空气调节课程设计讲诉

河北农业大学海洋学院空气调节课程设计

海洋学院

空气调节

课程设计说明书

题目：西安市某超市二层空调系统设计

组 别： 第一组 学 号： 1 11 21 指导教师： 张丽清 专 业： 热能与动力工程10级1班

姓 名： 陈云杰 吕丁新 王 野

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目录

一、设计的目的及意义…………………………………………………………… 2 二、设计条件…………………………………………………………………………… 2 三、热湿负荷计算……………………………………………………………………… 3 3.1围护结构冷负荷计算…………………………………………………… 3 3.1.1外墙冷负荷计算………………………………………………………3 3.1.2外窗冷负荷计算………………………………………………………5 3.2室内冷负荷计算…………………………………………………………… 7 四、新风量的确定和系统的选择………………………………………………… 9 4.1送风状态点的确定………………………………………………………… 9 4.2新风量的确定……………………………………………………………… 10 五、设备选择…………………………………………………………………………… 12 5.1表面冷却器的选择……………………………………………………… 12 5.2加热器的选择……………………………………………………………… 14 六、房间气流分布计算………………………………………………………………14 6.1送风口的型式和计算…………………………………………………… 14 6.2回风口的形式和计算…………………………………………………… 16 七、水力计算…………………………………………………………………………… 16 7.1风管的选择………………………………………………………………… 16 7.2水力计算……………………………………………………………………… 17 八、空调系统的保温、消声、减震…………………………………………… 20 8.1空调系统的保温…………………………………………………………… 20 8.2空调系统的消声…………………………………………………………… 20 8.3空调装置的防震…………………………………………………………… 21 九、参考文献………………………………………………………………………………21 十、设计总结………………………………………………………………………………22

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一、设计的目的及意义：

课程设计是实现专业培养目标必不可少的实践性教学环节之一，是教学计划中一个有机的组成部分。通过这一环节的综合训练，要求学生巩固、复习所学相关课程的理论知识，灵活运用所学知识解决工程实际问题，掌握简单的暖通空调工程的设计内容、计算方法、设计步骤，学习有关国家标准和设计规范，学会暖通空调工程施工图的绘制方法，培养学生查阅科技文献的能力。

二、设计条件：

本楼一共四层，为框架结构，二层层高4.8m，梁高750 mm。类型为中型。

1.室内设计参数：tN=25?1℃ ,ФN=60?5％ ，室内压力稍高于室外大气压力。 2.室外设计参数：根据设计地点，查阅相关标准手册，确定。 3.维护结构情况：

（1）外墙——根据设计地点，参阅《公共建筑节能设计标准》，查教材附录自己确定。

（2）内墙——120㎜厚砖墙，内外20㎜石灰抹面，楼板为80㎜现浇钢筋混凝土，上铺水磨石预制块，下面粉刷。楼上下房间均为空调房间，室温相同。 （3）外窗——窗高为3000㎜，窗台高位900㎜，单框双玻钢窗 （K=2.6W/㎡℃）,5㎜厚普通玻璃，室内挂白色布窗帘。 （4）内门——保温层隔声内门（K=1.5W/㎡℃） 4.室内条件：

（1）人员密度为0.2人/ m2；

（2）空调系统运行时间为8：30~21：00 （3）设备：电热设备15000W。同时使用系数0.8

（4）照明：暗装荧光灯镇流器设于顶棚内，上部穿有小孔，照明灯具平均功率为11W/ m2。

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三、热湿负荷计算

3.1围护结构冷负荷计算

查阅《空气调节》附录2-1,得到西安空调冷负荷计算室外设计温度，夏季空调日平均温度30.7℃、夏季空调干球温度35.1℃、夏季空调湿球温度25.8℃。

3.1.1外墙冷负荷计算

查阅《公共建筑节能设计标准》，西安为寒冷地区。K≤0.6 查附录2-9选择14号墙体，保温材料为沥青膨胀珍珠岩，查得

δ=110mm，K=0.59，衰减系数β=0.16，衰减度ν=89.62，延迟时间ε=12.3取ε=12h

外墙的传热冷负荷 Q?(W)，可按下式计算：

Q??KF(t??????tn)

式中 K—传热系数（W/㎡·℃）； F—计算面积，（㎡）； ?—计算时刻，（h）；

???—温度波的作用时刻，即温度波作用于围护结构外侧的时刻，h；

t???—作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度

?—负荷温度的地点修正值，见表20.3-1和表20.3-2的表注，℃；

tn—室内计算温度，℃。

注：（1）关于计算时刻和作用时刻的的意义，举例说明如下：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时，应取计算时刻?=16，时间延迟为?=5，作用时刻为???=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前即11点钟作用于外墙外表面温度波动产生的结果。

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查附录2-10 计算南外墙冷负荷（W）

计算时刻 τ ?tτ－ε9：00 10 10:00 9 11:00 9 12:00 9 13:00 8 14:00 8 15:00 8 0.59 132 16:00 8 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 8 8 9 9 10 K F CLQτ 779 701 701 701 623 623 623 623 623 623 701 701 779

北外墙冷负荷（W）

计算时刻 τ ?tτ－ε

9：00 9 10:00 9 11:00 8 12:00 8 13:00 8 14:00 8 15:00 8 0.59 132 701 701 623 623 623 623 623 623 623 623 623 623 701 16:00 8 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 8 8 8 8 9 K F CLQτ

西外墙冷负荷(W)

计算时刻 τ ?tτ－ε9：00 12 10:00 12 11:00 11 12:00 11 13:00 10 14:00 10 15:00 10 0.59 79.2 16:00 10 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 10 10 10 10 11 K F CLQτ 561 561 514 514 467 467 467 467 467 467 467 467 514

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东外墙冷负荷(W)

计算时刻 τ ?tτ－ε9：00 11 10:00 11 11:00 10 12:00 10 13:00 10 14:00 10 15:00 10 0.59 79.2 16:00 11 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 11 12 12 12 13 K F CLQτ 514 514 467 467 467 467 467 514 514 561 561 561 607 3.1.2外窗冷负荷计算

（1）瞬变传热得热形成冷负荷 查表2-12

计算时刻 τ ?tτ K F CLQτ 1847 2446 2995 3544 3944 4243 9：00 3.7 10:00 4.9 11:00 6.0 12:00 7.1 13:00 7.9 14:00 8.5 15:00 8.9 2.6 192 4443 4493 4393 4093 3694 3245 2845 16:00 9.0 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 8.8 8.2 7.4 6.5 5.7 （2）日射得热形成冷负荷

查附录2-7，窗玻璃遮挡系数Cs=0.78。查附录2-8，窗内遮阳设施的遮挡系数Cn=0.5 地点修正系数xd=1，双层窗的有效面积系数xg=0.75。 CLQτ=xgxdCsCnFJj?τ 查附录2-13，日射得热冷负荷得到?t，计算

南外窗得热冷负荷(W)

计算时刻 τ ?tτ F xgxdCsCn CLQτ 1158 1920 2229 2527 9：00 66 10:00 98 11:00 127 12:00 144 13:00 145 14:00 130 15:00 106 60 0.75×1×0.5×0.78=0.2925 2545 2282 1860 1492 1176 843 562 439 369 16:00 85 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 67 48 32 25 21

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北外窗日射得热冷负荷（W）

计算时刻 τ ?tτ F xgxdCsCn CLQτ

1123 1334 1509 1597 9：00 64 10:00 76 11:00 86 12:00 91 13:00 93 14:00 91 15:00 84 60 0.75×1×0.5×0.78=0.2925 1632 1597 1474 1281 1246 1228 544 421 369 16:00 73 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 71 70 31 24 21 东外窗日射得热冷负荷（W）

计算时刻 τ ?tτ F xgxdCsCn CLQτ

3317 2948 2232 1653 9：00 315 10:00 280 11:00 212 12:00 157 13:00 145 14:00 132 15:00 119 36 0.75×1×0.5×0.78=0.2925 1527 1390 1253 1064 853 621 442 369 305 16:00 101 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 81 59 42 35 29 西外窗日射得热冷负荷（W）

计算时刻 τ ?tτ F xgxdCsCn CLQτ 695 821 916 969 9：00 66 10:00 78 11:00 87 12:00 92 13:00 140 14:00 226 15:00 295 36 0.75×1×0.5×0.78=0.2925 1474 2380 3106 3474 3327 2643 1137 853 706 16:00 330 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 316 251 108 81 67

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3.2室内冷负荷计算

设备显热散热形成的计算时刻冷负荷，可按下式计算：

CLQτ =QJXτ-T

式中Q—设备照明和人体的得热，W；

T —设备投入使用的时刻，h；

??T—从设备投入使用的时刻起到计算时刻的持续时间，h；

JXτ-T —??T时间设备、器具散热的冷负荷系数。

（1）设备冷负荷计算(W)

设备连续使用时间21-8=13h 查附录2-14，计算得到

投入使用时间τ-T JEτ-T Q CLQτ 7200 9360 9840 1 0.60 2 0.78 3 0.82 4 0.85 5 0.88 6 0.90 7 0.91 8 0.92 9 0.93 10 0.94 11 0.95 12 0.96 13 0.40 15000×0.8=12000W 10200 10560 10800 10920 11040 11160 11280 11400 11520 4800

（2） 查附录2-15，计算照明的冷负荷(W)

JLτ-T Q CLQτ

4858 6970 7603 8131 1 0.46 2 0.66 3 0.72 4 0.77 5 0.81 投入使用时间τ-T 6 0.84 7 0.87 8 0.89 9 0.90 10 0.92 11 0.93 12 0.94 13 0.53 9504 9715 9821 9926 5597 11×40×24=10560W 8554 8870 9187 9398

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（3）查表2-18 ，计算人体的冷负荷

体力活动性质 热湿量（W） （g/h） 显热 潜热 全热 湿量 室内温度（℃） 25 64 117 181 175 轻度劳动 百货商店 化学试验室 电子计算 机房 查表2-17 百货商店的群集系数n'=0.89 查附录2-16 得出人体显热冷负荷（W）

JPτ-T Q CLQτ 6015 7984 8530 8968 1 0.55 2 0.73 3 0.78 4 0.82 5 0.85 投入使用时间τ-T 6 0.88 7 0.90 8 0.91 9 0.92 10 0.94 11 0.94 12 0.95 13 0.45 10061 10280 10280 10389 4921 0.2×40×24×64×0.89=10936.32W 9296 9624 9843 9952

人体潜热冷负荷：

CLQτ=0.2×40×24×0.89×117=19993W 人体的湿量：

W=0.2×40×24×0.89×175=29904g/h

各项冷负荷汇总（W）

计算时刻τ 南窗 北窗 东窗 西窗 南墙 北墙 9:00 1158 1123 3317 695 779 701 10:00 1920 1334 2948 821 701 701 11:00 2229 1509 2232 916 701 623 12:00 13:00 14:00 15:00 2527 1597 1653 969 701 623 2545 1632 1527 1474 623 623 2282 1597 1390 2380 623 623 1860 1474 1253 3106 623 623 16:00 1492 1281 1064 3474 623 623 17:00 18:00 19:00 20:00 1176 1246 853 3327 623 623 843 1228 621 2643 623 623 562 544 442 1137 701 623 439 421 369 853 701 623 21:00 369 369 305 706 779 701

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西墙 东墙 设备 照明 人体显热 人体潜热 汇总 561 514 7200 4858 6015 46914 561 514 9360 6970 7984 33814 514 467 9840 7603 8530 35164 514 467 8131 8968 467 467 8554 9296 467 467 8870 9624 467 467 9187 9843 19993 467 514 11040 9398 9952 467 514 9504 467 561 9715 467 561 9821 467 561 9926 514 607 4800 5597 4921 10200 10560 10800 10920 11160 11280 11400 11520 10061 10280 10280 10389 36350 37768 39123 39823 39928 39554 38884 36538 36269 19668 由计算可知：西安最大冷负荷出现在9:00，其值为46914W，湿量为29904g/h

四、新风量的确定和系统的选择

4.1送风状态点的确定

（1）确定送风点

室内设计参数：tN=25?1℃，?N=60?5％

查焓湿图 室内空气状态点N的参数hN=56kJ/kg dN=12g/kg

在焓湿图上标出室内状态点N，过N点作室内热湿比线 （?线），该层房间室内总余热量Q=46914W，总余湿量W=29904g/h，ε=

Q46914?3600=?5648 ，W29904根据选定的送风温差?t0=8℃，则送风温度t0=25-8=17℃，画出to线，该线与?的交点O即为送风状态点。在焓湿图上进一步查得，送风状态点O的参数h0=40kJ/kg，d0=9g/kg

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（2）计算送风量

按消除余热计算：G=

Q46914??2.93kg/s

hN?h0(56?40)?1000W29904??2.77kg/s

dN?d0(12?9)?3600 按消除余湿计算：G?按消除余热和余湿所求通风量误差不大，说明计算基本无误。 实际取送风量G=2.85kg/s

差附录1-1 17℃的干空气密度ρ=1.2kg/m3

?36002.85L???3600?2次/h 则换气次数n==

V40?24?4.81.2?40?24?4.8

G

4.2新风量的确定

根据空调系统的处理设备、介质种类及空气来源情况，考虑节能、满足卫生要求、保持空调房间的正压要求等因素，采用普通集中式的一次回风式系统，露点（?=90%）送风。

在空气调节中，需要新风保证人体健康，大多数场合要利用相当一部分回风，以节约能耗。所以，在夏、冬季节混入的回风量越多，使用的新风量越少，就越显得经济，但新风量过少会导致室内卫生条件差。因此，实际上考虑卫生条件的要求，系统中的新风量占送风量的百分比即新风比不小于10%；考虑到房间的噪声要求，一般新风比应控制在30%以下。查阅《公共建筑节能减排标准》，新风量按19m3/（h?人）计算。

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空气变化过程： W 混合 冷却减湿 加热 C L N 在焓湿图上表示其关系：

ε

O

N

送风量G=2.85×3600=10260kg/h=新风量Gw=192×19=3648m3/h

10260=8550m3/h 1.23648新风比Gw?NC??42.7％

GNW8550查附录2-1 得西安室外设计温度tW=30.7℃ ，夏季空调湿球温度25.8℃，则可以确定室外状态点W,在焓湿图上进一步查得hW=79.5kJ/kg dW=19g/kg 根据新风比确定C点状态tC=27.5℃ hC=66kJ/kg dC=15g/kg 机器露点L取在φ=90％线上，得到L点的状态点参数 tL=14℃ hL=37kJ/kg dL=9g/kg

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2tf7.html