中央空调系统设计过程及步骤
作者:上海宝第居安环境工程技术有限公司小编 上传时间:2015-07-20 阅读次数:
上海地暖公司宝第居安与您分享中央空调在设计中的主要依据
中央空调设计时最主要的依据就是:
第一是规范(包括地方设计标准)
第二是技术措施和最常用的手册
第三是其他资料 一、风系统: (一)一次回风系统: 确定空调机组的所需冷量Q和送风量G 说明:一次回风系统的空调机组,常采用转轮热回收式空调机组,冷热水盘管共用一套(公共建筑节能标准有规定)。
1、确定空调机组的所需冷量Q (1)采用空调房间总冷负荷面积概算指标来确定。 房间的总冷负荷面积概算指标:可查阅:陆耀庆《实用供热空调设计手册第二版》19.4.1节第1478页,或《2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》1.3节第11页(此表源于陆耀庆第一版实用供热空调设计手册,09版技术措施无面积指标)。
说明:其中该总冷负荷面积指标包括房间的余热冷负荷+新风冷负荷。 房间的空调系统的冷、热负荷概述指标:可查询《简明空调设计手册》2.4节63页。 建筑物的空调总冷、热负荷面积指标:可查阅 CJJ34-2010《城镇供热管网设计规范》第3.1节,里面的数据还是挺准确的,尤其是热负荷指标。或建筑物空调冷负荷指标《2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》1.3.2。 采暖热负荷指标的确定 建筑物的采暖热负荷指标:可查阅 CJJ34-2010《城镇供热管网设计规范》第3.1节,里面的数据还是挺准确的。或者是查阅《2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》1.3.1。(或陆耀庆《实用供热空调设计手册第二版》5.1.3节第317页) 居住建筑的建筑物采暖热负荷指标:据DBJ14-037-2006《山东省居住建筑节能设计标准》4.1.6条规定:不宜超过32w/m²(公共建筑节能标准无热负荷指标规定)
(2)人员密度:可查阅陆耀庆《实用供热空调设计手册第二版》19.3.3节第1466页(源于国际标准),或《2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》1.3节第11页(此表源于北京建筑设计研究院《建筑设备专业设计技术措施》)。 或《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2005,附录B 其中新版实用供热空调手册上的人员密度要偏小些,设计常采用的人员密度值比手册上的要大。 2、确定空调机组的送风量G
(1)、定性分析参数时,可将房间的总冷负荷Q分解成新风冷负荷Q1+房间余热冷负荷Q2: 一次回风系统的所需的总冷负荷为:新风冷负荷Q1和消除室内余热的冷负荷Q2,其实,一次回风系统跟风机盘管加新风系统,就其制冷的最终结果即维持房间的温度和新风量来说是一样,比如同一个房间,其所需的新风量为G1,室内的余热冷负荷为Q2,那么此房准),第二是技术措施和最常用的手册,第三是其他资料 一、风系统: (一)一次回风系统: 确定空调机组的所需冷量Q和送风量G 说明:一次回风系统的空调机组,常采用转轮热回收式空调机组,冷热水盘管共用一套(公共建筑节能标准有规定)。 1、确定空调机组的所需冷量Q (1)采用空调房间总冷负荷面积概算指标来确定。 房间的总冷负荷面积概算指标:可查阅:陆耀庆《实用供热空调设计手册第二版》19.4.1节第1478页,或《2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》1.3节第11页(此表源于陆耀庆第一版实用供热空调设计手册,09版技术措施无面积指标)。 说明:其中该总冷负荷面积指标包括房间的余热冷负荷+新风冷负荷。 房间的空调系统的冷、热负荷概述指标:可查询《简明空调设计手册》2.4节63页。 建筑物的空调总冷、热负荷面积指标:可查阅 CJJ34-2010《城镇供热管网设计规范》第3.1节,里面的数据还是挺准确的,尤其是热负荷指标。或建筑物空调冷负荷指标《2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》1.3.2。 采暖热负荷指标的确定 建筑物的采暖热负荷指标:可查阅 CJJ34-2010《城镇供热管网设计规范》第3.1节,里面的数据还是挺准确的。或者是查阅《2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》1.3.1。(或陆耀庆《实用供热空调设计手册第二版》5.1.3节第317页) 居住建筑的建筑物采暖热负荷指标:据DBJ14-037-2006《山东省居住建筑节能设计标准》4.1.6条规定:不宜超过32w/m²(公共建筑节能标准无热负荷指标规定)
(2)人员密度:可查阅陆耀庆《实用供热空调设计手册第二版》19.3.3节第1466页(源于国际标准),或《2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》1.3节第11页(此表源于北京建筑设计研究院《建筑设备专业设计技术措施》)。 或《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2005,附录B 其中新版实用供热空调手册上的人员密度要偏小些,设计常采用的人员密度值比手册上的要大。 2、确定空调机组的送风量G
(1)、定性分析参数时,可将房间的总冷负荷Q分解成新风冷负荷Q1+房间余热冷负荷Q2: 一次回风系统的所需的总冷负荷为:新风冷负荷Q1和消除室内余热的冷负荷Q2,其实,一次回风系统跟风机盘管加新风系统,就其制冷的最终结果即维持房间的温度和新风量来说是一样,比如同一个房间,其所需的新风量为G1,室内的余热冷负荷为Q2,那么此房
间的总冷负荷Q应该是一定的,不论采用一次回风系统还是风机盘管加新风系统,消耗的总冷负荷都是固定的Q,也就是计算软件算出的房间总冷负荷。所以对于一个房间来说,其用于消耗余热的冷负荷Q2是一定的,不变的,而空调机组所要提供的总冷负荷Q大小只与系统为改房间送入的新风量大小有关,如果一点新风不送的话,那么空调机组所需要为改房间提供的总冷负荷Q就等于该房间的余热冷负荷Q2,此时该房间所需外界提供的总冷负荷最小。 如果不考虑空气的中间处理过程,则无论是一次回风系统,还是风机盘管加新风系统,只考虑始末两个状态点时,则必然都是:风量G1的新风由最初的Iw变成了最终变为了In,所以用于处理新风的冷负荷Q1=G1(In-Iw),这部分就是新风冷负荷Q1,而同时还有一部分冷负荷是用于消除室内余热的冷负荷Q2,两者加起来Q1+Q2=Q为消耗的总冷负荷,见《空气调节》第4.3节118页。
(2)、一次回风系统,送风状态点O与房间的总冷负荷Q是已知的,确定新风量G1即可求出总的送风量G及Q1,Q2,G2,或者确定总送风量G即可求出新风量G1及Q1,Q2,G2。计算公式如下: Q=G(Ic-Io),又Ic*G=In*G1+Iw*(G-G1),已知G1即可求出G,或已知G即求出G1 通常房间要满足最小新风要求,所以通常要根据规范规定的最新新风量G1来求得一次回风系统的空调机组的总送风量G,如果是根据空调机组样本上的总冷负荷Q所对应的送风量G来选择空调机组时,这时要根据样本上的总送风量G来计算出新风量G1,核对G1是否满足规范规定的最小新风量要求。 通常一次回风系统,采用的是机器露点温度送风,就室内温度Tn的露点温度Tn,l,送风状态点为Tn,l的等温线与相对湿度线90%的交点O,或者是按规范规定的最大温差送风(具体见周继红《中央空调工程设计与施工》67页),所以送风状态点O肯定是固定不变的,已知的,同时还已知的是房间的总冷负荷Q,那么此时总冷负荷Q中,具体新风负荷Q1和用于消除室内余热冷负荷Q2都是未知的,按道理来说,送风状态点O的参数已知,那么总的送风量G就只跟室内余热冷负荷Q2有关了,即G=Q2/(In-Io),但是总冷负荷Q中新风负荷Q1和余热冷负荷Q2具体分配比例多少是未知的,所以此时总送风量G无法确定,只有当新风量确定时,那么新风负荷Q1就确定了,那么Q2就确定了,那么总的送风量G就确定了,或者当先确定了总的送风量G,那么就确定了Q2,那么就确定了Q1,那么新风量G1
就确定了。 (2)、当已知房间总冷负荷Q和送风状态点O时,调整新风量G1的大小,对总风量G的影响如下: 新风G1增加时,那么新风负荷Q1增加,而总冷负荷Q是固定的,所以余热冷负荷Q2减小,G=Q2/(In-Io),所以总送风量G减小; 新风G1减小时,那么新风负荷Q1减小,而总冷负荷Q是固定的,所以余热冷负荷Q2增加,G=Q2/(In-Io),所以总送风量G增加;当新风量G1减小到零,那么此时Q2达到最大值即Q,即房间的总冷负荷Q都为余热负荷Q2,那么此时送风量G也达到最大值G=Q/(In-Io)。 采用风机盘管加新风系统来分析,此时供应新风机组的Q1和风机盘管的QF,其供应的总冷负荷Q=Q1+QF是固定的,此时增加新风量G1,那么用于冷却新风的供应的冷负荷Q1增加,从而风机盘管的供应冷负荷QF减小,而风机盘管的回风送风量G2=QF/(In-IL2)也减小,而混合后C点的总风量G=Q2/(In-Ic),其中Q2为房间的余热冷负荷。因为Q2=QF所以Q2是减小的,而从焓湿图上看,由于L2点和L1点位置不变,而G1增加,G2减小,则混合点C的位置一定是上移的,所以Ic是增加的,所以根据G=Q2/(In-Ic),总风量G是减小的。
因为新风机组处理到与室内空气等焓状态L1后与风机盘管处理后的空气L2混合后达到状态点C,从焓湿图上可见,C点与L2点很接近,所以可以将风机盘管的制冷量QF近似等于用于消除室内余热冷负荷Q2,所以总风量G是减小的(理解错了)。 但是有个疑问,按道理来说,房间所需的总冷负荷Q应该为新风冷负荷Q1与室内余热冷负荷Q2的和,而新风机组消耗的冷负荷就是Q1,但风机盘管消耗的冷负荷QF却是不等于余热冷负荷Q2,而是QF>Q2,所以实际消耗的总冷负荷Q1+QF大于Q1+Q2,这是为什么呢? 其实是理解错了,实际上QF=Q2,QF=G2(In-IL2),而Q2=G(In-Ic),从焓湿图上看上去IL2与Ic不相等,这主要是因为G2与G不相等,从上面公式就可以看出来,如果IL2与Ic相等的话,而G2与G不相等,那么QF就不可能与Q2相等了,所以不要被焓湿图迷惑了。
(4)、当供应房间的总冷负荷Q和及总送风量G及送风状态点O
固定不变时,调整新风量G1
与回风量G2的比例时,对房间空气状态的影响: 新风G1增加时,那么新风负荷Q1增加,而总冷负荷Q是固定的,所以用于消除余热的冷负荷
Q2减小,那么此时房间的空气温度将会升高; 新风G1减小时,那么新风负荷Q1减小,而总冷负荷Q是固定的,所以用于消除余热的冷负荷Q2增加,那么此时房间的空气温度将会降低;如果将新风量减小到零时,那么供应房间的总冷负荷Q将都用于消除室内余热Q2,此时房间的温度将会降为最低。 从以上可看出,对于一次回风系统来说,平时运行中,可以通过调节改变新风量和回风量的大小,来调整空调房间内的空气温度。