天津某办公楼中央空调设计说明书secret.docx

1、天津某办公楼中央空调设计说明书secret第一章 空调制冷的概述和发展趋势1.1 空调与制冷技术的概述伴随着人类改造自然的整个过程，始终存在着如何克服外界环境对人类生存的威胁和影响的问题。人类面临不仅要解决自身居住生活和工作的环境控制问题，而且要解决生产过程中和科学试验过程所要求的环境问题。空气调节工程就是在这种背景下，依据热物理和流体力学、综合建筑、机电等工程学科的发展成果而形成的独立学了的分支，专门研究和解决各类内部工作、居住、生产和科学试验所要求的空气环境。实现制冷可以通过两种途径：一种是利用天然冷原；另一种则是利用人造冷原。天然冷源就是用深井水或天然冰冷却物体或，空间的空气。天然冷源具

2、有脸颊和不需要复杂技术设备等优点，但是，它受到时间、地区等条件的限制，而且不宜大量获得低于零摄氏度的温度。在科学实验中，人们发现了冰（雪）和盐混合时有制冷效应并利用它来冷却饮料和短期保存新鲜食品。这种方法开创了人工制冷的先例。自从1834面英国人波尔金斯制成了第一台用乙醚做制冷剂的制冷机以来，制冷技术不断发展和完善，生产了建立在不同原理上工作的各种制冷机。在制冷技术的发展道路上，蒸汽式压缩制冷始终处于主导地位。本世纪，随着科学技术的进步，制冷机出现了多种类型，机器转速提高使这种设备紧凑，制冷剂能逐步优化有利得到更低的温度，系统逐步完善并实现自动控制。这些进步，都促使制冷技术发展成为一个成熟的工

3、程领域，在国民经济中占有一定的地位。空气调节的意义在于“使空气达到所要求的状态”或“空气处于正常状态”。据此，一个内部受控制的空气环境，一般是在某以提定空间内，对空气温度、湿度、空气流动速度及洁净度进人工调节。以满足人体舒适和工艺生产工程的要求。现代技术发展有时还要求对空气压力、成分、气味及噪音等进行调节和控制。由此可见，采用技术手段穿凿并保持满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。舒适性空调的发展远远迟于工业空调，20世纪20年代，在美国才有几百家影剧院设置空调系统。与此同时，整体式空调机组，也就是平时所说的空调机，也得到了发展，成为家庭和办公室的设备用品。60多年以来空调技术发展迅速，

4、分体挂壁式，分体柜式等多种类型满足了用户的需要，近10年来生产的微电脑控制空调实现了制冷、制热、除湿、通风、睡眠工况的自动调节，使舒适空调成为人们工作、西欧系和娱乐中的一种享受，家用空调已开始普及到城乡人民的千家万户。我国制冷技术的迅速发展还是砸在近三十年的事情，由于我国科教兴国的伟大战略，科技水平的提高促进了我国制冷技术的发展，而且逐步向世界先进水平靠拢。目前，我国的制冷工业已经建立了完整的体系，已能生产过着类型多规格的制冷机。特别是电冰箱和空调器的生产值得一提，短短十年内，我国的电冰箱和空调工业已经经历了试制、引进、开发的工程，一举成为电冰箱和空调器的生产大国，其生产质量可以和日本、美国、

5、意大利等国媲美，并已走向了世界市场。更为引人注目的是，中国制冷业的龙头老大海尔更是在美国建立了分公司，开始了走向国际化企业的坚实的一步。我们有理由相信，我们的制冷技术在未来会有更大的发展前景。1.2 空调制冷技术的应用“制冷”就是使自然界的某物体或某空间达到低于周围环境温度，并使之维持这个温度。随着工业、农业、国防和现代化可科学技术的发展，制冷技术在各个行业都得到了广泛的应用，特别是空气调节和食品储藏，直接关系到很多部门的工业生产和人民生活的需要。他们不但在制冷设备需要量方面占相当大的比重，而且在动力消耗方面夜战很大的比例。空气调节方面，如光学仪器、精密计量、半导体、合成纤维等生产工艺，都需要

6、有恒温、恒湿的空气环境；飞机发动机、航天仪表、特殊气候地区使用的汽车、电气设备，甚至一些军事武器弹药，都需要在一定的温湿度下进行性能试验，需要建立人工气候室；旅馆、剧院、医院等公共场所，以及住宅，也需要用空气调节专职保证人们的工作、生活的舒适条件。制冷专职就是在这些空气调节系统中冷却、干燥空气所必须的设备，有时可用于空气加热。除此之外，食品和物资储藏方面，如低温储藏食品防止变质；粮食贮藏防止受潮；工业生产工艺方面，如是由裂解，是由脱脂、合成橡胶、合成纤维等重要原料的提取等。分别要求有20120摄氏度的条件；低温和超低温方面，就是由于金属和合金在低温下具有“超导体”的特性所引起的，这样，制造低温

7、超导电缆对大功率输电很有价值。此外，现代科学的很多部门，如宇宙空间的模拟、高真空的获得、半导体激光、红外线探测等也都离不开低温制冷技术。在公共与民用建筑中，大会堂、会议厅、图书馆、展览馆、影剧院等均需要设空气调节器。随着旅游业的发展，空气调节在宾馆、酒店、商业中心、游乐场所已经普遍了。在居住房间内对现实空气调节的要求也逐渐提高。我国家用空调的装备率也在逐年上升。交通运输工具如额、飞机、火车和船舶，空气调节装备率已经很高了。现在农业的发展也和空气调节有着密切的关系，大型温室、禽畜养殖、粮食储藏等都需要创造出适合的空气环境来进行运转，因此对空气调节的要求和使用也逐步提高。因此，我们从这些方面可以总

8、结，现代化的发展离不开空气调节，人们的生活需要空气调节，空气调节技术有待在发展中不断提高和完善。1.3 新世纪空调发展的趋势每年到了夏天，都是空调消费的旺季，人们为了驱赶炎热的夏季都纷纷加入抢购空调的行列。着也从侧面反应了空调产品已经走进可百姓的家庭，而也正因为它逐渐成为我们生活细细相关的东西，人们对它的要求也越来越高，随着国际上对于空气污染的重视，在空调界也开始看了新的革命，那就是“绿色空调”。为此，中国制冷空调工业协会、中国环境产品认证标志委员会于5月28日29日在北京主办了中国空调产业绿色空调产品发展研讨会。母的在于探讨绿色空调的建议。有专家认为，此举表明我国空调行业即将进入一个双优空调

9、产品为市场主流的新时期，绿色制冷将成为我国空调产业21世纪发展方向的重要理念之一。我国制冷空调工业协会高级工程师周瑞民说，21世纪是绿色时代，制冷空调行业也顺应这个是到的潮流。绿色对于空调行业应该具有连个概念。首先是企业建立一个绿色管理体系和绿色治疗保证体系，关注在制冷空调产品生产经营过程中，节能降耗减低成本，减少污染物在环境中的排放等问题。其次，对绿色空调产品而言，现在虽然没有一个正式的定义，但有两点可以肯定，即意味着对环境的保护。一是对全球大环境的保护，履行有关国际跳跃，如蒙特利尔议定书，为我们的子孙后到造福。二是对空调设备的使用者，使他们在享受空调的同时，不应该受到空调运行带来的空气质量

10、、噪音等的侵害。另外，随着各行业对绿色的追求，建设绿色酒店、绿色办公室等等，其中的空调是不必须是“绿色的”，空调制冷行业应噶顺应这个潮流，把绿色空调作为制冷空调行业的发展方向。由此可见，对于绿色空调的定义虽然没有最终成型，但洒家搜根据现代人类适合所要求的那样，给出了绿色空调的标准，主要性能就是节能、低噪音和工质不污染环境这届指标上，这些也是人么对于环境要求的最好诠释，也就是节能降耗、保护臭氧层、维护人类健康着三个方面。各个空调生产厂商也开始了绿色空调的技术革命，纷纷推出了适应市场需求的产品。连续七年在国家技术监督组织的空调产品检测中，以能效比最高名列前茅的广东克隆空调，在2000年全力推出了具

11、有先进林和技术含量的克隆生态空调，广泛采用了包括杀菌、电子硝烟除尘、换新风、冷触媒等领先技术在20多项科技成果，都是当今世界最先进的健康技术、智能控制技术和节能技术。他们不仅在节能降耗技术方面做了积极的探索，而且，目前正与中科院声学所积极合作，成立联合实验室，研究金一步降低空调的整体噪音等，着也是空调发展方向的标志。所以新世纪的中央空调产品必须向绿色空调的方向靠拢，才能站住脚跟谋求发展。在未来中央空调产品确定六个重点领域，都体现了人么对环境保护的前列的责任感。如环境制冷剂的应用；产品和系统效率的提高；运行噪音的减低；产品体积和质量的提高等等。只有靠先进的技术，才能生产出人么所需要的绿色的环保空

12、调。1.4 中央空调的工作原理民用建筑的中央空调系统主要有冷热源、空气处理装置、管道系统、末端装置和控制系统等组成，一般用于有大面积要求的场所，如写字楼、星级酒店、影剧院、会展中心等场所。这些地方采用空调的目的是为了满足人对室内空气环境的舒适要求。空调及相应的制冷设备目前国内仍以电力驱动为主，而且运行时间长，耗电量大，一般占整个建筑物全部用电量的1/4-1/3，因此，必须在合理应用的情况下，尽量做到节能。另外，中央空调系统往往一次性投资大，包括的设备多、管线长、自动化成都好，因此在设计是必须做到合理分配每一项设备，做到节约资金。工作原理如下：1. 在需要给建筑物共冷时，高压的液体制冷剂从冷水机

13、组冷凝器中通过膨胀节流阀被压入蒸发器，高效传热管外蒸发的制冷剂带走了管内的热量，把水温降至空调所需的510设适度。2. 510设适度的冷冻水被泵抽至建筑物中每层的空气处理机和风机盘管。吹过翅片的空气被降温去湿，再通过天花板中的风道和风口送进室内。这时冷冻水升温，再被回冷水机组蒸发器中去循环冷却了。3. 蒸发后被抽入高速旋转的制冷压缩机的制冷剂经叶片轮增速后，被甩入扩压器中减速并降压。高温高压的制冷剂被排入到冷凝器中，同样通过数百根高效传热管后，被现对低温的冷取水带走 热量而成为高压的液体制冷剂，又开始新的动态制冷循环。4. 带走冷凝器中热量后，审问的冷取水被泵抽到室外的冷却塔后向下喷淋，与上抽

14、的空气进行换热，空气带走了水中的热量，被冷却的水有回到了冷凝器中，准备再连续的带走冷凝器中的热量。第二章 空调系统的分类与选择空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备、和空气分配设备所组成的。空调系统的种类很多，在工程上应根据空调对象的性质和用途，热湿符合特点、室内设计参数要求，以及空调机房和风道提供的建筑面积和空间、初投资相运行费等许多方面的具体情况，选择合适的空调系统。2.1 空调系统的分类根据空气处理设备的集中程度分类：1 集中式中央空调系统这种系统的所有空气处理设备（加热器、冷却器、过滤器、加湿器）以及通风机全部集中在空调机房。2 半集中式空调系统这种空调系统除了集中在

15、空调机房的空气处理设备可以处理一部分空气恩爱，还有分散在被调房间的空气处理设备，它们可以对室内空气进行就地处理或对来自集中处理设备的空气再进行补充处理。3 分散式空调系统（局部空调系统）空气处理设备全部分布在被调房间内的系统。2.2其它分类方法2.2.1 根据负担室内的热湿负荷所用的介质不同分类（1）全空气系统这是指空调房间的室内负荷全部经过处理的空气来负担的空调系统。 （2）全水系统空调房间的热湿负荷全部由冷水和热水来负担的空调系统。（3）空气水系统空调房间的负荷由空气和水共同承担。（4）制冷剂系统 空调房间的负荷由制冷剂直接负担的体系。风机盘管系列属于空气-水系统。2.2.2 根据空调系统

16、使用的空气来源分类。 （1）直流式系统 这种系统使用的空气全部来源于外，吸收余热、余湿后又全部排掉，因而室内，空气得到了百分之百的交换。这是耗能较多的系统。（2）封闭式系统封闭式系统全部使用室内再循环的，空气不补充任何室外的新风，节能但是卫生条件差。（3）回风式系统该系统使用的空气一部分为室外新风，一部分为室内回风，既经济又卫生，使用比较广泛。2.3 空调系统的比较和选择表2-1 空调系统的比较Table 2-1The compare of air-conditioning system使用指标集中式系统半集中式系统分散式系统单风管定风量变风量风机盘管诱导器单元式或房间空调器初步投资适中适中高

17、高低节能效果与运行费用经济经济适中不经济适中施工安装方便方便适中适中不方便使用寿命长长适中长较短使用灵活性不灵活不灵活适中适中灵活机房面积面积大面积大适中适中 面积较小恒温控制容易控制适中适中不易控制适中恒湿控制容易控制不易控制不易控制不易控制不易控制消声有效消声有效消声适中不易消声不易消声隔振容易容易适中适中不易房间清洁度高高低低低风管系统复杂复杂复杂适中比较简单维护管理容易适中适中适中不易风管串通易串通易串通适中不会串通不会串通防火性能差差适中适中好由比较可以看出，选择半集中式空调系统中的风机盘管系统对于此项设计是适合的。特点分析如下表所列：风机盘管系统属于半集中式空调系统。在集中的房间内

18、设置冷水（或热水）机组，提供冷热媒水，由水泵加压后，用水管送入各个空调房间内的末端装置风机盘管机组，在风机盘管内进行热交换，向空调房间送给冷（热）风。冷媒水吸收房间内的余热量后水温升高，再返回冷水机组进行降温处理，而后再循环送入系统。如此，由冷热媒水承担房间内的负荷，又称全水系统。该系统广泛应用于宾馆，办公室，公寓，医院等多层多房间建筑。但由于其存在污染环境的致命弱点。在国外它的使用已经有所限制了。集中式空调系统与半集中式空调系统的冷（热）源设备均采用冷水机组或热泵机组，集中供应冷（热）媒水。在城市新兴的民用建筑物（尤其是各类高层建筑）中，由于其实用功能和作用常常式综合性质的，因此在空调系统的

19、选择方面，往往式兼而含之。按分区或层采用集中式空调系统和部分风机盘管系统显得比较合理。表2-2 各种空调系统的特点Table 2-2 The features of all kinds air-conditionging system空调系统使用条件空调装置装置类别使用特点集中式空调系统1. 空调房间面积大或是多层、多室，且冷（热）负荷变化情况类似；2. 新风量变化大；3. 室内温度，湿度，洁净度，噪音震动指标要求严格；4. 全年多工况适应和节能；5. 可采用天然冷源；6. 维护、操作、管理方便；7. 运行费用低。单风管定风量直流式房间内产生有害物质不允许空气再循环使用单风管定风量一次回风式仅

20、作夏季降温或室内相对湿度波动范围要求严格，且湿负荷变动较大。单风管定风量一、二次回风式室内散湿量小，且不允许选择用较大的送风温差。变风量室内允许波动范围T=1冷却室要求水系统简单，但是室内相对湿度温度。喷水室1. 采用循环喷水蒸发冷却或天然冷源2. 室内相对湿度要求严格或相对湿度要求较大而且又有较大发热显著3. 喷水室又兼作辅助净化措施半集中式空调系统1. 空调房间面积大但风管不易布置2. 多层多室，层高较低热湿负荷不一致或参数要求不高3. 室内温湿度要求t=14. =10,要求各室内空气不要串联5. 要求调节风量风机盘管1. 空调系统较多，空间较小且各房间要求单独2、建筑面积较大但主管铺着困

21、难诱导器多房间层次低且同时使用空气不允许串联，室内要求防爆分散式空调系统1. 各房间工作班次不同且面积较小2、空调房间布置分散3、工艺变更可能性较大冷风降温机组仅用于夏季降温去湿恒温恒湿机组房间要求全年恒温恒湿 表2-22.4 空调冷热源系统的选择2.4.1 热泵机组空气水热泵机组使用范围目前使用于室外空调计算温度负10摄氏度以上的城市和建筑面积1万-1.5万平方米一下以及冬季单位面积热负荷不大的建筑。对于长江以南而冬季相对湿度不高的地区尤为适用。对于夏季冷负荷小而冬季热负荷大的地区或对于夏季冷负荷很大而冬季热负荷很小的地区不宜单独采用热泵。空调对空气水热泵的推广应用提出一下建议：1) 全年累

22、计除霜时间大于1900小时。每公斤湿空气累计除霜量大于26公斤、蒸发温度低于-8摄氏度的运行时间大于250小时的地区不宜盲目推广使用。如北京、西安、济南等地区。2) 全年累计除霜时间在10001900小时，每公斤湿空气累计除霜量大于26公斤，蒸发温度低于-8摄氏度的运行时间在100150小时的地区，应慎重小心使用。3) 全年累计除霜时间在5001000小时。每公斤湿空气累计除霜量为120公斤，蒸发温度低于-8摄氏度的运行时间小于110小时的城市可以大力推广使用，如上海、杭州、武汉等地区。4) 全年累计除霜时间不到500小时，供暖时间短，导致热泵投资效益低的地区，可以推荐使用，但是投资多花1.2

23、倍左右。2.4.2 溴化锂吸收式机组制冷原理：来自吸收器的稀溶液由蒸发泵加压后一部分进入低温热交换器，被来自低压发生器的溶液加热后进入低压发生器，另一部分进入高压发生器 ，在此，被来自高压发生器的浓溶液加热后进入高压发生器。高压发生器中的稀溶液被燃烧机燃油产生的高温烟气加热后产生制冷剂蒸汽进入低压发生器管内，加热管外的稀溶液后凝结为冷剂水，节流后进入冷凝器，进入蒸发器中的冷剂水吸收蒸发器铜管内的冷水热量后蒸发为低压蒸汽 挡水装置进入吸收器，管内冷水放出热量而被降低温度.未蒸发完的冷剂水汇集于水盘液囊中，由冷剂泵加压循环喷淋。同时进入吸收器的冷剂蒸汽由喷淋的浓溶液加以吸收形成溶液再由发生泵送入高

24、、低温热交换器，如此循环不断，实现连续制冷。采暖原理：高压发生器中的稀溶液经燃油、燃气产生的高温烟气加热后产生大量的冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入采暖换热器，被管内温水吸收热量后成为冷剂水。管内温水温度升高从而完成制热。冷剂水随即流向高压发生器内与其中的溶液混合成稀溶液。如此往复循环，实现连续供暖。第三章 风机盘管系统风机盘管空调器用于高层建筑或小型多室建筑采用集中空调冷（热）源的场合。 3.1 风机盘管的构造、分类和特点3.1.1风机盘管的构造风机盘管机组由盘管（热交换器）、通风机、电动机、空气过滤器、凝水盘、送回风口和室温控制装置等组成。机组的冷却（加热）盘管由集中的冷（热）供给冷（热）水。室内所

25、需新鲜空气由单独新风系统供给。3.1.2 风机盘管的分类1. 按风机类型分为：离心式风机和贯流式风机。离心式：每台风机机组单独控制，采用单向电容调速低噪音电机，调节电机输入电压改变风机转速，高、中、低三档变风速，适用于宾馆客房、办公室。贯流式：全压系数大，效率较低，进、出风口易与建筑相配合。配合建筑布置时用。 2.按结构形式分为：立式L、卧式W、立柱式Z、顶棚式D立式：暗装可按在窗台下，出风口向上或向前，明装可安装在地面上，出风口向上、向前或向斜上方。适用于地面暗装或全玻璃的建筑物和一些公共场所以及工业建筑。卧式：节省建筑面积，可与室内建筑装饰布置相协调，需用吊顶和管道间。适用于宾馆客房、办公

26、室、商业建筑等。立柱式：占地面积小。安装、管理、维修方便；冬季可靠机组自然对流散热；可节省管道间与吊顶。造价较贵。适于宾馆客房和医院德等。顶棚式：节省建筑面积，可与室内建筑相协调。维护方便。适用于办公室和商业建筑等。3. 按安装类型分为：明装和安装明装：维护方便；卧式明装机组吊在顶棚下，可作为建筑装饰品；立式明装比安装简单，不美观，可加装饰面板成为立式半明装。适用于客房、酒吧、商业建筑等要求美观的场合；立式明装用于旧建筑改装或要求投资、施工快的场合。暗装；维护麻烦，卧式机组暗装在顶棚内，送风口在前部，回风口在下部或后部。立式机组安装在窗台下，较美观，占地少。适用于要求整齐美观的房间3.1.3

27、风机盘管的特点和不足1. 风机盘管组体积小，布置和安装方便，属于系统的末端机组类型，占建筑空间小。噪音小。2. 具有个别控制的优越性。风机盘管机组的风机速度可以分为高、中、低三档；水路系统采用冷热水自动控制温度调节器等，灵活的调节个房间的温度，室内无人时机组可以停机，运转经济。3. 系统可进行分区控制调节容易。冷热负荷按房间的理想、使用目的、适于时间等把系统分割为若干个分区，进行分区控制。这些空调方式也存在一些问题，如机组由旋转部分（风机、电动机）对加工质量要求高，供给机组的水系统的管道保温要求严格，防止运转产生凝结水。风机盘管由于噪声的限制因而风机转速不能过高，所以机组剩余压头很小，气流分布

28、受限制，适用于进深小于6米的房间。3.2风机盘管的工作原理风机盘管是空调系统的末端机组之一，工作原理是机组内不断的在循环所在房间的空气以及补给新风，使它通过供给冷水和热水的盘管，空气被冷却或加热，保持房间的温度，机组内的过滤器不仅改善房间的卫生条件，同时也保护盘管不被尘埃堵塞。机组可以除去房间的湿气，维护房间的一定相对湿度。盘管内的凝结水进入水盘内，然后被不断的排入下水道中。3.3风机盘管的机组新风供给方式3.3.1靠渗入室内的空气（厕所的机械排风）以补给新风。机组基本上处理再循环的空气。这种方式初投资和运行费用经济，但是室内的卫生条件较差，且受无组织的渗透风影响，造成室内温度场不均匀，因而这

29、种方式只适合室内人少的场合。3.3.2 墙洞引入新风进入机组新风口做成可调节的，冬夏季按最小新风量运行，过度季节尽量多采用新风。这种方式虽然新风得到比较好的保证，但是随着新风负荷的变化，室内参数将直接受到影响，故这种系统只是适用于要求建筑不高的建筑物，国外从节能出发生产有带全热交换器的风机盘管，故外墙应设有新风两个风口。3.3.3 有独立的新风系统供给室内新风即把新风处理到一定的参数，也可以承担一部分房间负荷。这种方案即提高了该系统的调节和运行的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象可以得到改善。3.4 风机盘管的调节方式为了适应房间的负荷变化，风机盘管的调节可以用风量调节

30、、水量调节和机内旁通门调节三种方式。3.4.1 风量调节通过三速开关调节电机输入电压，以调节风机转速，调节风机盘管的冷热量。特点是简单方便，初投资省，随着风量的减小室内气流分布不均匀，选择时宜按中档转速的风量与冷量选用。适用于要求不高的场所，应用广泛。3.4.2 水量调节通过温度敏感元件、调节器和装在水管上的小型电动直通阀自动调节水量或水温，初投资比较高，适用于要求较高的场所，与风量调节结合使用。3.4.3 旁通风门调节通过敏感元件、调节器和盘管旁通风门自动调节旁通空气混合比，调节负荷范围大，初投资较高，调节质量好。送风含湿量变化不大，室内相对湿度稳定，总风量不变，气流分布均匀，风机功率并不降

31、低。适用于要求较高的场合，可使室内的温度波定为上下1度，相对湿度达到40%-50%，应用不太多。3.5 风机盘管系统的水系统3.5.1 风机盘管水系统设计原则风机盘管的水系统和采暖系统（双水管时），但因有共冷、供热要求，故又有所差别。具体特点和区别如下表所列：表3-1风机盘管水系统的比较Table3-1 The comparison of fan-tube water system 水管体制特点使用范围两管制供回水管各一根，夏季共冷水，冬季供热水；简便；省投资；冷热水量相差较多；不能满足各个房间的共冷和供热量全年运行空调系统，仅要求按季节进行冷去或加热转化；应用广泛。三管制盘管进口处设有三通阀，由室内温度控制控制，按要求供给冷水或热水；使用同一根回水管