主机设备的选择:

1、根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷打算;

水冷式建筑设计 公共建筑设计

2、统计建筑空调总冷负荷;

3、大部分建筑须要考虑房间的同时利用率,一样平常建筑的同时利用率为70%~80%旁边,分外情形需根据建筑功能和利用情形确定;

4、制冷机的冷负荷为建筑空调设计总冷负荷与同时利用率的乘积。
根据打算的制冷负荷即可选择制冷主机。

台数确定:螺杆机方案中一个别系最多主机设备台数不宜大于3 台;模块机方案中一个别系主机最多台数为16台。

制冷主机台数可根据甲方哀求和建筑现场实际情形进行确定。

末端设备的选择:

中心空调走水末端设备紧张分为风机盘管和空气处理机组。

风机盘管末端设备选型:

风机盘管有两个紧张参数:制冷(热)量和送风量,故风机盘管的选择有如下两种方法:

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:通过负荷冷指标法,根据单位面积负荷指标和房间面积,可打算出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(一样平常按冷量设计选择风机盘管)。

确定型号往后,还需确定风机盘管的安装办法(暗装或明装),送回风办法(上送上回、侧送上回、侧送侧回等)以及水管连接位置(左或右)等条件。

空气处理机设备选型:

空气处理机组紧张用于空调场所进行空气处理及供应新风,一样平常有回风工况和新风工况两种事情状态。

空气处理机组的选择一样平常由三个紧张参数决定:风量、制冷量(表冷器排管数)和机外余压。

先根据系统须要的循环风量确定空气处理机组的风量,然后根据须要供应的冷量来决定其管排数,再根据风系统的阻力确定机外余压,由这三个参数便可确定空气处理机的型号。

空气处理机组一样平常有吊顶式和落地式两种。
落地式包括立式和卧式两种。
其余机组的送回风办法也有很多不同。
根据建筑情形和建筑业紧张求进行终极的确定。

把稳:空调工况的制冷(热)量比新风工况时要小。

空调水系统先容:

1、开式循环水系统

定义:管路之间有贮水箱(或池塘)通大气,自流回水时,管路通大气的系统。

空调系统采取喷水室冷却空气时,宜采取开式系统。

冷却水系统为开式系统。

开式循环的优点:

冷水箱有一定的蓄冷能力,可以减少开启冷冻机的韶光,增加能量调节能力,且冷水温度颠簸可以小一些。

开式循环的缺陷:

冷水与大气打仗,易堕落管路;喷水室如较低,不能直接自流回到冷冻站时,则需增加回池塘和回水泵;用户与冷冻站高差较大时,水泵则需战胜高差造成的静水压力,耗电量大;采取自流回水时,回水管径大,因而投资高一些。

冷却水系统事理图

2、闭式循环水系统

定义:管路系统不与大气打仗,在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置的系统。

冷冻水系统为闭式系统。

当空调系统采取风机盘管和空气处理机组冷却用时,冷水系统宜采取闭式系统。
高层建筑宜采取闭式系统。

闭式循环的优点:

a、管道与设备不易堕落;

b、不需为高处设备供应的静水压力,循环水泵的压力低,从而水泵的功率相对较小;

c、由于没有贮水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等,因而投资省、系统大略。

闭式循环的缺陷:

a、蓄冷能力小,低负荷时,冷冻机也需常常开动;

b、膨胀水箱的补水有时须要另设加压水泵。

闭式循环水系统:

冷冻水系统事理图

3、同程式水系统

定义:经由每一并联环路的管长基本相等,阻力附近;若通过每米管路的阻力丢失靠近相等,则管网的阻力不需调节即可保持平衡。

同程式系统的优点:系统的水力稳定性好,各设备间的水量分配均衡,调节方便。

同程式系统的缺陷:由于采取同程管,管道的长度增加,水阻力增大,使水泵的能耗增加,并且增加了初投资。

4、异程式水系统

定义:经由各并联环路的管长不等,管路的阻力不等;需在各并联管网上增加相应的调节阀来调节水网平衡。

异程式系统的优点:异程式系统大略,耗用管材少,施工难度小。

异程式系统的缺陷:各并联环路管路长度不等,阻力不等,流量分配难以平衡。

系统水量与管径打算:

1、冷冻水流量

没有考虑同时利用率的情形下选定的机组,可根据产品样本供应的数值选用或根据如下公式进行打算。
如果考虑了同时利用率,建议用如下公式进行打算。
公式中的Q为建筑没有考虑同时利用率情形下的总冷负荷。

G=Q/[cρ(th-tj)]

式中G-冷水总水量(m3/s);

Q-各空调房间设计工况的综合最大负荷(KW);

c-水的比热容,可取4.2KJ/(kg·℃);th-回水的均匀温度(℃);

ρ-水的密度,可取1000kg/m3;tj-供水温度(℃);

2、冷却水流量

主机为压缩式制冷时,G1=(1.25~1.35)G;

主机为接管式制冷时,G1=(1.75~1.85)G;

3、水系统水管管径的打算

空调水管的水流速紧张考虑经济和噪声两个成分。
管内的水流速过大,对环路的平衡不利,故总管流速可取得大一些,而分支管路可以小一些。

空调水管管径的确定:初步确定水流速,根据机组水流量,用公式G=0.25υπd2打算出管径,打算出管径后应对照国家规范是否可行,直到适宜为止;

式中G-通过该管段的水流量(m3/s);

υ-通过该管段的水流速率(m/s)。

表1 冷冻冷却水管干管许可最大经济流速 m/s

主管路流速设计:

目前管径的尺寸规格有:DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600。

把稳:一样平常选择水泵时,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,那么所选水泵的入口管径应为DN100。

管道材料与连接办法:

一样平常DN≤150用镀锌钢管、DN200~450用无缝钢管、DN≥500用螺旋钢管,建议DN≤450均用无缝钢管,除与阀件、设备连接用管螺纹或法兰外,其它为焊接。

保温:不燃材料(玻璃棉)、难燃材料(橡塑等)。

水泵的选择:

1、水泵的紧张形式:

水泵的优缺陷:

卧式离心泵运行相对稳定,但占地面积较大;立式离心泵是直接安装到管道上,不占空间,但泵功率一样平常情形不超过75KW,否则可能对管路冲击比较大。

2、水泵选择原则及把稳事变:

a、首先要知足最高运行工况的流量和扬程,并使水泵的事情状态点处于高效率范围。

b、泵的流量和扬程应有10%~20%的富余量。

c、当流量较大时,宜考虑多台并联运行,并联台数不宜超过三台。

d、多台泵并联运行时,应尽可能选择同型号水泵。

e、选泵时必须考虑系统压力对泵体的浸染,把稳水泵壳体和填料的承压能力以及轴向推力对密封环和轴封的影响.高层建筑水系统采取闭式循环时,系统的压力大大超过系统战胜沿程摩擦和局部阻力丢失所需的压力,在选用水泵时应注明所承受的静压值,必要时由制造厂家做分外处理。

f、一样平常工程可按总管长的5~7m/100m选取丢失扬程,再加上设备的丢失扬程,即得到闭式系统水泵总扬程;开式系统总扬程与闭式系统总扬程不同,除系统丢失扬程与设备 的丢失扬程外,还得加上系统的实际扬程(水泵吸入扬程与输出扬程)。

3、水泵扬程的确定

水系统中水流经管子、管件表面时会有一定的摩擦力丢失,此摩擦丢失即是水泵丢失扬程,丢失扬程紧张跟流速、管径、水管里面的粗糙度、水管的长度、管件、管路 配件等有关。

1)冷冻水泵扬程H(mH2O)估算公式: Hmax=ΔP1+ΔP2+0.05L(1+K)

式中ΔP1-最不利环路中冷水机组蒸发器水压降;

ΔP2-最不利环路中各台空调末端装置的水压丢失最大一台压力降;

L-最不利环路的总水管长度;

0.05-在水系统的最不利环路中,大致取每100m管长的沿程阻力丢失为5mH2O;

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。
当最不利环路较永劫K取0.2~0.3;最不利环路较断时K取0.4~0.6。

2)冷却水泵扬程H(mH2O)估算公式: Hmax=ΔP1+Z+5+0.05L

式中ΔP1-最不利环路中冷水机组冷凝器水压降;一样平常为5~7mH2O;

Z-冷却塔开式段高度;一样平常为2~3mH2O

L-冷却水系统来回水管长度;

5-管路中管件局部丢失可取5mH2O;

0.05-在水系统中,沿程阻力大致取每100m管长丢失为5mH2O;

4、水泵并联运行情形

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。

一样平常,冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机逐一对应,并考虑一台备用。
补水泵一样平常按照一用一备的原则选取。

冷却水塔的选择:

1、冷却塔台数与制冷主机的数量逐一对应,可以不考虑备用;

2、冷却塔的水流量 = 冷却水系统水量×(1.25~1.35);

3、为了使冷却系统安全可靠的运行,实际设计时应把稳以下几点:

(1)冷却塔上的自动补水管应稍大一点,一样平常按补水能力大于2倍的正常补水量设计;

(2)在冷却水循环泵的吸入口段再设一个补水管,这样可缩短补水韶光,有利于系统中空气的排出;

(3)冷却塔选用蓄水型冷却塔或订货时哀求适当加大冷却塔的集水槽的贮水能力;

(4)应设置循环泵的旁通止回阀,以避免停泵时涌现从冷却塔内大量溢水问题,并在溘然停电时,防止系统发生水击征象;

(5)设计时要把稳各冷却塔之间管道阻力平衡问题;接管时,把稳各塔至总干管上的水力平衡;供水支管上应加电动阀,以便在停某台冷却塔时用来关闭;

(6)并联冷却塔集水槽之间设置平衡管。
管径一样平常取与进水干管相同的管径,以防冷却塔集水槽内水位高低不同。
避免涌现有的冷却塔溢水,还有的冷却塔在补水的征象。

赞助电加热的选型:

电辅加热器的选择:一样平常按照主机制热量的1/3-1/4选择。

电子水处理仪和过滤器的选择:

1、产品紧张形式:

2、电子水处理仪和过滤器的选择

电子水处理仪,别号电子除垢防垢仪,对物理性、生物性、化学性的垢类均有明显的预防和打消效果。

空调水系统中利用到的电子水处理仪和水过滤器一样平常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,必须利用电子水处理仪;

冷冻水系统属闭式系统,哀求不是那么严格,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。

膨胀水箱的选择:

膨胀水箱在空调水系统中所起的浸染是膨胀、定压及补水,因此膨胀管上不应设有任何阀门。

膨胀水箱的有效容积:VC=0.0006×(t2-t1)×(2~3)QO (L)

式中0.0006-为水的体积膨胀系数(L/℃);

t2-水的最高事情温度;

t1-水的最低事情温度;

2~3-系统水容量大约为2~3L/KW;

QO-系统设计总耗冷量(KW)。

膨胀水箱的安装高度一样平常比水系统最高点赶过1.5m以上。

膨胀水管一样平常连接在水泵吸入侧,如在北方比较寒冷的地区,膨胀水箱应设计有循环管,以防水箱内水冻结。

附属配件的选型:

1、配件的浸染

空调系统冷热水管道上的配件起减震、启闭、调节、掌握流向和压力等浸染。
常用闸阀、截止阀起启闭、调节浸染,用止回阀掌握流向,用安全阀掌握安全压力,用减压阀减压,用平衡阀调度各环路阻力平衡。
阀门又可分为手动阀、电动阀、气动阀等。

阀门搬运时不许可抛掷,吊装时钢丝绳应拴在阀体或法兰盘上,不能拴于手轮或阀杆上以免破坏。
所有的阀门都应开关灵巧,表面无损伤,阀杆不波折。
管道采取螺纹连接时用螺纹阀门,焊接时用法兰阀门。
另一方面可根据管径大小来选:小直径阀门(如DN100以下)多用螺纹阀门;大直径阀门多用法兰阀门。
阀门应安装在便于操作、维修和检讨处。
为拆卸方便,螺纹阀门需配装活接头、长丝或法兰盘。
法兰阀门必须配法兰盘。
在水平管上,阀杆应垂直向上或斜向便于开闭的方向,但不许向下。
在垂直管上,阀杆应垂直墙面。
在安装阀门时,要把稳阀体上的介质流动方向箭头,不得装反。

2、阀门的选型设计

3、常用阀门配件

空调水系统设计中应把稳的问题:

(1)放气排污。
在水系统的顶点要设排气阀或排气管,防止形成气塞;在主立管的最下端(根部)要有打消污物的支管并带阀门;在所有的低点应设泄水管并加装阀门。

(2)热胀、冷缩。
对付和度超过40m的直管段,必须装伸缩器。
在主要设备与主要的掌握阀前应装水过滤器。

(3)对付并联事情的冷却塔,一定要安装平衡管。

(4)把稳管网的布局,只管即便使系统先天平衡。
实在从打算上、设计上都平衡不了的,适当采取平衡阀。

(5)要把稳打算管道推力。
选好固定点,做好固定支架。
特殊是大管道水温高时更得把稳。

(6)所有的掌握阀门均应装在末端设备冷冻水的回水管上。

(7)把稳坡度、坡向、保温防冻。

冷凝水系统设计:

1、冷凝水管的设计

冷凝水系统的设计常日采取集中、就近的排放原则,详细管道打算可以根据末端设备的冷负荷Q(kW)按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径:

管径与负荷的关系

冷凝水管的公称直径DN(mm),应根据通过冷凝水的流量打算确定。

一样平常情形下,每1kW冷负荷每1h约产生0.4kg旁边冷凝水;在潜热负荷较高的场合,每1kW冷负荷每1h约产生0.8kg冷凝水。

2、冷凝水系统设计把稳事变

风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水,必须及时予以排走。
排放冷凝水管道的设计,应把稳以下事变:

a、沿水流方向,水平管道应保持不小于千分之一的坡度;且不许可有积水部位。

b、当冷凝水盘位于机组负压区段时,凝水盘的出水口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压(相称于水柱温度)大50%旁边。
水封的出口,应与大气相通。

c、为了防止冷凝水管道表面产生结露,必须进行防结露验算。

(1)采取聚氯乙烯塑料管时,一样平常可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。

(2)采取镀锌钢管时,一样平常应进行结露验算,常日应设置保温层。

d、冷凝水立管的顶部,应设计通向大气的透气管。

e、设计和支配冷凝水管路时,必须负责考虑定期冲洗的可能性,并应设计安排必要的举动步伐。

空气调节系统设计:

1、空气调节系统的定义与任务

定义:由空气处理设备、风机、风道和送、回风口等设备和部件组成的系统,该系统把冷热源产生的冷热量通过末端设备以风的形式送的各空调利用场所。

任务:对送入室内或室内空气进行加热、加湿、冷却、减湿等处理,然后运送到各个房间,保持室内空气的温度、湿度与清洁度等稳定在一定的舒适范围内,以知足生产和生活的须要。

2、风管系统设计

通过风管可将各个送风口和回风口连接起来,供应一个空气流动的渠道,风管的设计支配应在气流组织及风口位置确定下来往后进行。

支配风管要考虑以下成分:

1)只管即便缩短管线,减少分支管线,避免繁芜的局部构件,以节省材料和减小系统阻力。

2)要便于施工和检修,恰当处理与空调水、消防水管道系统及其他管道系统在支配上可能碰着的抵牾。

下图的a和b为相同房间、相同送风口的两种风管支配形式。
比拟可知,a比b的管线要长,分支管线和局部构件也较多,因此,b优于a。

3、气流组织设计

空调房间内合理的气流组织紧张取决于送风口的形式和位置。
目前,常见的气流组织形式有:

1)侧送风:侧送风如下图所示,侧板送风或风机盘管侧送是目前常用的气流组织形式。
风道位于房间上部,沿墙敷设,在风道的一侧或两侧开送风口。
可以上送风,上回风,也可以上送风,下回风。

它的特点是风口应贴顶支配,形成贴附式射流,回风区进行热交流。
回风口设在送风口的同侧,风速为2~5m/s。
冬季送热风时,调节百叶窗赌气流向斜下方射出。

2)散流器送风:散流器送风可以进行平送和侧送。
它也是在空气回流区进行热交流。
射流和回流流程较短,常日沿顶栅形成贴附式射流时效果较好。
它适用于设置吊顶的房间。

3)条缝送风:通过条缝形送风口进行送风,其射程较短。
温差和速率变革较快,适用于散热量较大只求降温的房间,例如纺织厂、高等公共民用建筑等都有采取条缝送风。

4)喷口送风:经热、湿处理的空气由房间一侧的几个喷口高速喷出,渡过一定的间隔后返回。
事情区处于回流过程中,这种送风办法风速高,射程远,速率、温度衰减缓慢,温度分布均匀。
适用于大型体育馆、礼堂、剧院及高大厂房等公共建筑中。

5)孔板送风:利用顶栅上面的空间作为静压箱。
在压力的浸染下,空气通过金属板上的小孔进入室内。
回风口设在房间下部。
孔板送时,射流的扩散及室内空气稠浊速率较快,因此事情区内空气温度和流速都比较稳定,适用于对区域温差和事情区风速哀求严格,室温许可颠簸较小的场合。

4、常用风口形式

5、风管设计把稳事变

风管材料一样平常采取薄钢板涂漆或镀锌薄钢板,复合股料风管,利用建筑空间或地沟的也可采取钢筋混凝土或砖砌风道,其表面应抹光,哀求高的还要刷漆;地沟风道要作防水处理;放在有堕落气体的房间的风管可采取塑料或玻璃钢。

风管的形状一样平常为圆形和矩形。
圆形风管强度大耗钢量小,但霸占效空间大,其弯管与三通需较长间隔且不易加工制作;矩形风管由于其霸占效空间较小、易于支配、明装较都雅等特点,故空调风管多采取矩形风管。
矩形风管的高宽比宜在1:4以内;高速风管宜采取圆形螺旋风管。

风管的壁厚可按下表选择

钢板风管的壁厚(mm)

当每段矩形风管大边边终年夜于1m且风管较永劫,应采纳加固方法。

6、风管设计风速

低速风管内的风速(m/s)

高速风管的最大风速

新风系统设计:

(一)新风量的确定

1、卫生哀求

2、补充局部排风量

3、保持空调房间的“正压”哀求

一样平常情形下,室内正压在5~10Pa即可知足哀求,过大没有必要,且降落了系统运行的经济性。

4、为确保卫生与安全,空调(或透风)系统的新风量在总送风量中所占百分比应根据各房间所需的最大值来确定,且不得低于送风总量的10%。

(二)新风入口位置:

应设在室外较清洁的地点,进风口处室外空气有害物的含量不应大于室内作业地点最高容许浓度的30%;

支配时要使排风口和进风口只管即便阔别。
进风口应低于排出有害物的排风口;

为了避免吸入室外地面灰尘,进风口的底部距室外地坪不宜低于2m;支配在绿化地带时,也不宜低于1m;

为使夏季吸入的室外空气温度低一些,进风口宜设在建筑物的背阴处,宜设在北墙上,避免设在屋顶和西墙上。

(三)新风口的其他哀求:

进风口应设百叶窗以防雨水进入,百叶窗应采取固定百叶窗,在多雨的地区,采取防水百叶窗;

为防止鸟类进入,百叶窗内宜设金属网;

过渡季利用大量新风的集中式系统,宜设两个新风口,个中一个为最小新风口,其面积按最小新风量打算;另一个为风量可变的新风口,其面积按系统最大新风量减去最小新风量打算(其风速可以取得大一些)。

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