量为160m3/h,则水系统管径计算为DN200，所以水泵管径选DN150，扬程选为32mH2O，校核水泵 参数表中流量和扬程部分，选取：SLS150-315型号的水泵。0.0275 5、水泵并联

11、运行情况、水泵并联运行情况 由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。故强烈建议：1.选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，留有余量。2.空调系统中水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。一般，冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取。0.028三、冷却塔的选择三、冷却塔的选择1 1、冷却塔的主要形式、冷却塔的主要形式圆形逆流冷却塔圆形逆流冷却塔方形横流冷却塔方形横流冷却塔当然冷却塔的分类形式还有很多种，在这里就不一一列举了。0.0292 2、冷却塔的结构、冷却塔的结构0.0303 3、冷

12、却塔设计选型、冷却塔设计选型o 1、冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，可以不考虑备用；o 2、冷却塔的水流量=冷却水系统水量1.2；o o 举例：假设空调系统冷却水量为160m3/h，那么冷却塔的冷却水量=160 1.2=192 m3/h，根据就近原则，选择冷却塔参数表中冷却水量为200m3/h 的冷却塔。0.031四、电子水处理仪、水过滤器的选择四、电子水处理仪、水过滤器的选择1 1、产品主要形式、产品主要形式“Y”“Y”形过滤器形过滤器电子水处理仪电子水处理仪0.0322 2、电子水处理仪和过滤器的选择、电子水处理仪和过滤器的选择o 空调水系统中使用到的电子水处理仪和水过滤器一般都按照设

13、备所在管段的管径进行选择。o 冷却水系统属开式系统，必须使用电子水处理仪；o 冷冻水系统属闭式系统，要求不是那么严格，可以在冷冻水系统管路中或膨胀水箱进水管路中安装电子水处理仪。0.033五、全自动软化水装置的选择五、全自动软化水装置的选择 当工程所在地水质较硬或是系统较大的时候，系统的循环水和补水最好是软化水，该空调系统必须配置水软化装置，一般选用全自动软化水装置；全自动软化水装置的选用一般按照系统补水量进行选择。补水装置可以根据实际情况来选（装置小，系统补水时间长；装置大，系统补水时间短）。工程图工程图片片0.034六、膨胀水箱的选择六、膨胀水箱的选择o 膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总水

14、容量的23%选择o 一般，一万平方米左右建筑空调水系统膨胀水箱的容积为24立方。0.035六、末端设备的选择六、末端设备的选择1 1、风机盘管的选择、风机盘管的选择o 风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故有风机盘管的选择有如下两种方法：o（1）根据房间循环风量选：房间面积、层高（吊顶后）和房间换气次数三者的乘积即为房间的循环风量。利用循环风量对应风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号。o（2）根据房间所需的冷负荷选择：根据单位面积负荷和房间面积，可得到房间所需的冷负荷值。利用房间冷负荷对应风机盘管的高速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号。o 确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式

15、（明装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。对于一般的住宅和办公建筑，房间面积在20m2以下，可选用FP-3.5,25m2左右的选用FP-5.0，30m2左右的选用FP-6.3,35m2左右的选用FP-7.1。房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。0.0362 2、空气处理机的选择、空气处理机的选择o 空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风，一般有空调工况和新风工况两种工作状态。o 空气处理机组的选择一般由三个主要参数决定：风量、表冷器排管数和机外余压。o 先根据系统需要的风量

16、确定空气处理机组的型号，然后根据需要提供的冷量来决定其排管数，如此便可确定。根据系统需要的余压要求确定余压。o 空气处理机组一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组的送回风方式也有多不同。徐根据建筑情况和建筑业主要求进行最终的确定。o 注意：空调工况的制冷（热）量比新风工况时要小。3 3、组合式空调机组的选择（略）、组合式空调机组的选择（略）0.037七、工程概算七、工程概算o 1.设备费（除膨胀水箱、软化水箱、阀门管道和管件以外，全部为设备费，设备费的准确度应比合同最终签订价高8%10%左右）。o 2.设备运杂费（运输、包装费等）一般取设备费的1%2%（根据设备的产地和使

17、用地的距离来确定）。o 3.设备安装费：一般取设备的5%8%，（除散件设备，如：冷却塔的安装费：取冷却塔设备费的10%15%）。o 4.设备运行调试费：一般取设备费的0.5%1%。o 5.管道制作、安装、保温等费用，一般为设备费的20%40%。（根据系统的复杂程度来确定）。o 6.电气费、土建费用（应另行计算）。o 7.工程设计费，取以上所有费用合计的2.5%3%。o 8.工程的其他费用（包括各种税费、工程临时设施费、冬雨季施工费、利润等），一般取以上所有费用合计的5%8%。o 上述所有费用之和即工程总造价。0.038 一般，使用水冷冷水机组，末端为风机盘管没有新风的情况下，建筑空调造价为20

18、0元/m2左右，末端为风机盘管加新风的为250元/m2左右。使用风冷冷水机组，末端为风机盘管没有新风的情况下，建筑空调造价为300元/m2左右，末端为风机盘管加新风的为350元/m2左右。0.039风冷冷水机空调系统o主要设备有：o（1）风冷冷水机组o（2）冷冻水泵o（3）补水泵o（4）电子水处理仪或全自动软化水处理装置o（5）水过滤器o（6）膨胀水箱o（7）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）所有设备的选型方法和原则与水冷冷水机组空调系统一样！0.040第四节 空调系统方案的选择与设计o 一、冷热源方案o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 三、空调水系统o 四、空调冷却水系统设计o

19、五、新风系统设计0.041第四节 空调系统方案的选择与设计o 一、冷热源方案o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 三、空调水系统o 四、空调冷却水系统设计o 五、新风系统设计o 方案选择至关重要0.042第四节 空调系统方案的选择与设计o 一、冷热源方案o 空调能耗占建筑能耗的50%-60%o 冷热源能耗占空调能耗的50%-60%o。(1)国家能源政策。(2)产品安全可靠性及使用寿命。(3)初投资和运行费用。(4)产品能耗指标和使用的能源条件。(5)环保效果。0.043第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 1、全空气空调系统o 优点？o 缺点？0

20、.044第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 2、风机盘管加新风系统o 优点？o 缺点？o 安装的灵活性0.045第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 3、空调房间的气流组织形式o 常用的气流组织有哪几种？o 节能型的气流组织形式0.046第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排放o（1）空气处理设备o 风机盘管o 选型原则0.047第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排放o 2）柜式空

21、调器的特性o 新风工况o 回风工况0.048第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排放o 3）组合式空调机组o 组合方式o 参看企业资料0.0490.0500.0510.052第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排放o 凝结水排放系统o 开式、非满流自流系统0.053第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排放o 凝结水排放系统（1）凝结水量计算o 室内散湿量加新风散湿量o（2）管径选择0.054第四节

22、空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排放0.055第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排放0.056第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 1、全空气空调系统o 2、风机盘管加新风系统o 3、空调房间的气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排放0.057第四节 空调系统方案的选择与设计o 二、空调系统方式与空调房间气流组织形式o 1、全空气空调系统o 2、风机盘管加新风系统o 3、空调房间的气流组织形式o 4、空气的处理与凝结水的排

23、放0.058第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 分类o 双管制，三管制和四管制o 同程式和异程式o 水平式和垂直式o 闭式和开式o 定流量和变流量0.059第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 分类o 膨胀水箱的安装位置o 水系统的划分o 同程式与异程式o 冷水泵的选择与节能0.060第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 水系统工艺流程，图4-19o 分类o 膨胀水箱的安装位置0.061第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 水系统的划分o 功能，承压（竖向分区）0.062第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 水系

24、统竖向划分o（1）水系统的压力分布0.063第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 水系统竖向划分o（2）水系统的竖向分区o 1）中间设置二次换热装置o 2）分别设置冷源o 100m左右高层建筑为界。0.064第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 同程式与异程式o 系统水力不平衡率分析0.065第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 5、冷水泵的选择与节能o（1）定转速同型号水泵并联系统分析o（2）大，小泵匹配0.066第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 5、冷水泵的选择与节能o（1）定转速同型号水泵并联系统分析0.067第四节 空

25、调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 5、冷水泵的选择与节能o（2）大，小泵匹配o 1）两台大泵，一台小泵o（两台冷水机组）o 2）两台小泵并联（一台冷水机组）0.068第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 5、冷水泵的选择与节能o（2）大，小泵匹配o 3）变速调节o A，多台并联水泵其中一台转变速o B，多台并联转变速0.069第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 6、一级泵、二级泵系统o（1）一级泵手动调节水系统o 靠风速调节，应用于小型空调系统。0.070第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 6、一级泵、二级泵系统o（2）一级泵、电动

26、两通阀调节水系统o 二通阀和风机连锁，节能。o 常用的一种水系统o 缺点：水泵不节能。0.071第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 6、一级泵、二级泵系统o（3）一级泵、电动三通阀调节水系统o 空气处理设备运行有利。o 定流量系统，不节能，不常用。0.072第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 6、一级泵、二级泵系统o（4）一级泵、水泵变流量水系统o 由于冷水机组（最低额定流量）的可靠性和负荷运行分析。o 应用比较少。0.073第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 6、一级泵、二级泵系统o 二级泵系统o 冷源侧一级泵o 负荷侧二级泵0.074第

27、四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 6、一级泵、二级泵系统o 二级泵系统o（1）多台水泵并联供水o（2）安不同环路流量和阻力分别选择水泵o（3）水泵变速，变流量供水。0.075第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 7、空调水系统膨胀水箱的容积及系统补水0.076第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 7、空调水系统膨胀水箱的容积及系统补水o 1)、冷却水循环系统o 2)、冷却塔的选择o（1）原理与分类o（2）冷却水量o（3）冷却塔的选择o 3)、冷却水泵的选择o 4)、冷却水系统的补水量o 5)、冷却水水质o 6）、冷却水系统的节能0.077第四节

28、 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 7、空调水系统膨胀水箱的容积及系统补水o 1)、冷却水循环系统o 2)、冷却塔的选择o（1）原理与分类o（2）冷却水量o（3）冷却塔的选择0.078第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 7、空调水系统膨胀水箱的容积及系统补水o 3)、冷却水泵的选择o 流量多少？扬程多少？0.079第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 7、空调水系统膨胀水箱的容积及系统补水o 4)、冷却水系统的补水量o 1%-1.5%0.080第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 7、空调水系统膨胀水箱的容积及系统补水o 5)、冷却水水质o 软化法o 电子水处理法o 加药法0.081第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调水系统o 7、空调水系统膨胀水箱的容积及系统补水o 6）、冷却水系统的节能o 冷却水泵的变流量运行o A、对冷水机组的影响o B、对冷却塔的影响0.082第四节 空调系统方案的选择与设计o 三、空调冷却水系统设计o 7、空调水系统膨胀水箱的容积及系统补水0.083