中央空调地暖毕业设计概要.docx

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中央空调地暖毕业设计概要

地暖系统毕业设计

目录

摘要4

1前言4

2工程概况5

3设计依据5

4设计条件5

5建筑结构的传热系数6

6最小热阻的校核6

7采暖设计热负荷7

7.1围护结构传热耗热量的计算7

7.2冷风渗透耗热量的计算8

7.3冷风侵入耗热量的计算9

7.4地面散热量的计算9

8供暖设计方案10

8.1热源的引入10

8.2低温热水系统的加热管设计11

8.3分水器、集水器设计12

8.4壁挂炉的安装位置选择12

9散热器的选型12

9.1散热器的选型原则13

9.2散热器的选型计算13

10供暖系统的水力计算14

10.1供暖管路的水力计算步骤14

10.2供暖管路的水力计算内容14

11地暖系统的调节控制15

12结论16

总结与体会16

谢辞17

参考文献17

摘要

我的设计是为南京市某小区里的一幢平层进行的冷暖系统设计。

其中房屋建筑面积126㎡，供暖面积83.5㎡，其中卫生间为散热器供暖，

其余房间为低温热水地面辐射供暖。

设计参数：

冬季供暖室内温度20℃，但卫生间22℃。

总热负荷9KW。

设计中的地暖管采用φ16mm保利铝塑复合管，管间距180mm。

分水器选用曼瑞德，离地600mm，左右检修空间100mm。

室内温度控制器选用曼瑞德品牌。

保温板选用上海緑羽Xps挤塑板。

锅炉用德国菲斯曼。

中央空调选用大金LMXS40J3D套组。

关键词：

冷暖系统；低温热水地面辐射；低温散热器。

中央空调

Abstract

Mydesignisforananjingneighborhoodaflatlayerforchangesintemperaturesystemdesign.Thehousingconstructionareaof126㎡,heatingarea83.5㎡,includingtoiletforradiatorheating,therestoftheroomforlowtemperaturehotwaterfloorradiationheating.Designparameters:

thewinterheatingroomtemperature20℃,buttoilet22℃.Thetotalheatload9kw.

Inthedesignoffloorheatingpipeusingphi16mmpolyaluminousmodelmultipletube,tubespacingis180mm.Watersegregator,rhett,600mmfromtheground,maintenancespacearound100mm.Indoortemperaturecontrollerchooses,rhettbrand.InsulationboardselectstheShanghaigreenfeatherXpsextrudedboard.CentralairconditioningtochoosedaikinLMXS40J3Dsetofgroups.

Keywords:

changesintemperaturesystem;Lowtemperaturehotwaterfloorradiation;Theradiatoratlowtemperature.Thecentralairconditioning

1前言

中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。

中央空调可以让整个家庭都处于舒适性条件下，避免其它分体机造成的直吹过冷和房内冷热不匀的人体不适现象；装饰性好，配合装修无任何外露管线；操作简单，自动运行，无需维护；可根据各个房间的朝向、功能等增加或减少送风（热）量；可加新风和加湿，使室内空气保持新鲜和卫生。

地暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统。

它以整个地面作为散热面，均匀地向室内辐射热量，相对于其他采暖方式（空调、暖气片、壁炉等）具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修等特点，是一种极为理想的供暖方式

目前在我国随着塑料高科技工业的飞速发展以及人们对供暖舒适性要求的不断提高，使低温热水地板辐射采暖技术在我国推广使用。

并且地暖比空调节能，打个比方：

空调是用电制热，地暖是用燃气，1度电产生860大卡热量，1方气产生9200大卡热量，一方气产生的热量是一度电的十倍，通过准确计算，同样的制热量，地暖系统比空调系统的运行费用节约30%。

所以说家庭采暖用地暖更加的舒适节能，较适合有老人小孩的家庭组成。

2工程概况

该幢平层位于南京市仙林某小区，总建筑面积为126㎡，层高2.7m。

本次设计主要完成了该户的低温热水地面辐射供暖系统和卫浴散热器的设计以及中央空调的设计。

3设计依据

1、我上门量取的平面布置图、经现场测量的图纸标记和客户要求。

2、采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）

3、地面辐射供暖技术规程（JGJ142-2004）

4、建筑地面工程施工及验收规范（GB50209）

4设计条件

1、采暖室外计算参数（某）

供暖室外计算（干球）温度2℃冬季室外相对湿度80%

冬季室外风速0.9m/s冬季最低日平均温度-1.1℃

2、采暖室内计算参数

地暖的供回水温度：

55℃/35℃

散热器的供回水温度：

55℃/35℃

室内温度：

卫生间22℃，餐厅、卧室、书房、起居室

20℃。

5中央空调选择与设计

大金空调全名日本大金工业株式会社自1924年创业以来，不断壮大发展，成为一家活跃在空调、制冷、氟化学、电子、油压机械等多种领域的跨国企业，特别在空调冷冻方面，产品种类达5000种之多，在日本的市场占有率始终保持第一，每卖出两台空调其中就有一台是大金空调，是世界上集空调、冷媒以及压缩机的研发、生产和销售于一体的跨国企业。

特别在空调冷冻方面，产品种类达5000种之多，在日本的市场占有率始终保持第一，是世界上唯一集空调、冷媒以及压缩机的研发、生产和销售于一体的跨国企业。

今天，大金公司在全球已建立200多个生产基地及销售公司，员工人数超过41000名，集团正以前所未有的速度，朝着全球化事业不断迈进。

在做暖气的前提中：

180w*使用面积（㎡）*H（m层高）/2.7m+70w*窗户面积（㎡）

不做暖气的前提中：

200w*使用面积（㎡）*H（m层高）/2.7m+70w*窗户面积（㎡）

面积详细见图纸

客餐厅33.8㎡，主卧15.8㎡，次卧11.7㎡，书房8.2㎡，层高2.7m

计算如下：

客餐厅180*33.8+70*3=6294w

主卧：

15.8*180+70*1.5=2948w

次卧：

11.7*180+70*1.5=2211w

书房：

8.2*180+70*1.5=1581w

所以选用大金LMXS40J3D套组内机型号为CDXLS71FV2C,CDXLS36FV2C，CDXLS28FV2C，CDXLS28FV2C.具体施工细节见图纸

6空调工艺要求

1、现场铜管或施工切割后及时对铜管进行封口包扎，防止灰尘、杂物、水气进入铜管内堵塞管路，影响压缩机使用寿命。

2、用氮气吹污，纤焊的时候用氮气冲刷管内壁，防止管内积存氧化膜。

（很关键的一点，别的公司不在意，存有侥幸心理）。

氮气置换不会让配管内形成氧化膜，减少给冷媒系统内的阀和压缩机带来不良影响

3、使用大金专用分歧管而不是使用替代品。

4、对冷凝水管路坡度严格要求，冷凝水的排放得到保证（有的公司做的冷凝水管路无坡度，甚至倒坡，存在很大的隐患）。

5、冷凝水管用的是上水管道，属于用有压力的管子做无压力的冷凝水管，保证水流量畅通。

（别的公司用在大市场捡的便宜货，甚至用PPR管来做，很不规范）。

6、冷凝水管路较长的立管上方、管路合流处，要求必须做透气孔，以利于冷凝水的排放，并且透气孔做弯头向下，防止灰尘和杂物进入管道（其他小公司很少做透气孔）。

7、使用的角铁支架，统一在后场由专业技师制作，经喷漆工艺处理，一道防锈漆，一道白瓷漆，洁白美观。

（有的小公司用铁丝、绳子捆扎铜管，很不规范）。

8、冷凝水实验要进行2次。

一次在验收的时候，还有一次在装潢结束的时候。

目的是防止在施工结束后管路被人为的抬高，影响水流坡度。

9、公司采用国标的远东电线，对电线线径要求非常高，完全符合标准（由于铜线很贵，别的小公司为了减少成本会使用细电线代替，留下很大的安全隐患）

10、室内机器在装潢没有结束前采用防尘处理，防止灰尘进入机器里面，影响使用寿命。

11、在主管分支后500mm以上才可转弯，最大的程度减少制冷剂供给受阻。

铜管进检修口时绕开走,方便以后喇叭口有问题剪掉而不用换整根通管。

（其他小公司会偷工减料）

12、我们做450*450的检修口（别的公司300*300检修口，甚至不做，万一以后机器有问题无法检修）。

13、公司风盘的风口帆布用的是防腐帆布，防腐、防潮、耐久（其他公司用的是普通帆布）。

14、公司吊风盘一般不吸顶吊，如果吸顶吊，我们会加上减振垫，不发生额外噪音（别的小公司没能做到这一点）。

15、立管缠带从下向上缠，不易积雨水。

（别的小公司不会注意到这些细节）

16、室外机减震垫的配置，可以有效减小主机噪音（很多小公司没有）。

17、公司有严格的打孔制度，打孔人员经专业考核方可上岗。

（别的小公司居然能把主梁挖一个洞做风口，存在极大的安全隐患。

）　

7热源的引入

本次设计为局部供暖即热媒制备、热媒输送和热媒利用都在一起的供暖系统。

分户燃气壁挂炉供暖是局部供暖的一种方式，由于采暖室内面积83.5，

所以在此次低温热水地板辐射采暖系统中选用一台德国菲斯曼室内型燃气壁挂炉，采暖热输出（80∕60℃）功率为24KW，适用150平方以内的采暖与生活热水。

在这个供暖系统中，卫生间由低温散热器供暖，其他房间由低温热水地板辐射供暖，由于这个供暖系统采用的是低温散热器，所以就不用增加温度预混中心（混水阀），也就减少了初投资。

8锅炉的选择

菲斯曼、博世和威能壁挂炉同属德国品牌，实力相当，在中国 拥有的市场份额也不相上下，作为壁挂炉欧系领域三大强者 很多人在选择壁挂挂炉的时候反而会很迷惑，在这三个品牌之间不知道什么牌子 的壁挂炉好，其实选择这三种壁挂炉都差不多，只是存在机型 差异的问题。

 壁挂炉主要有即热式和容积式两种，即热式机型又分套管式 和板换式两种，如威能和菲斯曼壁挂炉就是板换式，博世壁挂 炉则两种都有。

三种机型存在较大差别，因此我们在这里比较 这三种机型的差异。

1.三种品牌之比：

1、博世的涡轮水流传感器技术，相对威能的板式换热器来说，博世的使用寿命更长，无易损件； 几乎可以说，使用威能的板换式的换热器二年左右就需更换一 次转换器，维护成本相对来说高很多。

威能出水量较差，从节 能方面说，威能燃烧方式是老式负压；而非斯曼用的是新式预 混式，新式节能10%天然气。

 菲斯曼燃烧室的防火材料卡读盘（卡读盘的音译是一种菲斯曼发明的一种硅化物防火材 料），一般使用的都是岩棉类的，烧的时间长了会脱落堵塞火 排影响过了正常使用耗能增加，卡读盘时间长了不会脱落，使 用寿命更长久更加节能。

2、从材料上来说，博世的管式换热器使用寿命长且抗菌；而威能使用的板换式换热器，采用的不锈 钢材料，易腐蚀、易结垢，且是易损件。

3、从质量上来说，博世秉承了汽车配件制作的严谨技术， 用造汽车的工艺来制作壁挂炉。

 威能起初是做热水器，后期才做壁挂炉。

而菲斯曼最开始 就是做锅炉的，显而易见，技术上威能差得多 。

4、菲斯曼和博世是世界五百强，有绝对的售后保障。

2、三种品牌只有菲斯曼是德国生产。

 威能和博世都是在土耳其生产，威能其实是将机器从土耳其运到德国汉堡，再从德国出关，所以报关单上体现的出产 地是德国。

只有菲斯曼是德国本土生产的，产地：

阿伦多夫。

 全球很多采暖生产商为降低成本，都把工厂设在靠近德 国而且壁挂炉产业配套较好的土耳其。

3、威能的价格为什么最贵？

 三种品牌价格相比之下，威能价格是最高的，但是威能为什么贵呢？

因为威能广告做的多，不说电视上的，XX推广 是最容易见到的。

壁挂炉换热原理：

 套管式换热器即管中管换热器，生活热水套管被嵌套在主热 交换器内，生活热水的优先运行靠泵的起停来控制，当生活热 水运行时水泵停止工作，通过主换热器内一次高温水加热套管 内的生活热水。

 板换式是通过一个板式热交换器来进加热生活热水，生活热 水的优先运行由电动三通阀来完成，当有生活热水需求时，电 动三通阀将主换热器内的一次高温水导入板换内加热生活热 水。

菲斯曼、威能和博世壁挂炉结构及价格对比 

 套管机没有电三通阀阀，没有单独的生活热水换热器，因而结构及控制简单，价格相对较便宜。

 板换机由于增加了生活热水板换及电动三通阀，内部组件相 对较多，价格也较贵。

 套管机一般被称为经济型机型，板换机被称为舒适机型。

菲斯曼、威能和博世壁挂炉性能对比 

1、结垢问题 

 当采暖运行时，一次高温水会对套管内生活热水进行持续加 热，造成高温结垢；当生活热水使用结束或暂时关闭时，由于 主热器内的水没有流动，主换热器的余热及一次高温水会对套 管内的生活热水继续加热，也会造成高温结垢，随着使用时间 的增加，水垢会越来越厚，影响壁挂炉使用效率，特别是水质 较硬的地区，经常有堵塞现象。

 板换式换热形式由于采用二次板换换热，一次侧为闭式系 统，生活热水侧水温一般都限定在60℃以下（实际使用水温都 在50℃以下），60℃以下不易结垢，板换的拆卸及清理也非常 方便。

2、生活热水舒适度 

 在使用生活热水过程，当用户暂时关闭生产热水并在短时间 内打开，由于主热器内的水没有流动，主换热器的余热及一次 高温水会对套管内的生活热水继续加热，此时打开生活热水时 会有一段高温水，造成生活热水忽冷忽热，甚至烫伤使用者。

 板换式换热形式则可以完全避免此问题，生活热水使用安全 舒适。

3、使用寿命 

 当生活热水使用结束或暂时关闭时，由于主热器内的水没有 流动，主换热器的余热不能被及时带走，造成局部高温，影响 使用寿命。

 板换式换热形式当生活热水结束后水泵会延时运行一段时 间，可有效避免出现局部高温。

菲斯曼、威能和博世壁挂炉产品型号对比 

 套管机容易结垢，在生活热水使用的启停过程中会有过热等 现象，换热器形式决定了套管机不可能做得太大，套管机的功 率以18、24KW为主，目前市场上最大能到28kW。

 板换机从结构、设计、功能、使用上都可有效降低结垢的风 险。

有效避免了套管机在启停使用过程中的过热等现象，卫生 热水的舒适性更高。

如目前市场上高端板换机的代表者高端板 换机德国菲斯曼，最大功率达到35KW。

 通过上面的对比，我们发现菲斯曼、威能和博世壁挂炉三种 之间差距不大，菲斯曼壁挂炉在性能上略显优势，但博世和威能壁挂炉也不逊色，综合比较，什么牌子的壁挂炉好，我们还 得见仁见智。

9管道选择

本设计采用的是双管异程式下供下回式系统，此系统中供、回水干管沿地面暗装，各组散热器的进出水管下供下回，双管异程，都连在分∕集水器支路上。

在房间地面铺设热水管路，管材采用保利铝塑复合管，这种管材耐蠕变性能和力学性能优越，可塑性很强，可耐95度高温，抗压可达16kg，并且中间铝层可以阻氧防垢，相同的设计压力下设计计算壁厚最薄。

在同样的使用条件下，相同的壁厚系列的管材，该品种的使用安全性最高，可以使用五十年，当然价格也较高。

10低温热水系统的加热管设计

连接在同一分∕集水器上的同一管径的各环路，其加热管的长度宜接近，并不宜超过120m。

加热管的布置宜采用回字型或s型。

地面的固定设备和卫生洁具下，不应布置加热管

11分水器、集水器设计

每个环路加热管的进、出水口，应分别与分水器、集水器相连接。

分∕集水器内径不应小于总供、回水管内径，且分∕集水器最大断面流速不宜大于0.8m∕s。

每个分∕集水器分支环路不宜多于8路，它的最高工作温度是85℃，最高工作压力为10MPa，每个分支环路供回水管上均应设置可关断阀门。

在分水器的之前的供水连接管道上，顺水流方向应安装阀门、过滤器、阀门及泄水管。

在集水器之后的回水连接管上，应安装泄水管并加装平衡阀或其他可关断调节阀。

分水器、集水器上均应设置手动或自动排气阀。

在此次方案中，设置的是手动排气阀。

12壁挂炉的安装位置选择

1、便于烟气的扩散和新鲜空气的吸入

2、靠近气源，水源，电源

3、有合适的排水接口

4、有充足的维修空间

5、能承受壁挂炉满水重量的垂直墙面

6、要考虑便于管道布置和系统的水力平衡

7、便于隐藏下部的管道以及空间的美观

综合上述条件，这个壁挂炉挂在厨房内的墙壁上。

具体见图纸

13地暖系统的调节控制

低温热水地面辐射供暖系统构成：

1、热源：

壁挂炉；2、总管部分：

含分水器到锅炉的总管，保温管、分水器、阀门、过滤器等；3、地下盘管部分：

含地暖盘管、铝箔、钢丝网等其他辅材组成；5、地暖温控部分：

含温控面板、温控阀、执行器三部分组成。

采暖控制方式有分区控制和分路控制两种。

分区控制：

一般家庭生活分为动、静两个区域，动区往往是大开间，即多环路同在一个采暖区，这样的空间宜采用电动二通阀+室温控制器形成区域控制，其中温控器可选用一周/一天编程定时恒温控制，温控器备有控制锅炉的联动输出。

当房间温度达到设定的舒适温度时，电动阀自动关闭、也可以使锅炉停止工作。

在确保舒适的前提，实现自动化控制与节能运行。

分路控制：

一般家庭静区通常为各个独立较小空间且有不同温度和时间控制要求，所以各房间应设立独自的温度控制器+热电驱动器形成各房间完全个性化的控制。

在满足用户需求的前提下，本设计采用了分区控制方式以便节约成本。

14补充与家装工种协调的交底

在实际施工中为避免返工的情况发生，中央空调与地暖在实际施工中还得跟水电瓦工木工以及具体家装进行协调。

正常空调的强电应该由我方工人做（报价中也得报进去），这样就可以防止以后跟家装公司扯皮，并且在墙体改造后，应该空调先行。

在空调吊好之后，再水电进入，走线管线要贴着墙边，并且横平竖直，整体规避好。

在水电结束后，瓦工还应该在湿区做一次地面防水，并且试水达到24小时以上。

15地暖的找平

地暖找平层一般用水泥、豆石、中粗进行铺设，地板区域找平厚度一般为4厘米，表面为光面，地砖区域找平XX2厘米，表面为毛面，表面要顺平，水平误差就控制在1.5厘米以内。

找平结束后，应对找平层进行浇水养护，至少养护5天左右。

（1）铺设复合地板的区域用豆石混凝土进行填充，填充层用料配比为：

1.5（水泥）：

2（豆石）：

3（中粗沙），填充层厚度为4cm。

（2）铺设地砖区域用豆石混凝土进行填充，填充层用料配比为：

1.5（水泥）：

2（豆石）：

3（中粗沙），填充层厚度为2cm。

16结论

本设计为南京仙林湖里的一幢平层供暖系统设计，本次设计结合实际工程，培养了自己独立完成私人住宅供暖系统设计的能力。

本设计的主要内容如下：

1：

对空调的选型与管路设计

2：

对锅炉的选型，分水器选型以及一些辅材的选型与设计

1、对供暖系统的管路进行了合理的布置，让主管道尽可能不交叉。

2、水系统采用异程式下供下回双管形式，水力计算采用等温降法确定各管段的压力损失。

4、每个需要供暖分区都安装了室温控制器，每个散热器上都设置了自动恒温阀。

5：

空调与地暖工程衔接的介绍

6：

地暖找平材料以及配比的介绍

7：

所有施工图纸的设计

在目前我国的地面供暖实践中，供暖方式以燃气地面辐射采暖为主。

真正能够节能的供暖方式，需要我们去发现。

总结与体会

通过这次毕业设计，我对低温热水地面辐射供暖系统的设计有了理性的认识。

这次设计是对大学所学集中供热采暖知识的一次扩展运用。

在本次设计中，我想到了夏季辐射供冷，但是它必须与置换通风结合，将室外新风经过除湿处理后送入室内，既解决了新风问题，又降低了室内空气湿度，避免了结露的危险。

送风还可以承担一定的室内冷负荷，使得辐射供冷在负荷较大的场合也能使用。

本次设计主要考虑的是用户使用该系统的简便性和舒适度，成本比较高。

再加上自己很缺少工程实际经验，难免提高了这套系统的设计成本。

本人以后会努力学习，希望能为更多的普通用户设计低造价的供暖系统。

谢辞

在本次设计中，由于本人知识以及经验上的欠缺，出现了不少的问题。

在此我感谢指导老师和同学对我的指导和帮助。

参加答辩和评阅的各位老师，由于本人知识和经验上的欠缺，在设计中难免有疏漏和不足之处，恳请各位老师批评指正。

在这里我借此机会，我向培养了我的各位老师表示诚挚的谢意，没有你们的辛勤的教导，就不会有我们今天的成绩。

我们不会忘记各位老师对我们的教育之恩。

感谢在这几年里所有给过我支持和帮助的同学们。

参考文献

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