1、空调系统设计介绍空调系统设计介绍大纲：大纲：一一. .制冷单位的换算制冷单位的换算二二. .常用空调的冷热源设备种类常用空调的冷热源设备种类三三. .空调系统的分类空调系统的分类四四. .常规中央空调系统设计介绍常规中央空调系统设计介绍一一.制冷单位的换算制冷单位的换算制制 冷冷 量量 单单 位位 换换 算算 表表瓦千焦/时千卡/时美国冷吨日本冷吨新英国冷吨英热单位/秒 (BTU/S)(W)(kJ/h)(kcal/h)13.60.859852.843*10-42.5899*10-42.95*10-43.141190.277810.238857.8983*10-57.1942*10-56.654
2、2*10-50.94781.1634.186813.3069*10-43.012*10-42.786*10-43.96843516.912660.9302410.910840.842461.2*1043861.113900.233201.0978810.924951.3175*1044174.515028.13589.41.1871.0811711.4244*1040.293071.055070.2528.83*10-57.59*10-57.02034*10-51二二.常常 用空调的冷热源设备种类用空调的冷热源设备种类1. 电制冷冷源设备:风冷螺杆冷水机组、水冷螺杆冷水机组、风冷离心机组、水冷
3、离心机组、风冷热泵机组、水源热泵机组、地源螺杆热泵机组、水冷涡旋式水冷机组、家用分体式空调器等。2.其它冷源设备:吸收式溴化锂机组,有蒸汽型、燃气型等。3.太阳能空调技术:（一）太阳能液体吸收式制冷 （二）太阳能固体吸附式制冷 （三）太阳能除湿式空调 （四）被动式降温空调 （五）地下冷源降温空调 4.热源设备:锅炉、溴化锂机组、热泵机组、蒸汽换热机组等,热源有:电力、燃气、燃油、蒸汽、太阳能等三三.空调系统的分类空调系统的分类:按照使用目的，空调可分为按照使用目的，空调可分为： 舒适空调-要求温度适宜，环境舒适，对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、
4、飞机等。 工艺空调-对温度有一定的调节精度要求，另外空气的洁净度也要有较高的要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计算机房、生物实验室等。按照空气处理方式，可分为：按照空气处理方式，可分为：集中式（中央）空调-空气处理设备集中在中央空调室里，处理过的空气通过风管送至各房间的空调系统。适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所选用，如宾馆、办公楼、船舶、工厂等。系统维修管理方便，设备的消声隔振比较容易解决。 半集中式空调-既有中央空调又有处理空气的末端装置的空调系统。这种系统比较复杂，可以达到较高的调节精度。适用于对空气精度有较高要求的车间和实验室等。局部式空调-每个房间都有各
5、自的设备处理空气的空调。空调器可直接装在房间里或装在邻近房间里，就地处理空气。适用于面积小、房间分散、热湿负荷相差大的场合，如办公室、机房、家庭等。其设备可以是单台独立式空调相组，如窗式，分体式空调器等。也可以是由管道集中给冷热水的风机盘管式空调器组成的系统，各房间按需要调节本室的温度。 按照制冷量可分为按照制冷量可分为：大型空调机组-如卧式组装淋水式，表冷式空调机组，应用于大车间、电影院等。 中型空调机组-如冷水机组和柜式空调机等，应用于小车间、机房、会场、餐厅等。 小型空调机组-如窗式、分体式空调器，用于办公室、家庭、招待所等。 按新风量的多少来分：按新风量的多少来分： 直流式系统-空调器
6、处理的空气为全新风，送到各房间进热湿交换后全部排放到室外，没有回风管。这种系统卫生条件好，能耗大，经济性差，用于有有害气体产生的车间。实验室等。 闭式系统-空调系统处理的空气全部再循环，不补充新风的系统。系统能耗小，卫生条件差，需要对空气中氧气再生和备有二氧化碳吸式装置。如用于地下建筑及潜艇的空调等。 混合式系统-空调器处理的空气由回风和新风混合而成。它兼有直流式和闭式的优点，应用比较普遍，如宾馆、剧场等场所的空调系统。 按送风速度分：按送风速度分： 高速系统-主风道风速2030m/s。低速系统-主风道风速12m/s以下。 四四.常规中央空调系统设计介绍常规中央空调系统设计介绍主要介绍常规中央
7、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水冷冷水机空调系统 主要设备有 （1）螺杆机组 （2）冷却塔 （3）冷冻水泵 （4）冷却水泵 （5）补水泵 （6）电子水处理仪或全自动软化水处理装置 （7）水过滤器 （8）膨胀水箱 （9）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）水冷螺杆机组水系统流程图（一）水冷螺杆机组水系统流程图（二）水冷冷水机空调系统一一、制冷主机的选择、制冷主机的选择 1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算 2.统计建筑空调总冷负荷 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
8、定。 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建筑物冷负荷估算指标建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明 W/m2送风量l/sm2显冷负荷总冷负荷办公室中部区659510605周边11016010606个人办公室16024015608会议室1852703609学校教室1301902.5409图书馆1301906309自助餐厅1502601.53010公寓高层，南向110160102010高层，北向8013010209戏院、大会堂11026012012实验室150230105010图书馆、博
9、物馆9515010408医院手术室1103806208公共场所5015010308建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明 W/m2送风量l/sm2显冷负荷总冷负荷卫生所、诊所130200104010理发室、美容院11020045010百货商店地下1502501.54012中间层13022526010上层1102003408药店11021033010零售店1101602.54010精品店11016053010酒吧13026021510餐厅11032021712饭店房间8013010157公共场所11016010158工厂装配室1502603.5459轻工业160260153010二二、水泵的选择
10、、水泵的选择联轴式卧式离心泵联轴式卧式离心泵联轴式立式离心泵联轴式立式离心泵1 1、水泵的主要形式、水泵的主要形式直联轴式卧式离心泵直联轴式卧式离心泵直联轴式立式离心泵直联轴式立式离心泵双吸式卧式离心泵双吸式卧式离心泵2 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 公式进行计算，公式中的公式进行计
11、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）x1.163X(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）x1.163第二步：水系统水管管径的计算
12、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1.8m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.5m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。进行计算时应该注意管径和推荐流速的对应。 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
13、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：冷冻水泵扬程的组成冷冻水泵扬程的组成 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） 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57mH
14、2O； （据体值可参看产品样本） 3.回水过滤器阻力，一般为35mH2O； 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O； 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为710mH2O； 综上所述，冷冻水泵扬程为2635mH2O，一般为3236mH2O。 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 搬经验值！搬经验值！水泵的选择水泵的选择冷却水泵扬程的组成冷却水泵扬程的组成 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） 2.冷却塔喷头喷水压力：一般为23mH2O 3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高
15、差：一般为23mH2O 4.回水过滤器阻力，一般为35mH2O； 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失： 一般为58mH2O； 综上所述，冷却水泵扬程为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。4 4、水泵参数表（部分）、水泵参数表（部分）型号流量扬程（m）电机功率(kW)转速（r/min）必需气蚀余量（m）重量（kg）（m3/h）（L/S）SLS150-31514038.933.83014503.544020055.63226072
16、.228SLS150-315A13136.429.52214803.536018951.92824367.524.5SLS150-315B12133.62518.514803.535017348.12422562.321 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。5 5、水泵并联运行情况、水泵并联运行情况水泵台数流量流量的增加值与单台泵运行比较流量的减少1100/2190905%32516116%42843329%53001640% 由上表可
17、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。三三、冷却塔的选择、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。一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。 二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔
18、、干式冷却塔、干湿式冷却塔。 三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流(交流)式冷却塔、混流式冷却塔。电厂冷却塔电厂冷却塔( (非空调用非空调用) )密闭式冷却塔密闭式冷却塔( (非空调用非空调用) )2 2、冷却塔的结构、冷却塔的结构3 3、冷却塔设计选型、冷却塔设计选型 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； 2、冷却塔的水流量 = 冷却水系统水量1.2； 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。四四、电子水处理仪、水过滤器的选择、电子水
19、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2 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 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备所在管段的管径进行选择。 冷却水系统属开式系统，必须使用电子水处理仪； 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。五五、全自动软化水装置的选择、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；全自动软水器是一种运
20、行和再生操作过程全自动控制的离子交换器，利用钠型阳离子交换树脂去除水中钙镁离子，降低原水硬度，以达到软化硬水的目的 从而避免碳酸盐在管道、容器、锅炉产生结垢现象。 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）。工程图工程图片片六六、膨胀水箱的选择、膨胀水箱的选择 膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总水容量的23%选择 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。七七、末端设备的选择、末端设备的选择1 1、风机盘管的选择、风机盘管的选择 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
21、有如下两种方法：（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。（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。 确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（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
22、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。2 2、空气处理机的选择、空气处理机的选择 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。 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。 先根据系统需要的风量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。 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。
23、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）八八、工程概算、工程概算 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）。 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用地的距离来确定）。 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%）。 4.设备运行调试费：一般取设备费的0.5%1%。 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）。
24、6.电气费、土建费用（应另行计算）。 7.工程设计费，取以上所有费用合计的2.5%3%。 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%。 上述所有费用之和即工程总造价。 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200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，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。风冷冷水机空调系统 主要设备有： （1）风冷冷水机组 （2）冷冻水泵 （3）补水泵 （4）电子水处理仪或全自动软化水处理装置 （5）水过滤器 （6）膨胀水箱 （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！
