中央空调一些计算方法

中央空调水流量简易计算方法

冷冻水泵的选择

通常选用每秒转速在30~150转的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍（单台工作时取1.1，两台并联工作时取1.2）。水泵的扬程应为它承担的供回水管网最不利环路的总水压降的1.1~1.2倍。最不利环路的总水压降，包括冷水机组蒸发器的水压降Δp1、该环路中并联的各台空调末端装置的水压损失最大一台的水压降Δp2、该环路中各种管件的水压降与沿程压降之和。冷水机组蒸发器和空调末端装置的水压降，可根据设计工况从产品样本中查知；环路管件的局部损失及环路的沿程损失应经水力计算求出，在估算时，可大致取每100m管长的沿程损失为5mH2O。这样，若最不利环路的总长（即供、回水管管长之和）为L，则冷水泵扬程H（mH2O）可按下式估算。

Hmax =Δp1 ＋Δp2 ＋0.05L（1+ K）

式中K为最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值。当最不利环路较长时K取0.2~0.3；最不利环路较短时K取0.4~0.6。 冷却水泵的选择

1） 冷却水泵的流量应为冷水机组冷却水量的1.1倍。

2） 水泵的扬程就为冷水机组冷凝器水压降Δp1、冷却塔开式段高度Z、管路沿程损失及管件局部损失四项之和的1.1~1.2倍。Δp1和Z可从有关产品样本中查得；沿程损失和局部损失应从水力计算求出，作估算时，管路中管件局部损失可取5mH2O，沿程损失可取每100m管长约5 mH2O。若冷却水系统来回管长为L，则冷却水泵所需扬程的估算值H（mH2O）约为

H =Δp1 + Z + 5 + 0.05L

3) 依据冷却水泵的流量和扬程，参考有关水泵性能参数选用冷却水泵。 水流量计算

1、.冷却冷却水流量水流量：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Q为制冷主机制冷量

L(m3/h)= [Q(kW)/（4.5~5）℃x1.163]X(1.15~1.2)

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，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Q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)/（4.5~5）℃x1.163

3、冷却水补水量一般1为冷却水循环水量的1~1.6%. 风速的选择

（1）风管内的风速一般空调房间对空调系统的限定的噪音允许值控制在40～50dB（A）之间，即相应NR（或NC）数为35～45dB（A）。根据设计规范，满足这一范围内噪音允许值的主管风速为4～7m/s，支管风速为2～3m/s。通风机与消声装置之间的风管，其风速可采用8～10m/s。

（2）送风口的出风风速为防止风口噪音，送风口的出风风速宜采用2～5m/s。

（3）回风口的吸风速度回风口位于房间上部时，吸风速度取4～5m/s，回风口位于房间下部时，若不靠近人员经常停留的地点，取3～4m/s ，若靠近人员经常停留的地点，取1.5～2m/s ，若用于走廊回风时，取1～1.5m/s

序

名称

单位

计算公式

计算单位

1

总热量 QT

Kcal/h

QT=QS+QL 空气冷却：QT =0.24*∝*L*(h1-h2)

2

显热量 QS

Kcal/h

空气冷却： QS=Cp*∝*L*(T1-T2)

3

潜热量 QL

Kcal/h

空气冷却： QL=600*∝*L*(W1-W2)

QT—空气的总热量 QS—空气的显热量 QL—空气的潜热量 h1—空气的最初热焓 kJ/kg h2—空气的最终热焓 kJ/kg T1—空气的最初干球温度 ℃ T2—空气的最终干球温度 ℃ W1—空气的最初水份含量 kg/kg W2—空气的最终水份含量 kg/kg L—室内总送风量 CMH Q1—制冷量 KW △T1—冷冻水出入水温差 ℃ △T2—冷却水出入水温差 ℃ Q2—冷凝热量 KW

4

冷冻水量 V1

L/s

V1= Q1/(4.187△T1)

5

冷却水量 V2

L/s

V2=Q2/(4.187△T2)=(3.516+KW/TR)TR 其中 Q2=Q1+N =TR*3.516+KW/TR*TR =(3.516+KW/TR)*TR

6

制冷效率

—

EER=制冷能力(Mbtu/h)/耗电量(KW) COP=制冷能力(KW)/耗电量(KW)

7 部分冷负荷性 NPLV

KW/TR NPLV=1/(0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D)

EER—制冷机组能源效率 Mbtu/h/KW COP—制冷机组性能参数 A—100%负荷时单位能耗 KW/TR B—75%负荷时单位能耗 KW/TR C—50%负荷时单位能耗 KW/TR D—25%负荷时单位能耗 KW/TR N—制冷机组耗电功率 KW U—机组电压 KV COSφ—功率因数 0.85~0.92 N—房间换气次数 次/h V—房间体积 m3 Cp—空气比热(0.24kcal/kg℃) ∝—空气比重(1.25kg/m3)@20℃ L1—风机风量 L/s H1—风机风压

8

满载电流 (三相) FLA

A FLA=N/√3 UCOSφ

9

新风量 L

CMH Lo=nV

10 送风量 L

CMH

空气冷却： L=Qs/〔Cp*∝*(T1-T2)〕

11 风机功率 N1

KW N1=L1*H1/(102*n1*n2)

mH2O V—水流速 m/s n1—风机效率 n2—传动效率 (直连时 n2=1,皮带传动 n2=0.9) L2—水流量(L/s) H2—水泵压头(mH2O) r—比重(水或所用液体) n3—水泵效率=0.7~0.85 n4—传动效率=0.9~1.0 a— 风管宽度 m b—风管高度 m u— 风管风速 m/s V1—冷冻水量(L/s) V2—冷却水量(L/s) 注： 1 大气压力=101.325 Kpa 水的气化潜热=2500 KJ/Kg 水的比热=1 kcal/kg·℃

12

水泵功率 N2

KW N2= L2*H2*r/(102*n3*n4)

水的比重=1 kg/l TR+制冷量

13

水管管径 D

mm D=√4*1000L2/(π*v)

14 风管面积 F

m2 F=a*b*L1/(1000u)

空调风系统的管道设计

（一）风管机在设计管道时首先必须从产品资料上了解三个参数：风量、风压、噪声。 1．风量：为了确定送风管道大小。

2．风压：也叫机外静压。为了计算在送风过程中克服阻力所需的参数。简单不确切地说，就是能将风送多大距离的动力。

3．噪声：其产品技术资料所标的噪声只是相对的，因为噪声是随不同条件而相应的变动的。可能产生噪声的渠道有：机器本身的风机、机器运行振动、送风风压过大等。

（二）风系统设计包括的主要内容有：合理采用管内的空气流速以确定风管截面尺寸，计算风系统的阻力及选择风机，平衡各支风路的阻力以保证各支风路的风量达到设计值。 那么管内风速如何选择？风管尺寸如何来确定呢？

※管内风速的选取决定了风管截面的尺寸，两者之间的关系如下： F=a×b=L/(3600•V) （公式1-1） 式中：F：风管断面积（㎡） a、b：风管断面长、宽（m） L：风管风量（m³/h） V：风速（m/s）

以上各取值受到以下几个方面的影响：

①建筑空间：在现代的建筑中，无论是多层建筑或高层建筑，还是高档别墅，建筑空间都是相当紧张的，因此要求我们尽可能提高风速以减少风管的截面。（管内风速与风管截面积成反比，即是风速越高，则风管截面积越小，反之，风速越低，则风管截面积越大。） ②风机压力及能耗：风速越高，则风阻力越大，风机的能耗也就越大，从此点来说又要求降低风速。

③噪音要求：风速对噪音的影响表现在三个方面：首先，随着风速的提高，风机风压的要求较高而引起风机的运行噪声加大；第二，风速加大至一定程度时，在通过风管部件时将产生气流噪声；第三，随着风速的提高，风管消声的消声能力下降。总的来说，风管内的风速越高，则所产生的噪声就越大。

因此,管内风速的选取是综合平衡各种因素的一个结果.通过查阅相关资料和有关手册以及根据实际工程的体会,建议空调通风系统中的各种风道内的推荐风速见下表所示:（表1） 场合 以合宜噪声为主导主风管的风速V（m/s） 以合宜风管阻力为主导的风速V（m/s）

以合宜噪声为主导主风管的风速V（m/s 送风主管 回风主管 送风支管 回风支管

住宅 3.0 5.0 4.0 3.0 3.0 公寓、酒店客房、医院病房 5.0 7.5 6.5 6.0 5.0 高级办公室、图书馆 6.0 10.0 7.5 8.0 6.1

以合宜噪声为主导主风管的风速V（m/s 送风主管 回风主管 送风支管 回风支管

剧院、演讲厅 4.0 6.5 5.5 5.0 4.0 银行、高级餐厅、办公室 7.5 10.0 7.5 8.0 6.0 百货公司、咖啡厅 9.0 10.0 7.5 8.0 6.0 工厂 12.5 15 9.0 11.0 7.5

按照风速计算得出管径 ：

1、主管段 6～8米；次主管段 4～6米；分支管 3～4米 2、根据建筑层高要求，假设风管一边的边长 3、得出另一边边长

4、根据设计手册，查阅标准风管的尺寸（一般与计算出的横截面积相近） 例如：5800风量的风机的送风风管尺寸的计算 5800/3600/6＝0.268 0.268/0.4＝0.67

计算出的风管尺寸伟670*400，查手册得400*800

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