中央空调系统方案设计论文集2Word下载.docx
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底层
1.0
160
12
365
9
二层
1.2
128
104
307
三层及三层以上
80
65
225
图书馆
11
阅览室
14
121
展览厅
陈列室
58
31
68
177
会堂
13
报告厅
136
269
公寓住宅
70
54
158
硬剧院
15
观众厅
0.5
228
174
447
16
休息厅
64
216
370
17
化妆室
55
180
体育馆
18
比赛馆
2.5
205
19
27.5
86
203
贵宾厅
173
医院
21
高级病房
110
22
一般手术室
150
23
洁净手术室
300
24
X光CTB超
餐馆
注：
本表为最大负荷，在求建筑总冷负荷时，应考虑空调房间同时使用系数0.7-0.9
B：
按建筑面积冷指标进行估算
建筑面积冷指标
建筑名称
冷负荷指标
W/m2²
建筑面积
W/m2建筑面积
旅馆
80-90
100-135
200-350（按人员座位数）
办公楼
85-100
35-40
计算机房
190-380
数据处理
320-400
商店
105-125
营业厅设空调时，200-250按营业厅面积
剧院
126-160
200-300（按观众厅面积）
180-225
l、上述指标为总建筑面积的冷负荷指标：
建筑面积的总建筑面积小于5000平米时，取上限；
大于l0000平米，取下限值。
2、按上述指标确定的冷负荷，即是制冷机的容量，不必再加系数。
3、由于地区差异较大，上述指标以北京地区为准。
南方地区可按上限采取。
热负荷估算
（l）按建筑面积热指标进行估算
总建筑面积、大外围结构热工性能好、窗户面积小，采用较小的指标；
反之采用较大的指标。
（2）窗墙比公式法：
q=（7a+1.7）W/F（tn-tw）W/m2;
说明：
q—建筑物的供热指标，W/m2²
。
a—外窗面积与外墙面积（包括窗之比）；
W一外墙总面积（包括窗），m2²
F一总建筑面积，m2
tn一室内供暖设计温度，℃
tw一室外供暖设计温度，℃
（3）冷热负荷说明
A．以上估算的冷热负荷指标，是按2000年10月1日以前执行的《民用建筑节能设计标准》进行估算的。
B．新的《民用建筑节能设计标准》，自2000年10月1实施执行，其冷热负荷指标，应参照有关的标准。
机组选型
机组选型步骤：
A．估算或计算冷负荷
通过3.2.2节的估算法进行估算总冷负荷，或通过有关的负荷计算法进行计算。
B．估算或计算热负荷
通过3.2.2节的估算法进行估算总热负荷，或通过有关的负荷计算法进行计算。
C．初定机组型号
根据总冷负荷，初次选定机组型号及台数
D、确定机组型号
根据总热负荷，校核初定的机组型号及台数。
并确定机组型号。
机组选型案例
例：
建筑情况：
北京市某办公楼建筑面积为11000m2²
，空调面积为10000m2其中大会议室面积500m2，小会议室面积为1500m2，办公楼建筑面积为8000m2含有新风。
A．计算冷负荷。
a．按空调冷负荷法估算：
大会议室500x358=179000W=179Kw
小会议室：
1500X235=352500=352.5kw
办公区：
7000X151＝1057000＝1057kw
合计：
358十235＋1208=1588.5KW
选主机时负荷：
1588.5X0．70＝1112kw
b．按建筑面积法估算：
11000X98=1212000W＝1078kW
c．由1）、2）计算结果，冷负荷按1112KW计算。
B．计算热负荷
按空调热负荷法计算：
11000X60=660000W=660KW
C．初选定机组型号及台数：
若方案采用水源热泵
确定机组型号：
总冷负荷为1112kw，两台GSHP580型水源热泵机组机组在水温为16～18℃，供回水温度7～17℃时制冷量为1152kw。
略大于冷负荷，符合要求。
总热负荷为660kw，一台GSHP580型水源热泵机组在水温为16～18℃，供回水温度55～45℃时制热量为665kw。
略大于热负荷，符合要求。
最后确定为两台GSHP580型水源机组，其中，夏季制冷时，采用两台机组，冬季制热时，采用一台机组即可（在室外温度较低时采用两台机组进行制热）。
.若方案采用风冷热泵中央空调组机
根据以上计算，总冷负荷为1112kw，两台LSBLGRF560M模块热泵系列风冷（热）泵机组供回水温度7～17℃时制冷量为1120kw．略大于冷负荷，符合要求。
总热负荷为660kw，一台LSBLGRF560M型机组，供回水温度55～45℃时制热量为588kw．略小于热负荷，符合要求。
最后确定为两台LSBLGRF560M型模块热泵系列风冷（热）泵机组，其中，夏季制冷时，采用两台机组，冬季制热时，采用一台机组即可（在是外温度较低时采用两台机组进行制热）。
若采用水冷中央空调组机
根据以上计算，总冷负荷为1112kw，两台LSBLG640Z型水冷中央空调机组供回水温度7～17℃时制冷量为1278kw．略大于冷负荷，符合要求。
最后确定为两台LSBLG640Z型水冷中央空调机组，其中，夏季制冷时，采用两台机组。
辅助设备
水泵的选型:
冷负荷Q=1112kw；
空调系统水环路带走的热量在此基础上乘以1.3同时使用系数取0.7则水流量为G
G=（Q×
A×
1.3）÷
（1.163×
T）
A:
使用系数
G:
水流量
T:
空调水系统供回水温差
G=（1112×
0.7×
10）=87m3/h
即：
泵的流量为87m3/h。
阻力计算
管径长约300，比摩阻选200Pa/m
则H1=300×
200Pa=6mH2O
局部阻力取0.5则H2=0.5×
6=3mH2O
制动控制阀H3=5mH2O
机组压降H4=50Kpa=5mH2O
换热器压降H5=4mH2O
总扬程h=1.2H=（6+3+5+5+4）=28.8mH2O
故选择循环泵G=87m3/hH=32mH2ON=17.5Kwn=1450rpm
定压泵的选择：
定压点为最高点加5mH2O
H=32+5=37mH2O
建筑物水容量取1.3L/建筑平米
Vc=11000×
1.3=14300L=14.3m3
小时流量取Vc之10%
则G=0.10×
14.3=1.43m3/h
故定压泵取2m3/hH=37mn=1450rpm
热泵中央空调系统水量计算
夏季中央空调系统水量的计算：
根据热力学定律，可以从以下公式中获得水源水量和冷冻水量。
Gr＝0．86（QL＋N）／△Ty
G2＝0．86QL/△TL
说明：
Gr水源水量，m3/h；
GL：
冷冻水量，m3/h：
QL：
中央空调系统主机制冷量，kw：
N：
中央空调主机电功率，kw；
△Ty：
水进出中央空调主机温差，℃；
△TL：
冷冻水进出中央空调主机温度℃。
冬季热泵中央空调系统水量的计算：
根据热力学定律，亦可得冬季时的水量和热水量，从以下公式中便可获得。
Gy＝0．86（Qr-N）／△Ty
Gr＝0．86Qr/△Tr
Gy水源水量，m3/h；
Gr：
热水水量，m3/h：
Qr：
水源中央空调系统主机制热量，kw：
水源中央空调主机电功率，kw；
水源水进出中央空调主机温差，℃；
冷冻水进出中央空调主机温度，℃。
热水量计算
热水量计算有下述两种计算方法。
根据热水用水定额和用水计算单位
Qh=K*n*m*Qr/T
Qh最大小时热水用量L/H
Qr热水用水定额L/H，
M用水计算单位数，人数或床数。
T一天内热水供应的时间，H；
Kh热水小时变化系数，全日供应热水。
住宅的热水小时变化系数Kh
居住人数
100
200
250
500
1000
3000
6000
变化系数Kh
6.58
5.12
4.49
4.13
3.88
3.70
3.28
2.86
2.48
2.34
旅馆的热水小时变化系数Kh
450
600
900
变化系数K
9.65
6.84
5.61
4.97
4.58
4.19
医院的热水小时变化系数Kh
75
7.62
4.55
3.78
3.54
2.93
2.60
2.23
1.95
根据供应热水的卫生器具及小时用水量同时使用的百分数计算。
Qh=∑qhn0b/100
Qh：
最大小时热水用水量
qh：
卫生器具小时用水定额
no：
同类型卫生器具数；
b：
卫生器具同时使用系数，公共浴室和学校、剧院及体育馆等浴室内的淋浴器和洗脸盆均按100%计；
旅馆客房卫生间内浴盆那60-70%计，其他洁具不计，医院、疗养院的病房内卫生间的浴盆按25-50%计，其他洁具不计；
对于全日供应热水的住宅，每户没有浴盆时，仅计算浴盆的热水用量，其他用具的热水用水量不计，浴盆同时使用百分数。
住宅浴盆同时使用百分数
同时使用百分数
85
57
52
49
45
400
≥1000
42
39
37
34
29
26
由于用水计算单位数、卫生洁具和热水用水定额、卫生洁具同时使用百分数等参数并无严格的数学关系，上述两种方法的计算结果可能不一致，计算时可进行分析对比，选用合适的数据。
混水热水量
有时供水温度高，使用时，需与冷水混合使用，加热设备供水量计算式如下：
Qr+Ql=Qh
QrTrCB+QlTlCB=QhThCB
Qr=Qh（Th+Tl）/（Tr+Tl）
Qr加热设备出热水量L/h
Ql冷水量L/h
Qh混合后热水量L/h
Tr加热设备供热水温度
Tl冷水温度
Th混合后水温
CB水比热，可取4.2KJ/h。
热水耗热量计算
A、根据热水用量标准计算
对于居住建筑、医院、疗养院、修养所、旅馆等建筑，可根据热水用水量标准计算。
Q=Kn*mQrCn*（Tr-Tl）
Q设计小时耗热量KJ/H
Qh最大小时用水量L/h
Cb水的比热，热水系统可取4.2Kj/Kg.℃；
Tr．：
热水温度，℃：
T1．冷水温度，℃；
qr：
热水用水定额，L／h，据表5－2选用；
m：
用水计算单位数，人数或床数：
T：
一天内热水供应时间，h；
Kn：
热水小时变化系数。
B、据卫生洁具热水用水量计算
对于工业企业生活问、剧院、体育馆、学校、公共浴室、专用浴室和每户平均人口为4，人的住宅等建筑、耗热量可根据卫生器具小时热水用最少量计算。
Q：
设计小时耗热量，kJ／h：
卫生器具小时热水定额，L/H，；
n0：
卫生器具同时使用系数；
CB：
水的比热，可取4.2kJ／（kg·
℃）；
tr：
热水温度，℃；
tl：
冷水温度，℃。
项目概况--------------------------3
二、方案设计说明--------------------3
三、节能性分析---------------------11
一、项目概况
本工程位于**省**市，集餐饮、娱乐、客房为一体的高档酒店，总建筑面积约16000平方米，其中空调面积10951平方米；
地下室一层，地上十七层加一个跃层。
总建筑高度为62.8米；
本建筑属于高层建筑，分类为二类，耐火等级为二级。
建筑功能主要为：
（1）地下室为车库、设备房；
（2）本建筑主要功能有：
一楼大厅、二楼中餐厅、三楼茶餐厅、四楼KTV会所、五楼足浴中心、六楼和七楼为桑拿会所；
八楼至十六层及跃层主要为客房、办公室；
二、方案设计说明
个性化专业方案概述
发展环保、节能、创新的产品和解决方案是每个FEDRICH人不懈的追求和责任
运行高效节能，部分负荷能效比高
初投资便宜
智能化控制
性能稳定、可靠
……
针对以上问题，我们在以下设计方案中加以考虑，满足用户需求。
（一）方案概述
1、设计内容
本工程为季性空调系统，夏季制冷采用水冷螺杆冷水机组，冬季采暖为燃气锅炉；
其中：
（1）一层大堂、五层会议室、八-十六层及跃层设计室内空调系统；
（2）二层—七层区域预留出冷量，根据各自装饰风格自行设计室内水系统；
（3）二层—七层区域设计空调计费系统，方便后期计费。
2、主要设计依据：
1、国家标准
1、本工程甲方使用要求
2、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
3、《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）
4、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95-2001）
5、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）
6、《民用建筑节能设计标准》（JGJ26-95）
7、《实用供热空调设计手册》（93年版）
8、《建筑给水排水设计规范》（GB50015）
9、《采暖与卫生工程施工及验收规范》（GBJ242）
10、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268）
11、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》（GB50274）
12、《全国民用建筑工程设计技术措施2003暖通空调·
动力》
2、设计参数
室外空气计算参数：
（1）夏季空调室外计算干球温度：
35.8℃，
（2）夏季空调室外计算湿球温度：
27.7℃
（3）空调日平均温度：
32℃
（4）最热月月平均相对湿度：
75%
（5）大气压力：
999.4hPa
（6）室外风速：
2.6m/s
室内设计参数
室内温度℃
室内相对湿度（%）
夏季
大厅
<
门厅
娱乐
其他
本设计按以上室内外温度条件进行，如若贵方对此条件有所改变，则本方案也将另行调整。
冷源提供
由弗德里希冷冻设备（杭州）有限公司生产的水冷螺杆冷水机组提供冷源，其中供冷温度为7℃/12℃。
3、负荷选型说明
（1）本工程设计总冷负荷：
2390KW,总热负荷：
1800KW,单位冷负荷218W（包含新风负荷）;
（2）主机选型：
为充分考虑初投资及运行的节能性，同时使用系数为0.7，空调主机采用美国弗德里希水冷螺杆冷水机组2台，其中：
1、一层大堂及五楼沐足场所以上楼层总冷负荷:
1677.22KW;
选择机型：
FW300HTLS*1台，冷量：
1060kW，功率：
214.5KW；
；
2、一楼餐厅至五楼会议室总冷负荷：
713.19KW;
FW180HTLS*1台（带热回收），冷量：
640kW；
功率：
129KW,热回收量：
27.5m³
/h。
3、锅炉选型：
采用1200KW（100万大卡）的燃气锅炉1台，不含热水部分，仅用于采暖。
4、生活热水选型：
总热水量30T,采用30万大卡热水锅炉一台，夏季通过空调主机免费提供热水。
4、空调水系统
空调水系统为定流量的双管制闭式冷冻水系统，空调水系统采用同程程设计，局部管段再适当加大管径。
冷冻水系统采用高开式位膨胀水箱定压，设置在高于水系统最高点1.5米处，系统最高工作压力为0.5MPa。
水管:
（1）管材：
用无缝钢管（焊接）或镀锌钢管（丝连接、焊接）。
无缝钢管的规格尺寸如下表：
公称管径
外径x壁厚
DN20
D26.8X2.75
DN80
D89X4
DN300
D325X8
DN25
D33.5X3.25
DN100
D108X4
DN350
D377X9
DN32
D42.3X3.25
DN125
D133X4.5
DN400
D426X9
DN40
D48X3.5
DN150
D159X4.5
DN450
D480X9
DN50
D60X3.5
DN200
D219X6
DN500
D530X9
DN65
D76X3.5
DN250
D273X7
DN600
D630X10
（2）水管路系统中最低点处应配置DN25的泄水管，并配置相同直径的截止阀，在最高点处应配置RA型DN2自动排气阀。
（3）管道活动支、吊、托架的具体形式和设置位置，由安装单位根据现场情况确定，做法参见国标《室内管道支吊架》（05R417-2）。
（4）管道支、吊、托架，必须设置于保温层的外部，在穿过支吊托架处，应镶以垫木，做法参见国标图《室内管道支吊架》（05R417-2）。
（5）管道支吊架的最大跨距，按《通风与空调工程施工质量验收规范》的要求确定。
（6）空调供、回水管及其阀门、配件等均须进行保温，保温材料选用难燃级橡塑发泡。
（7）管道安装完毕后，须根据工作压力0.6MPa按规范要求进行水压试验。
（8）经试压合格后，应对系统进行反复冲洗，直至排出水不带泥沙、铁屑等杂质，且水色不浑浊时方为合格。
对管路系统进行注水冲洗之前，必须将所有过滤器的滤网卸下，待冲洗工作完成后再分别装上，冲洗时水流不得经过所有设备。
（9）水管路系统安装试压完毕后，应对所安装的平衡阀进行调试，满足要求后方可进行使用。
防腐:
（1）防腐工程施工需在水管强度试验及风、水管气密性试验合格后进行。
而保温工程在防腐后进行。
（2）不镀锌的保温保冷风管、水管、设备及镀锌钢管焊接处，在表面除锈后，均刷红丹防锈漆两遍。
（3）保温保冷、不镀锌的的风管、水管、设备、镀锌钢管焊接处及全部支吊架，在表面除锈后，均刷红丹防锈漆两遍、再刷面漆两遍（颜色自定）。
（4）各种风管、水管在完成了油漆工序与保冷、保温作业后，应每相隔一定距离，标上不同颜色的文字标记、色环、流向、系统编号，便于以后检修。
调试和试运行:
（1）单机试运转：
水泵、通风机、空调机组、制冷机等设备，应逐台启动投入运转，考核检查其基础、转向、传动、润滑、升温等的牢固性、灵活性、可靠性、合理性等。
（2）设备试运转后，进行水量调整：
各蒸发器、冷凝器、冷却塔水量应均等，使各压力及温度正常，空调器、各风机盘管水量及温度达到设计要求。
（3）综合调试:
根据实际气象条件，让系统连续地运行不小于24小时,并对系统进行全面检查、调整、考核各项指标，以全部达到设计要求为合格。
（4）以上调试过程，应做好书面记录。
空调系统的设计和设备选择是非常重要的，因为：
1、高质量的空调设备和空调效果，是生活工作质量档次的重要体现；
2、合理设计空调系统及设备，能降低甲方的投资费用，减少今后系统设备的维修资金和维修工作量；
3、在设备运行中，空调系统设备的能源消耗，约占设备能源总消耗量的三分之二左右，选择比较好的空调系统和空调设备能降低能源消耗，节约日后运营费用；
根据以上介绍，在本方案中，对中央空调系统的设计和设备选择，我们从以下几个方面考虑：
1、从投资建设方面考虑，我们要从工程投资，工程造价方面进行认真的核算，做到设计合理、运行可靠、节约资金。
2、从项目所处地区的实际情况考虑，即电力、石油、城市煤气、天然气等的供应和供应价格等方面的情况.
3、从设备的各项性能方面考虑，包括设备的型号、使用功能、设备质量、设备所使用的制冷剂是否利于环保、设备运行情况（同型号的机组在其它办公楼运行情况）等几个方面。
4、从项目今后的经营管理等方面考虑，中央空调系统及设备，是投资较大的项目，也是经营服务中能源消耗最大，成本较高的系统设备，因此，选择适当的空调系统设备，对该办公楼的日常管理，降低能源消耗，节约费用非常重要。
三、节能性分析比较
夏季制冷90天、冬季采暖90天，机组每天按照10小时工作计算,主机及末端工作综合负荷率取0.6,商业电费按0.9元/度计，城市天然气4.08元/立方，
方案
内容
螺杆式水冷冷水机组+燃气锅炉
能源
电+天然气
能效比
4.9
耗能参数
制冷总功率：
343KW
锅炉采暖：
150Nm³
/h
维护成本
较低
夏季运行费用
343×
10×
90×
0.6×
0.9=166698元
冬季运行费用
150×
4.08=330480元
全年运行费用
497178元
特点
能效比高、性能稳定，占地面积小，初投资低，运行节能，微电脑自动控制
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