中央空调新风系统设计

楼宇自动化中央空调新风系统设计说明书学院：机械学院专业：能源与环境系统工程姓名（学号）：1141440057冯铖炼指导老师：郭文文目录一、设计依据 (3)1.1中央空调系统设计 (3)1.2建筑平面图 (3)1.3国家主要规范和行业标准 (3)1.4设计计算参数 (4)1.5设计范围 (9)1.6设计原则 (9)一、新风负荷计算 (9)2.1新风量，回风量，排风量的确定 (9)2.2新风热负荷的计算 (10)三、空气处理设备的选型 (12)3.1风机盘管的选型 (12)3.2风机盘管的选取 (13)3.3风机盘管的布置 (14)3.4新风机组的选择 (14)3.5新风机组的型号及布置 (15)四、空调水系统 (16)4.1冷热水系统 (16)4.2输配系统及水力计算 (17)五、气流组织 (19)5.1气流组织分布 (19)5.2风口布置 (20)5.3风口选择计算 (20)六、风系统的水力计算 (21)6.1风管布置 (21)6.2风管的水力计算 (21)七、自动控制图 (24)八、数值模拟结果 (24)8.1三维模型 (24)8.2计算过程 (25)8.3计算结论 (27)九、设计数据归纳与总结 (27)一、设计依据1.1中央空调系统设计了解和掌握中央空调的相关资料、中央空调的设计规范以及掌握中央空调设计的基本知识、设计方法和步骤，培养学生解决实际问题的能力。

严格按照任务书的要求，设计并完成新风系统的设计，详细内容可见任务书。

1.2建筑平面图1.3国家主要规范和行业标准一、通用设计规范：1．《采暧通风及空气调节设计规范》（GBJI19-87）2．《采暖通风及至气调节制图标准》（GBJ114－88）3．《建筑设计防火现范》（GBJ116－87）4、《高层民用建筑设计防火现他》（GBJ0045－95）5．《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）二、专用设计规范：1、《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87）2、《住宅设计规范》（GB50096-99）3．《办公建筑设计规范》（JG67－89）4、〈旅馆建筑设计规范〉（JGJ67-89） 5．《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》（GB50189-93） 6、其它专用设计规范三、专用设计标准图集： 1．《暖通空调标准图集》 2．《暖通空调设计选用手册》（上、下册） 3、其它有关标准1.4设计计算参数根据查阅得建筑结构的热工性能如下表所示：新风量标准：围护结构名称 外窗 外墙 屋面 地面楼板 传热系数)/(2×m W2.61.790.830.6647、民用建筑最小新风量《空调通风工程系统运行管理规范》(征求意见稿)：空调通风系统运行期间，新风量宜满足下表的规定值，或者满足空气调节房间内二氧化碳浓度小于0.1%。

民用建筑主要房间人员所需新风量〔m3/（h·P）〕《采暖通风与空气调节设计规范》（报批稿）第3.1.9条：（强制性条文）建筑物室内人员所需最小新风量，应符合以下规定：①民用建筑人员所需最小新风量按现行有关卫生标准确定；②工业建筑应保证每人少于30 m3/h的新风量。

表3.1.9 民用建筑主要房间人员所需的最小新风量参考值〔m3/（h·P）〕注：大学教室可参照会议室标准1.5设计范围本设计为武汉国际会展中心一楼中厅中央空调新风系统设计，C1、C4面积112m2，C2、C3面积54m2,C6、C7面积60m2，C8面积120m2，C9面积42m2,C11、C12面积192m2,C14、C15面积60m2，C19、C20、C21、C22面积48m2,综合面积1265m2,设层高为4m。

1.6设计原则设计原则上充分满足国家及行业有关规范、规定的要求，利用国内外先进的空调技术和设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。

合理的、科学的设置舒适性空调，会使建筑物提高一个档次。

随着人们生活水平的逐步提高，对周围生活和工作环境的舒适程度也提出了新的标准。

鉴于国家电力资源的日渐紧张，在这里，这份设计采用的是地源热泵空调设计，合理的选用设备，降低能耗和采购、维护成本也是重要的设计部分。

一、新风负荷计算2.1新风量，回风量，排风量的确定空调建筑一般均为窗户不可开启的密闭性建筑。

所以人长期停留在空调房内，室内空气多少对健康缠上产生影响。

向空调房内提供室外新鲜空气的主要作用是稀释人体呼出的二氧化碳、皮肤分泌物的气味以及烟尘。

一般来说，送入的新风量越多，室内空气的新鲜度就越高，但是所送入的新鲜空气必须经过处理，以达到规定的清洁度和温湿度。

同时，新风处理和输配都要不小的能耗，因此，在节能角度上说，又要限制新风量。

在室内空气新鲜度和节能角度上找到适合的新风量是十分重要的。

根据国家标准，所设计的所有房间内的的新风量应≥30〔m3/（h·P）。

该设计建筑内人流属于密集型，这里将没人所占地板面积设为5m2/Pm/h新风量＝75903排风量=房间体积⨯换气系数⨯0.9=45540m3/h回风量=0.9⨯排风量-新风量=43010m3/h 2.2新风热负荷的计算所设计的建筑位于武汉，并且室外温度为10℃，从气候资料中推断出该温度大概率出现在12月，所以这里讲室外空气的相对湿度设为70%。

室外空气温度为10℃，相对湿度为70%湿空气焓值计算公式：i=1.01t+(2500+1.84t)dt —空气温度℃ d —空气的含湿量1.01 —干空气的平均定压比热 kj/(kg.K) 1.84 —水蒸气的平均定压比热kj/(kg.K)2500 —0℃时水的汽化潜热 kj/kg 室外空气焓值h 0＝23.55KJ/KGh.o o o R Q M cp t t 1.2=⨯⨯-⨯（）式中 c.o Q ——新风热负荷, kw ；o M ——新风量, g k /s ；cp ——空气的定压比热, g kJ /(k ·)℃,取1.005 g kJ /(k ·)℃；o h ——室外空气的焓值, g kJ /k ； R h ——室内空气的焓值, g kJ /k ；1.2——余量系数。

根据办公室环境卫生标准（日本）将室内空气湿度设为50%是比较合理的值，同理可计算得出室内空气焓值h R ＝28.55KJ/KG根据上述公式，计算得建筑空调新风热负荷为：45.768KW三、空气处理设备的选型空气处理设备是用于调节室内空气温湿度和洁净度的设备。

有满足热湿处理要求用的空气加热器、空气冷却器、空气加湿器，净化空气用的空气过滤器，调节新风、回风用的混风箱以及降低通风机噪声用的消声器。

根据全年空气调节的要求，机组可配置与冷热源相连接的自动调节系统。

在本设计中使用的空气处理设备有风机盘管(FP )和新风机组。

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3.1风机盘管的选型在确定了新风负荷之后，然后选择一个系列的风机盘管，先进行粗略的计算，大致确定需要哪些型号的风机盘管，然后在初选的风机盘管中，一个一个房间的对照验证，以完成风机盘管设备的选型。

3.2风机盘管的选取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方法如下：根据房间的循环风量选型：房间面积、层高和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，即为风机盘管型号。

在这里我们根据已经得出的新风热负荷初选风机盘管的型号，每台风机盘管负责20~30m2。

根据表《各场所每小时换气次数》讲本设计系统每个房间的的换气次数都设为10次/h根据上表给出的风机盘管型号及通风量等数据对建筑内各个房间进行风机盘管的选取，结果如下表所示：C2 FP-102 2 C12 FP-102 8C3 FP-102 2 C14 FP-85 3C4 FP-102 4 C15 FP-85 3C6 FP-85 3 C19 FP-68 3C7 FP-85 3 C20 FP-68 3C8 FP-102 5 C21 FP-68 3C9 FP-85 2 C22 FP-68 33.3风机盘管的布置因为整个系统分区控制较为容易，可按房间的朝向、楼层、用途、使用时间等分成若干区域，按照不用的使用需求进行分区控制，从而避免大风道系统必须集中控制的不合理一面。

风机盘管机组空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供给室内新风，经过处理过的新风从进风总风管通过支管送入各个房间。

单采用吊顶卧式暗装的形式，采用侧送或下送上回。

独设置的新风机组，可随室外空气状态参数的变化进行调节，保证了室内空气参数的稳定，房间新风全年都可以得到保证。

风机盘管机组的供水系统采用双水管系统，过渡季节尽量利用室外新风，可以适当的关闭空调机组关闭供水3.4新风机组的选择新风机组的计算：新风机组的计算方法，一般来讲要做到以下几点：1)确定新风量；2)确定新风参数，根据新风量和新风参数计算新风热负荷；3)根据计算的新风负荷、送风参数。

核算新风机组表冷器的空气处理能力；4)根据系统布置情况计算系统损失，根据风量和阻力损失配置风机。

3.5新风机组的型号及布置新风机组选型步骤:1)确定制热量的设计工况；2)原则上一台新风机组只负责一层楼面所需的新风量；3)根据安装设置选择新风机的形式；4)设备风量、风压选用时以不小于设计值为原则。

根据所负担楼层的新风量与新风负荷确定新风机组的型号。

建筑内的新风热负荷为45KW，新风量为7590m3/h,根据上表中的数据选择两个FP40L(W)（六排管）型号的新风机组比较合适，分别安装在东、西两边。

四、空调水系统4.1冷热水系统冷热水系统是指将冷（热）水机组或锅炉房提供的冷水或热水送至空调机组或末端空气处理设备的水路系统。

目前空调冷热水系统的温度范围一般为：空调冷冻水供水温度5~9℃，一般为7℃，回水一般为12℃，空调冷水供回水温差5~10℃；空调用热水系统供水温度为40℃~65℃，供回水温差4.2℃~15℃，一般为10℃。

在本设计中将供热水温度设为60℃，回水温度设为50℃，用于计算接下来的热水量。

水系统的选型：本设计的建筑属于间歇性使用的建筑（展览馆），所以应该采用变流量系统，即通过改变水流量（供水温度不变）来适应房间的符合变化要求。

根据“设计规范”要求，应采用双管制的闭式水循环系统。

热水量计算：Q=m⨯Cp⨯(t1-t2)⨯1.2Q----新风热负荷m----热水量Cp----水的比热容t1----供水温度t2----回水温度1.2----当地放大系数通过上式计算可以得出热水量9.2⨯10-4m3/s=3.312 m3/h根据计算得到的热水量查下表选取合适管径的水管:水系统的管径和单位长度阻力损失钢管管径/mm闭式系统开式系统流量/（m3/h）kPa/100m流量/（m3/h）kPa/100m150～0.50～60--200.5～1.010～60--251～210～600～1.3043 322～410～60 1.3～2.01140 404～610～602～41040 5061～110～604～8-6511～1810～608～14-8018～3210～6014～22-续表8.2 10032～6510～6022～45-12565～11510～6045～8210～40150115～18510～4782～13010～43200185～38010～37130～20010～24250380～5609～26200～34010～18300560～8208～23340～4708～15350820～9508～18470～6108～13400950～12508～17610～7507～124501250～15908～15750～10007～125001590～20008～131000～12307～11参考上面多种参数，最后选择管径为32mm的水管较为合适。