空调系统设计的基本设计步骤及其主要设计程序
设计顺序:先末端,后主机设计原则:合理、经济,最大限度节约运行成本设计方案及适用范围:32313133353236313431303231363533e58685e5aeb931333264643062一、末端部分:1、风机盘管系统;适用范围:一般办公、餐饮等场所2、风机盘管加新风系统;适用范围:要求较高的办公、酒店、餐饮娱乐等场所3、全空气系统;适用范围:商场超市、车间等大开间场所二、主机部分:1、螺杆式冷水机组制冷,市政或锅炉供热;适用范围:有专用机房、电力充足、需专人值守2、风冷机组制冷(制热),市政或锅炉供热;适用范围:空调面积较小、没有机房、无专人值守3、离心式冷水机组制冷,市政或锅炉供热;适用范围:空调面积较大、有专用机房、电力充足、需专人值守4、溴化锂机组制冷(制热),市政或锅炉供热;适用范围:电力不足、有市政热源并经综合比较经济、有专用机房、需专人值守三、其它:1、一拖多系统;适用范围:空调面积较小、无专用机房、无专人值守、空调面积较大但非同时使用且需独立计费等场所2、风管机系统;适用范围:大开间、无专用机房、无专人值守、控制灵活、初投资较低设计程序:一、末端部分:(一)设备选型:1、计算实际空调面积;2、根据使用场所确定冷负荷指标,计算出设计总负荷,根据设备布置特点确定所需设备数量,确定设备型号;冷负荷概算指标:采用组合式空调器,循环次数商场6~7次,推荐8~9次(二)水系统设计:1、设备定位布置,确定立管位置,根据系统复杂程度确定采用同程式或异程式(当立管与最末端设备距离超过30米时尽量采用同程式);2、确定主管道走向,并与设备合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便于调节;3、根据设备流量确定每一管段的水流量,再根据设计水流速计算出管径;4、空调水设计流速为0.9-2.5m/s,管径越大、流速越大,管道比摩阻应小于500;5、水管与设备连接时,进水管上设软接、过滤器、阀门,出水管上设软接、阀门;6、冷凝水管径设计:当机组冷负荷Q≤7KW,DN=20;Q=7.1-17.6,DN=25;Q=17.7-100,DN=32;Q=101-176,DN=40;Q=177-598,DN=50;Q=599-1055,DN=80;Q=1056-1512,DN=100;Q=1513-12462,DN=125;Q>12462,DN=1507、空调水管保温:当采用超细玻璃棉管壳保温时,供回水管保温厚度采用50mm,冷凝水管保温厚度采用30mm;当采用橡塑材料保温时,供回水管保温厚度采用30mm,冷凝水管保温厚度采用15mm;当冷凝水管采用PVC等塑料管材时,可不作保温处理。一拖多氟系统应当保温。(三)风系统设计:1、风量选择:(1)新风工况:按每人最小新风量确定影剧院、博物馆、体育馆、商店,每人最小新风量8M3/H;办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅、普通病房,每人最小新风量17M3/H;客房,每人最小新风量30M3/H,正常采用50M3/H;(2)回风工况:按循环次数确定,一般取8-10次/H,即空调空间体积×(8-10)/H2、风机风压的选择:估算法:风压=(最不利环路长度×10)Pa3、设备定位,尽量靠近水系统立管;4、布置风口,在保证无空调死区的前提下,尽量减少风口数量、保持风口规格统一;送风口风速在2-2.5 m/s之间,回风口风速在3-5 m/s之间,根据风口风量和风速确定风口尺寸;5、确定主风道走向,并与各风口合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便于调节,并且每个风口均设风量调节阀;6、根据风口数量确定各段风道风量,再根据设计风速计算出风道截面积,根据安装空间确定风道规格,在保证装修标高的前提下,尽量减小风道的宽高比,尽量减少变径;通风空调风管内设计流速(m/s):注:1、表中分子为推荐流速,分母为最大流速。2、对消声有严格要求的系统,管内的流速不宜超过5 m/s,支管内的流速不宜大于3 m/s。7、当风道穿越机房或防火分区时,风道上应设防火调节阀;8、当风机风量大于10000 M3/H时,风机的进出口应设消音静压箱,通过静压箱截面流速为2-3 m/s;小于10000 M3/H时,在风机出口处设消音器即可,消音器的内径与主风道相同;9、钢板空调风道保温:当采用超细玻璃棉板保温时,保温厚度为40mm;当采用橡塑板保温时,保温厚度为15mm。二、主机部分:(一)制冷、制热主机:根据使用场所确定负荷概算指标,再乘以总的空调面积便可计算出总的设备负荷,再根据系统情况确定主机数量,选出设备型号;对于一些多用途的空调场所,计算设备负荷时需考虑同时利用系数。空调主机负荷概算指标:(二)冷却塔:根据制冷机组的所需冷却水量确定,实际选用的冷却塔水量应大于所需水量,应当注意的是冷却塔的工况应和机组冷却水的工况保持一致。(三)冷媒水泵:1、数量:比机组多出一台作为备用;2、流量:根据机组冷水流量 ×(20~30)%确定;3、扬程:根据系统情况,通常取(20~40)m;(四)冷却水泵:1、数量:比机组多出一台作为备用;2、流量:根据机组冷却水流量 ×(10~15)%确定;3、扬程:根据水泵至冷却塔的高度+机组压降+(5~10)m;(五)软化水设备:根据流量来确定,通常取(3~8)M3/H补水泵的流量,应根据热水的正常补给水量和事故补给水量确定,并宜为正常补给水量的4-5倍。正常补给水量一般按系统水容量的1%考虑。初步设计时可按循环水量的1%估算。补水泵的流量是正常补给水量+事故补给水量;而水处理设备的流量可按照正常补给水量确定,即1%。补水量可按照系统负荷来估算:以设计冷量为基础,系统水容量大约为2-3L/KW。有用建筑面积来估算,大概每平方1升(六)软化水箱:根据标准水箱尺寸,通常取(2.5~8)M3(七)落地膨胀水箱:1、罐体直径通常取:Φ1000~12002、配2台水泵:流量:(3~8)M3/H; 扬程:(冷媒水泵扬程×1.3)m(八)分、集水器、分气缸:1、直径D=(1.5-3)×支管中的最大直径,mm 2、长度按支管数量和阀门型号确定(九)冷却水处理:通常在机组冷却水进口处设电子水处理仪进行处理。一般中央空调系统的定压点均设在冷冻水泵的入 口的回水干管上,这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分布。目前供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水,补水泵定压补水,气体定压罐结 合补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式,所以现在在民用建筑中大量使用,但是膨胀水箱必须设在系统的最高点。
设计顺序: 先末端,后主机
设计原则: 合理经济,最大的节约成本
计算实际空调面积,根据使用场所确定的冷负荷指标,计算出设计总负荷,根据设备布置特点确定设备总数量,确定设备型号:
AUH冷量 / 风量 = 7 W/m3FCU冷量 / 风量 = 3 W/m3
当设备位置确定,立管位置确定,根据系统复杂程度确定采用同程式或异程式(当立管与最末端设备距离超过30米时尽量采用同程式);
确定主管道走向,并与设备合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便调节。
假定 冷水机组冷水流量:6m3/10RT, DN40
根据设备流量确定每一管段的水流量, Q=冷量RT / 10RT X 6m3
空调水设计流速为 0.9-2.5 m/s,管径越大,流速越大。管道比摩阻应小于500。
根据设计水流速计算出管径: 管径= DN40 X (Q/6)1/2
冷却水流量: 是冷水流量的1.2倍。
空调水管保温:
当采用超细玻璃棉管壳保温时,供回水管保温厚度采用 50mm, 冷凝水管保温厚度采用 30mm
当采用橡塑材料保温时,供回水管保温厚度采用 30mm, 冷凝水管保温厚度采用 15mm
当冷凝水管采用 PVC 等塑料管材时,可不作保温处理。
风量选择:
新风工况: 按每人最小新风量确定,影剧院、博物馆、体育馆、商店,每人最小新风量:8m3/H,立方米/小时
办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅、普通病房,每人最小新风量: 17 m3/H ,客房每人最小新风量: 30 m3/H,正常采用 50 m3/H。
回风工况:按循环次数确定,一般取 8-10 次/H,即空调空间体积 * (8-10)/H ,采用组合式空调器,循环次数:商场6-7次,推荐8-9次
估算法: 风压 = (最不利环路长度 * 10)Pa
设备定位,尽量靠近水系统立管布置风口,在保证无空调死区的前提下,尽量减少风口数量,保持风口规格统一;
送风口风速在2-2.5 m/s之间,回风口风速在 3-5 m/s之间;
根据风口风量和风速确定风口尺寸 风量/风道截面积 = 28800 m3/m2
确定主风道走向,并与各风口合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便调节,并且每个风口均设风量调节阀;
根据风口数量确定各段风道风量,根据设计风速计算出风道横截面积,根据安装空间确定风道规格,在保证装修标高的前提下,尽量减少风道的宽高比,尽量减少变径;
钢风道保温,当采用超细玻璃棉板保温时,保温厚度为40mm;当采用橡塑板保温时 保温厚度为15mm.
根据使用场所确定负荷概算指标,再乘以总的空调面积便可计算出总的设备负荷,再根据系统情况确定主机数量,选出设备型号;对于一些多用途的空调场所,计算设备负荷需考虑同时利用系数。
根据制冷机组所需冷却水量确定,实际选用的冷却塔水量应大于所需水量,应当注意的是冷却塔的工况应和 机组冷却水的工况保持一致。
数量:比机组多出一台作为备用
流量:根据机组冷水流量 * (120-130)% 确定
扬程:根据系统情况,通常取(20-40)m
数量:比机组多出一台作为备用
流量:根据机组冷却水流量 * (110-115)% 确定
扬程:根据水泵至冷却塔的高度 + 机组降压 + (5-10)m
软化水箱
根据标准水箱尺寸,通常取(2.5-8)m3
通常在机组冷却水进口处设电子水处理仪 进行处理
目前供热空调系统定压补水方式主要有 膨胀水箱定压补水,补水泵定压补水,气体定压罐结合 补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式,膨胀水箱必须设在系统的最高点。补水泵定压补水定压点设在 冷冻水泵的入口回水干管上,这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分别。
罐体直径通常取: 1000 - 1200
配2台水泵
流量: (3-8)m3/H扬程: (冷媒水泵扬程 * 1.3)m
是正常补给水量 + 事故补给数量; 并宜为正常补给水量的 4-5倍。以设计冷量为基础,系统水容量大约为 2-3 L/KW。正常补给水量一般按系统水量的1%考虑。初步设计时可按 循环水量的 1% 估算。而水处理设备的流量可按正常补给水量确定即1%。 补水量用建筑面积来估算,大概每平米1L。
分集水器、分气缸
1、直径D=(1.5-3)* 支管中的最大直径
2、长度按支管数量和阀门型号确定
(一)系统设计问题
1、水泵在系统的设计位置:
一般而言,冷冻水泵应设在冷水机组前端,从末端回来的冷冻水经过冷冻水泵打回冷水机组;冷却水泵设在冷却水进机组的水路上,从冷却塔出来的冷却水经冷却水泵打回机组;热水循环泵设在回水干管上,从末端回来的热水经过热水循环泵打回板式换热器。
2、冷却塔上的阀门设计:
2、1冷却塔进水管上加电磁阀(不提倡使用手动阀)
2、2管泄水阀应该设置于室内,(若放置在室外,由于管内有部分存水,冬天易冻)
3、电子水处理仪的安装位置 放置于水泵后面,主机前面。
4、过滤器前后的阀门 过滤器前后放压力表。
5、水泵前后的阀门
5、1水泵进水管依次接:蝶阀-压力表-软接
5、2水泵出水管依次接:软接-压力表-止回阀-蝶阀
6、分集水器
6、1分集水器之间加电动压差旁通阀和旁通管(管径一般取DN50)
6、2集水器的回水管上应设温度计。
7、各种仪表的位置:布置温度表,压力表及其他测量仪表应设于便于观察的地方,阀门高度一般离地1.2-1.5m,高于此高度时,应设置工作平台。
8、机组的位置:两台压缩机突出部分之间的距离小于1.0m,制冷机与墙壁之间的距离和非主要通道的距离不小于0.8m, 大中型制冷机组(离心,螺杆,吸收式制冷机)其间距为1.5-2.0m。制冷机组的制冷机房的上部最好预留起吊最大部件的吊钩或设置电动起吊设备。
(二)、水路设计问题点汇总
问题点一:水管的坡度要合理
1、 水平支、干管,沿水流方向应保持不小于0.002的坡度;
2、 机组水盘的泄水支管坡度不宜小于0.01。
3、 因条件限制时,可无坡度敷设,但管内流速不得小于0.25m/s。
问题点二:冷凝水干管的设计
1、 冷凝水应就近排放,一般排于卫生间地漏
2、 凝水干管的长度设计要考虑因坡降引起的高度,管两端高低落差距离不能大于吊顶高度
问题点三:选择合适的管路阀件
1、立管与水平管连接处装调节阀
3、 水管路的每个最高点设排气装置(当无坡度敷设时,在水平管 水流的终点)
3、立管最低处连接关断阀,便于维修立管4、 水管的热力补偿可以利用弯头自然补偿,不足时也可加设膨胀补偿器。
问题点四:水管布置
1、 立管在管道井内不宜乱放,宜靠墙靠角安放
2、 管道在水平面内禁止穿越楼梯、剪力墙、配电室等
问题点五:水管保温
1 保温结构一般由保温层和保护层组成
2 保温层厚度要根据热力计算确定,经验值可参考《民用建筑空调设计》P279
3 保温材料可因地制宜,就近取材,应采用非燃或难燃材料,必须符合《建筑设计防火规范》。
问题点六:水力计算
1 空调水系统各并联环路压力损失差额,不应大于15%
2 水管路比摩阻宜控制在100-300Pa/m,
问题点七:水系统补水
1 空调水系统补水应经软化水处理,仅夏天供冷的系统可采用电子水处理仪
2 系统补水量取系统水容量的2%
3 补水点宜设在循环水泵的吸入段
(三)、末端设计中应注意的问题点:
1.接风管的风盘的风口设计。
1)第一个送风口与风盘的出风口的距离要适当;
2)带有两个出风口的风盘送风管要变径;
3)风盘的送风口与回风口距离要适当。(≤5米)
2.风机盘管的进出水管路设计。
1)进出水管路为"上进下出";
2)风盘与供回水干管的相对标高不小于200mm;
3)进水管上依次接过滤器、闸阀、和软接;
4)出水管上接软接、闸阀。
3.同型号风盘的出风口数量的确定
同型号风盘的出风口数量可视空调区域的不同而定。
4.两个小包间共用一个风盘的气流组织
两个小包间共用一个风盘,每个包间可设一个出风口,两个包间的回风口可以通过串联接到风盘的回风口上。
5.靠近窗口的风盘布置:
为抵挡室外冷负荷渗透,风机盘管应该尽量靠近外墙、外窗布置。
6.大空间的风机盘管的布置:
在大空间布置风机盘管时,宜以“中间回风,两边送风”的气流组织 方式布置风盘,见附图1-6。
7.嵌入机的布置
嵌入机布置时离边墙的距离不得大于3米;
诸如会议室、多功能厅等布置嵌入机时应该选用小冷量的多台机器,均匀布置。
8.内机选型:
大空间可选用嵌入机,长方形办公室最好选用卡式机
9.风口选型
高空间不宜选用散流器送风(风不宜送达工作区),最好使用可调双层百叶送风口.
10.回风箱的做法:
空气处理机的回风设计:在回风处做比较大的回风箱,在回风箱一侧开回风口,该做法可调节气流,降低噪音),见附图1-7
很多老百姓要的,是空调,能制冷制热。
很多老百姓的家里,装修也就是那样,没什么设计审美,实用和够用就行。
你想要有设计感的空调,有的,按价格从高到低排序,很容易找到。
空调外观在进行设计时,一定要考虑到人们的需求,在色彩、结构、材质满足人们的审美要求。在色彩上,一般的家用空调都是以白色为主,白色容易与家里的整体色彩相搭配。但是随着生活环境的改变,现在彩色调的空调也非常的受欢迎,彩色的面板能够给人一种视觉上的冲击感,在当今的市场上,主要的色调是蓝色、浅绿色和浅红色。蓝色给人一种大海的感觉,比较的清凉浅绿色比较的清新,就像大自然的颜色浅红色比较的温馨,是一种暖色调,给人温暖的感觉。空调的材质也是空调在形态设计上,要考虑的一个因素,以前所采用的材质主要是ABS面板,现在大多数采用的是镜面材料或者夹杂木纹材质。镜面面板给人一种非常时尚的感觉,而且在保养的过程中也比较易于保养,它的性能要比普通的面板优秀。
在一个产品的设计中,产品的形态非常的重要,一个产品好的形态能够瞬间吸引到人的注意力。但是一个产品的形态要服从产品的功能,产品的功能主要有三种,分别是使用、审美、认知。生产产品的目的就是要让人们使用,产品在设计形态时,必须与它的功能能够相适应,既要具有使用功能,又要具有形态上的美观。在进行空调的形态设计时,要考虑多方面的因素,既要考虑到它功能上的齐全,又要注意形态上的美观,让人们在享受到功能的同时,也满足精神上的享受。
空调在进行外观形态设计时,也要受到空调结构上的限制,空调有自己的结构特征,在进行外观的设计时,必须要根据产品的结构特征来设计,外观不能脱离结构而单独进行设计。目前,在进行空调外观设计时,主要要考虑的就是空调的风道结构对于空调形态设计的影响。空调风道系统结构主要影响了空调进出风口的布置,对于空调面板的设计有一定的影响。在设计空调的外形时,还要考虑到它的主要结构以及零件的性能。这些都是影响空调形态设计的因素。
摘要:本工程总建筑面积约为306m2,空调使用面积约为285m2 。为了营造一个舒适、温馨、高质量、高品质、高品位的工作空间,给该建筑选择一套最实用、最完善、能将空气品质处理到最佳状态,使处于其中的人有身处大自然之清新感觉的空调系统,本着严谨、认真、诚恳的专业态度,根据建筑的使用情况,综合考虑业主的需要,参照业主的具体要求,依据国家暖通设计规范,进行了如下环保性、舒适性、实用性空调系统设计。
关键词:办公楼 小型中央空调
一、工程概述
本工程为威帆科技公司办公室中央空调系统。该办公室总建筑面积约为306m2,空调使用面积约为285m2 。为了营造一个舒适、温馨、高质量、高品质、高品位的工作空间,给该建筑选择一套最实用、最完善、能将空气品质处理到最佳状态,使处于其中的人有身处大自然之清新感觉的空调系统,本着严谨、认真、诚恳的专业态度,根据建筑的使用情况,综合考虑业主的需要,参照业主的具体要求,依据国家暖通设计规范,进行了如下环保性、舒适性、实用性空调系统设计。
二、设计说明
1.设计原则:
我们主要依据国家规范、行业标准、品牌品质、舒适环保、经济实用、高效可靠、豪华美观、操作简便、维护便利的原则,提供本空调方案。
2.设计依据:
(1)《户用和类似用途冷水热泵机组》国家标准(GB/T18430.2-200119-87)
(2)《采暖通风与空气调节设计手册》(GB19-87)
(3)《家用中央空调实用技术手册》(交通出版社)
(4) 空气调节的四度:温度、湿度、洁净度和风速
3.设计参数:
(1)室外气象参数:
冬季: 采暖(干球)温度 -5℃
通风(干球)温度 -1℃
空调(干球)温度 -7℃
室外计算相对湿度 60%
平均风速 3.4m/s
最多风向及其频率 N 11%
极端最低温度 -17.9℃
夏季:
通风(干球)温度 32℃
空调(干球)温度 35.6℃
室外计算相对湿度 76%
平均风速 2.6m/s
最多风向及其频率 S 11%
极端最高温度 43℃
(2)空调室内设计参数
房间类型
冬季
夏季
设计温度
(℃)
相对湿度
(%)
设计温度
(℃)
相对湿度
(%)
会议室
19±2
≤50%
26±2
≤65%
办公室
18±2
≤50%
26±2
≤65%
销售部
19±2
≤50%
26±2
≤65%
财务部
18±2
≤50%
25±2
≤65%
软件部
19±2
≤50%
26±2
≤65%
技术服务部
19±2
≤50%
26±2
≤65%
三、空调方案选择
1.空调系统的选择:
1).家用中央家调系统的分类及比较选择
a).风管机
机组新风供给和冬季加湿较容易实现,初投资小,但室内机和风管占用一定的空间,对层高也有要求,且为一开全开式,各空调房间不能单独控制温度。
b).水冷机
各空调房间能够单独控制,运行费用低,不占用空间,各房间能单独控制,合适性较高,室内噪声低;但水系统较杂,初投资中等;
c).VRV空调机组
运行费用小,占用空间小,室内噪声低,但安装要求高,需专业安装,若发生制冷剂渗漏,检漏较困难,且渗漏到相当浓度,会对人体造成危害。
分析该办公室平面图,单独控制的区域较多,再经过以上比较选择,选用风冷热泵机组加风机盘管为最佳选择。
2).为了保证向用户提供一个安全、舒适、高效、和谐的工作环境,家用中央空调应满足以下技术要求:
a).冬夏能兼顾使用,冬季能制热,夏季能制冷;
b).健康卫生、舒适性要好;
c).效率高、节能效果好;
d).自动控制要求高,操作要简捷;
e).安全性要好,发生事故的破坏性要小
f).安装、维护要方便;
g).使用寿命长
h).环境保护
综合考虑以上要求,选用开利“雅居易”风冷热泵机组,该机组具体相应的特点为:
a). 该机组是为寒冷地区度身定制热量差额管理功能的“全天候”风冷热泵机组,运行范围为-10℃至+46℃;板式蒸发器及内置水力模块均配有防冻电加热器,可有效保护机组在低达-10℃的气温条件下水路不发生冻结。
b).机组本身为水系统,在创造舒适环境的同时,由于机组为非变频空调,没有电磁辐射,不会干扰家用电器的使用
2、房间内使用的冷热空气应加新风系统,根据使用面积确定新风机组的送风量,(新风机组每层一台,如果楼层使用面积较小,也可两层用一台)确定新风机组的送风量以后确定送风管道的规格、走向。
3、新风一般为舒适性送风,风速要求不可过高,根据风量、房间大小确定风口的规格、型号(各风口配备调节阀);
4、风机盘管:根据房间大小确定风机盘管的规格、数量;看房间的使用功能来确定风机盘管的安装位置;
5、制冷机房内各种阀件就不再说了,你肯定知道,该加阀件加阀件,该加跑风加跑风,设备该加减震加减震;新风机房同样如此,防火阀、电动调节阀也是必备的,规格均根据管径来确定。风管经过防火分区时别忘了加防火阀。
6、空调水管高点、末端加跑风。
你的空调设计不知是否含防排烟:
根据防火分区确定排烟风机的规格、型号,然后计算排烟风管规格及排烟风口的规格,根据防火分区确定排烟风口的位置;根据排烟风管规格确定280度防火阀的规格。
7、楼梯间的正压送风也别忘记,加压风机在楼顶,加压风机、加压风口根据建筑定。
8、对于人员密集的房间,还应设排风系统。
2、明确计算建筑各个房间的负荷值
3、确定各末端设备的具体形式,风口具体排布,绘制草图
4、风系统和水系统分别需要计算风管,风管和水管
5、平衡各个管段的压力,修正管径
6、其他设备的具体型号选取,如机组选取、冷冻水泵、冷却水泵、膨胀水箱等。
7、电路及控制系统设计
8、机房排布
9、详细制图,编制设计说明书
10、回审设计,找不足,修正