空气调节课程设计说明书.docx
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空气调节课程设计说明书
空气调节课程设计
第一章设计资料
1.1设计课题
市某五层教学楼空调工程设计。
1.2室外设计参数
地点:
市
维度:
31
经度:
121.43
室外夏季空调计算干球温度:
34℃
室外夏季空调计算湿球温度:
28.2℃
室外夏季空调计算日平均温度:
30.4℃
室外冬季空调计算干球温度:
-2.5
夏季室外平均风速:
3.2m/s
夏季大气压力:
100530Pa
夏季室外相对湿度:
83%
1.3室设计参数
1.3.1、夏季室设计参数
教室:
温度26℃湿度60±5%
老师办公室:
温度26℃湿度60±5%
舞蹈室:
温度26℃湿度60±5%
绘画室:
温度26℃湿度60±5%
1.3.2、冬季室设计参数
教室:
温度20℃湿度45±5%
老师办公室:
温度20℃湿度45±5%
舞蹈室:
温度20℃湿度45±5%
绘画室:
温度20℃湿度45±5%
1.4土建参数
1.4.1外墙参数:
附录2-9中序号12的墙体,K=1.17W/(m21·K),β=0.23,F=19.35m2,延迟时间ε=10h。
1.4.2屋面参数:
附录2-9中序号10,K=1.10W/(m2·K),F=77.76m2,衰减系数β=0.52,吸收系数ρ=0.75,延迟时间ε=6h。
1.4.3外窗参数
采用双层普通玻璃塑钢窗,有浅绿色窗帘,K=3.61W/(m2·K)
第二章空调房间冷负荷计算
2.1外墙(或屋面)传热冷负荷的计算
Q=Ko·Fo·[(tlo-tdl)·Ca·Cp-tn]
Ko
传热系数,W/(m2·℃)
Fo
外墙和屋顶的面积,m2
tlo
墙体或屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃
tdl
围护结构的地点修正系数,℃
Ca
外表面放热系数修正值
Cp
围护结构外表面日射吸收系数的修正值
tn
室设计温度,℃
2.2外窗的温差传热负荷
Q=Fch·Kch·CK1·Ck2·[(tlc+td2)-tn]
Kch
外窗传热系数,W/(m2·℃)
Fch
外窗窗口面积,m2
tlc
外窗的逐时冷负荷计算温度,℃
td2
外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值
CK1
不同类型窗框的外窗传热系数的修正值
CK2
有遮阳设施外窗的传热系数修正值
tn
室设计温度,℃
2.3外窗的太阳辐射冷负荷
Q=Cs·Cn·Ca·[Fl·Jch。
zd·Ccl。
ch+(Fch-F1)·Jsh。
zd·C(cl。
ch)N]
Cs
窗玻璃遮挡系数
Cn
窗遮阳设施的遮阳系数
Ca
窗的有效面积系数
F1
窗上受太阳直接照射的面积,m2
Jch。
zd
透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度,W/m2
Jsh。
zd
透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度,W/m2
Ccl。
ch
冷负荷系数(C(cl。
ch)N为北向冷负荷系数),无因次,按纬度取值,并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素
Fch
外窗面积(包括窗框,即窗的窗洞面积),m2
2.4维护结构冷负荷
Q=K·F·(tls–tn),tls=tw.pj+△tls
K
围护结构的传热系数,W/(m2·℃)
F
围护结构的面积,m2
tls
邻室计算平均温度,℃
tn
室设计温度,℃
tw.pj
设计地点的日平均室外空气计算温度,℃
△tls
邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值,℃
2.5新风渗透冷负荷
W=1/1000·ρw·L·(dw–dn)湿负荷
Qx=1/3.6·ρw·L·(tw-tn)显热负荷
Qq=1/3.6·ρw·L·(Iw-In)全热负荷
ρw
夏季室外空调计算干球温度下密度:
一般取:
1.13kg/m3
L
空气量m3/h
dw
室外空气含湿量,g/kg干空气
dn
室空气含湿量,g/kg干空气
tw
室外空气调节计算干球温度,℃
tn
室计算温度,℃
Iw
室外空气焓值,kJ/kg干空气
In
室空气焓值,kJ/kg干空气
2.6人体冷负荷、湿负荷
冷负荷
Qr=Qs·CCL+Qq;Qs=n·Cr·q1,Qq=n·Cr·q2
Qr
人体散热引起的冷负荷,W
Qs·CCL
显热冷负荷,W
CCL
人体显热散热冷负荷系数
潜热冷负荷,W
q1
不同室温和劳动性质时成年男子的显热量,W
n
空调房间的人数,人
Cr
群集系数
q2
每个人散发的潜热量,W
湿负荷
Wr=n·Cr·w
Wr
人体的散湿量,g/h
Cr
群集系数
n
空调房间的人数,人
w
每个人的散湿量,g/h
2.7照明冷负荷
Q=N·n1·Ccl(白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯)
Q=(N1+N2)·n1·Ccl(明装荧光灯:
镇流器安装再空调房间)
Q=N1·n1·n2·Ccl(暗装荧光灯:
灯管安在吊顶玻璃罩)
N
白炽灯的功率,W
N1
荧光灯的功率,W
N2
镇流器的功率,一般取荧光灯功率的20%,W
n1
灯具的同时使用系数,即逐时使用功率与安装功率的比例
n2
考虑玻璃反射,顶棚通风情况的系数,当荧光灯罩有小孔,利用自然通风散热于顶棚时,取为0.5-0.6,荧光灯罩无通风孔时,视顶棚通风情况取为0.6-0.8
Ccl
照明散热形成的冷负荷系数
2.8设备冷负荷
q=n1·n2·n3·n4·N(电热设备)
q=1000·n1·n2·n3·N/η·Ccl(工艺设备和电动机都在室)
q=n1·n2·n3·N·Ccl(仅工艺设备在室)
q=n1·n2·n3·Ccl·N(1-η)/η(仅电动机在室)
N
电热设备的安装功率,W
n1
同时使用系数,即同时使用的安装功率与总安装功率之比,一般为0.5~1.0
n2
安装系数,即最大实耗功率与安装功率之比,一般可取0.7~0.9
n3
负荷系数,即小时平均实际功率与设计最大实耗功率之比,一般取0.4~0.5
n4
通风保温系数
η
电动机效率,可由产品样本查得,一般可取08~0.9
Ccl
电动设备和用具散热的冷负荷系数
2.9计算过程以5020房间为例进行计算:
2.9.1.屋顶冷负荷
屋顶:
结构同附录2-9中序号10,K=1.10W/(m2·K),F=77.76m2,衰减系数β=0.52,吸收系数ρ=0.75,延迟时间ε=6h。
从教材附录2-11查的扰量作用时刻τ-ε时市屋顶负荷温差的逐时值Δtτ-ε,可以按式(2-58)算出逐时冷负荷,计算结果如下表:
2.9.2.南外墙冷负荷
南外墙:
结构同附录2-9中序号12的墙体,K=1.17W/(m21·K),β=0.23,F=19.35m2,延迟时间ε=10h。
从教材附录2-10查的扰量作用时刻τ-ε时的上向外墙负荷温差的逐时值,按公式2-58算出南外墙的逐时冷负荷,计算结果列入表2-12
2.9.3南外窗
采用双层普通玻璃塑钢窗,有浅绿色窗帘,F=9.45m2
1)瞬变传热得热形成冷负荷:
2)日射得热形成冷负荷
2.9.4人体冷负荷
成年男子散热散湿量:
显热61W/人,潜热73W/人,散湿量109g/(h·人)
2.9.5照明冷负荷
2.9.6设备冷负荷
电子设备:
电脑及多媒体
2.9.75020房间各项冷负荷汇总
2.10本工程各房间冷负荷汇总:
第三章工况分析
3.1、夏季工况分析
在焓湿图上标出室状态点N,过N点作室热湿比线(ε线),根据选定的送分温差Δt0,画出t0线,该线与ε的交点O即为送风状态点,为了获得O点,常用的方法是将室、外混合状态点C的空气经喷水室(或空气冷却器)冷却减湿处理到L点(L点称机器露点,它一般位于φ=90%~95%),再从L加热到O点,然后送入房间,吸收房间的余热余湿后变为室状态N,一部分室排风直接排到室外,另一部分再回到空调室和新风混合。
处理过程如下所示:
3.2、冬季工况分析
设冬季室状态点与夏季相同。
在冬季,室外空气参数将移到h-d图的左下方,室热湿比ε’因房间有建筑耗热而减小(也可能成负值)。
因此,冬季送风点就是ε’线与d0线的交点O’的交点,这是的送风温差与夏季不同。
若冬季的室余湿量W
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