水系统产品设计培训教程(改进版).ppt
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1、海尔水系统产品海尔水系统产品内容简介内容简介 一、冷源的设置 二、空调负荷计算 三、中央空调水系统设计 四、中央空调风系统设计 一、冷源的设置主要的冷源形式主要的冷源形式1.风冷热泵式机组风冷热泵式机组 2.水冷螺杆式冷水机组水冷螺杆式冷水机组3.离心式冷水机组离心式冷水机组风冷热泵式机组风冷热泵式机组特点及适用场合特点及适用场合 占地面积小,应用灵活方便.可用于室外气温较高地区的一些面积紧张的中、小型办公楼、商场等.可用于夏季制冷冬季制热.风风冷冷模模块块机机组组风风冷冷螺螺杆杆机机组组注注:通常以长江为界限,长江以南地区可用热泵机组同时满足冬夏空调要求.长江以北地区,采 用热泵时通常需设置
2、辅助热源来满足要求.机组的技术资料所提供的参数是在标准工况下的机组性能机组的技术资料所提供的参数是在标准工况下的机组性能,由于各机组的应用地由于各机组的应用地区区,场所场所,功能等不同功能等不同,使用工况必然存在较大的差异使用工况必然存在较大的差异,必须根据使用条件重新确必须根据使用条件重新确定定.水冷螺杆式冷水机组水冷螺杆式冷水机组 特点及适用场合特点及适用场合 机组主要优点是结构简单、体积小、重量轻、运行平稳、机组主要优点是结构简单、体积小、重量轻、运行平稳、易损件少、管理方便易损件少、管理方便.通过对滑阀的控制通过对滑阀的控制,可以在可以在10%100%之间进行无级调节之间进行无级调节,
3、且在低负荷时能效比较高且在低负荷时能效比较高,这对高层民用建筑有较好的适应性这对高层民用建筑有较好的适应性.主要用于大、中、主要用于大、中、小型民用商用建筑小型民用商用建筑、宾宾馆、医院、药厂馆、医院、药厂、影剧影剧院院、体育馆体育馆、娱乐中心娱乐中心、商业大厦商业大厦、工矿企业等工矿企业等场所的中央空调系统提场所的中央空调系统提供冷水供冷水.离心式冷水机组离心式冷水机组特点及适用场合特点及适用场合 机组制冷量大、重量轻、能效机组制冷量大、重量轻、能效比高、结构紧凑、尺寸小比高、结构紧凑、尺寸小,比较适合比较适合于需要大制冷量而机房面积又有限于需要大制冷量而机房面积又有限的场合的场合.部件之间
4、无接触、无摩擦、运行部件之间无接触、无摩擦、运行平稳、噪声较低、维修及运行管理平稳、噪声较低、维修及运行管理都较为方便都较为方便.制冷系数较高制冷系数较高.但如果负荷太低但如果负荷太低,有可能发生喘振现象有可能发生喘振现象,机组的运行工机组的运行工况将恶化况将恶化.二、空调负荷计算空调负荷估算指标空调负荷估算指标摘自摘自暖通空调暖通空调.动力动力 在没有掌握具体空调房间的面积、性质、使用对象等情况下,仅知在没有掌握具体空调房间的面积、性质、使用对象等情况下,仅知道整个建筑的面积,可通过建筑面积来估算确定空调负荷。道整个建筑的面积,可通过建筑面积来估算确定空调负荷。按建筑面积估算按建筑面积估算注
5、:注:1.1.上述指标为总建筑面积的冷负荷指标上述指标为总建筑面积的冷负荷指标,建筑物总面积小于建筑物总面积小于5000m5000m2 2时时,取上限取上限值值.大于大于10000m10000m2 2时时,取下限值取下限值.2.2.按照上述指标确定的冷负荷按照上述指标确定的冷负荷,即是制即是制冷机容量冷机容量,不必再加系数不必再加系数.3.3.博物馆可参考图书馆博物馆可参考图书馆,展览馆可参考展览馆可参考商店商店.其他建筑物可参考类似的建筑其他建筑物可参考类似的建筑.4.4.由于地区差异较大由于地区差异较大,上述指标以北京上述指标以北京地区为准地区为准.南方地区可按上限采取南方地区可按上限采取
6、.5.5.全年用空气调节系统冬季负荷可按下全年用空气调节系统冬季负荷可按下述方法估算述方法估算:北京地区为夏季冷负荷北京地区为夏季冷负荷的的1.11.11.21.2倍倍,广州地区为夏季冷负广州地区为夏季冷负荷的荷的1/31/31/4.1/4.空调负荷估算指标空调负荷估算指标在需要进行工程方案的初步设计及报价时在需要进行工程方案的初步设计及报价时,可通过下表对空调负荷进行估可通过下表对空调负荷进行估算,以下为部分具有代表性的单位面积空调负荷估算指标。算,以下为部分具有代表性的单位面积空调负荷估算指标。摘自摘自暖通空调暖通空调动力动力按空调面积估算按空调面积估算空调负荷详细计算空调负荷详细计算 在
7、做施工设计时,必须进行详细的负荷计算,且详细的负荷计算有利于准确确定空调的初投资和保证良好的运行效果。所以详细的负荷计算在设计时是非常有必要的。空调负荷详细计算通常由以下几部分组成:通过围护结构传入的热量透过外窗进入的太阳辐射热量人体散热量照明散热量设备等其他内部热源的散热量食品或物料的散热量渗透空气带入的热量伴随各种散湿过程产生的潜热量空调负荷空调负荷详细计算空调负荷详细计算 首先我们对由于围护结构传热产生的冷负荷进行计算,建筑的围护结构一般分为内围护和外围护结构,与室外空气接触的围护结构被称为外围护结构,顾名思义,内围护结构就是与建筑内其他相邻房间的间隔结构。这两项在负荷计算中要分别进行计
8、算!1.1.外墙冷负荷外墙冷负荷 要计算通过外墙的传热负荷通常要知道外墙的结构类型、外表面颜色、传热系数以及其朝向。具体可按当地的节能标准取数。2.2.外窗冷负荷外窗冷负荷 外窗冷负荷与外墙冷负荷不同,它包含两部分,由于温差传热形成的负荷与由于太阳辐射所形成的负荷。1)温差传热负荷计算公式:Qc=KFt K窗的传热系数 W/m F窗的面积 mt-计算时刻的负荷温差 计算时需确定的原始参数为:窗的面积,窗的传热系数。2)太阳辐射负荷Q=FXgXdJwtXg-窗户的构造修正系数Jwt计算时刻下,透过无遮阳设施外窗的太阳总辐射强度 W/m地点修正系数 计算时需确定的原始参数为:窗的种类,窗玻璃遮挡系
9、数,窗玻璃内遮阳系数,窗的阴影面积。空调负荷详细计算空调负荷详细计算空调负荷详细计算空调负荷详细计算3.3.人体冷负荷人体冷负荷 人体散热形成的冷负荷和散湿量按下式计算:1)人体散热冷负荷 CLr=n(q1Cq2)Cr CLr人体散热形成的冷负荷 n空气调节房间内的人数(人)q1-每个人散发的显热量(W)q2-每个人散发的潜热量(W)C人体显热散热冷负荷系数 该系数取决于人员在室内的停留时间及由进入室内时算起至计算时刻的时间。对于人员密集的场所,如电影院,剧场,会堂,体育馆等,可取1;24h内室温不能保持恒定(夜间停止使用),取1。Cr群集系数2)Wr=nWCrn空气调节房间内的(人)W每个人
10、的散湿量 g/hCr群集系数 空调负荷详细计算空调负荷详细计算4.4.照明冷负荷照明冷负荷 照明散热形成的冷负荷可根据照明器材的类型及安装方式的不同,按下式计算:1).白炽灯 CL1NN1Ccl1 2).明装荧光灯(镇流器安装在空调房间内)CL1(N1N2)n1Ccl1 3).暗装荧光灯(灯管安装在顶棚的玻璃罩内)CL1N1n1n2Ccl1 式中 CL1照明散热形成的冷负荷(W)N白炽灯的功率(W)N1荧光灯的功率(W)N2镇流器的功率(W),一般取荧光灯功率的20;n1-灯具的同时使用系数 n2-考虑灯罩玻璃反射,顶棚内通风等情况,当荧光灯 上部有小孔时,取 n2=0.5-0.6,灯罩上无孔
11、时,视顶棚通风情况取0.6-0.8。Ccl1-照明散热形成的冷负荷系数 空调负荷详细计算空调负荷详细计算室内照明及人员密度估算指标房间名称室内人数(人/m2)照明负荷(W/m2)旅馆客房0.10.151620商店营业厅(首层)1.01.23545商店营业厅(其他层)0.50.83545精品商场0.33445餐厅、宴会厅0.51.01220一般办公室0.10.231823会议室0.40.51823 注:根据北京市建筑设计院注:根据北京市建筑设计院建筑设备专业设计技术措施建筑设备专业设计技术措施整理整理摘自全国民用建筑工程设计技术措施摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调暖通空调.动力动力空调负
12、荷详细计算空调负荷详细计算5.5.渗透空气冷负荷渗透空气冷负荷 通过外门开启及围护结构缝隙渗入室内的空气量按可按下述方法计算:(1)、由于外门开启而渗入的空气量G1按下式计算:G1=n*Vm*w式中G1由于外门开启而渗入的空气量(kg/h);n每小时的人流量(人次/h);Vm外门开启一次(包括出入各一次)的空气渗入量m3/(人次.h),按下表选用;w室外空气密度(kg/m3)。(2)、通过围护结构、门、窗渗入室内的空气量G2可按换气次数估算:G2=V*w式中G2围护结构、门、窗缝隙渗入室内的空气量(kg/h);每小时的换气次数,与房间容积和门、窗的多少有关,一般可按下表 估算;w室外空气密度(
13、kg/m3)。Vm值m3/(人次.h)每小时通过的人数普通门带门斗的门转门单扇一扇以上单扇一扇以上单扇一扇以上1003.0 4.752.50 3.50 0.80 1.00 100-7003.0 4.752.50 3.50 0.70 0.90 700-14003.0 4.752.25 3.50 0.50 0.60 1400-21002.754.00 2.25 3.25 0.30 0.30 注:摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力换气次数值容积V500以下500-10001000-15001500-20002000-25002500-30003000以上0.70 0.60 0.55 0.
14、50 0.42 0.40 0.35 注:摘自全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力二、中央空调水系统压压缩缩机机冷凝器蒸发器节流装置冷却塔室内末端冷媒循环水循环冷却水系统冷冻水系统下面以一个简单的水系统流程图来介绍什么是中下面以一个简单的水系统流程图来介绍什么是中央空调的水系统及其原理央空调的水系统及其原理下图为一商住中心的中央空调水系统的原理图下图为一商住中心的中央空调水系统的原理图(流程图流程图)由上图可知由上图可知由上图可知由上图可知,中央空调水系统通常由以下几部分组成中央空调水系统通常由以下几部分组成中央空调水系统通常由以下几部分组成中央空调水系统通常由以下几部分组成一一一一.冷源
15、主机冷源主机冷源主机冷源主机三三三三.水系统附属设备水系统附属设备水系统附属设备水系统附属设备四四四四.水系统管路及其附件水系统管路及其附件水系统管路及其附件水系统管路及其附件.水泵水泵.冷却塔冷却塔(风冷热泵水系统无此设备风冷热泵水系统无此设备).集、分水器集、分水器(无系统分区时无此设备无系统分区时无此设备).水处理装置水处理装置 .全自动软化装置全自动软化装置 .膨胀水箱膨胀水箱(高位及落地式两种高位及落地式两种)二二二二.末端设备末端设备末端设备末端设备(一一)冷源主机冷源主机中央空调的冷源主要为以上所述的三中央空调的冷源主要为以上所述的三种种,可可分为两类分为两类:1.风冷热泵式冷热
16、水机组风冷热泵式冷热水机组 此机组冷凝器侧采用空气进行直接冷却此机组冷凝器侧采用空气进行直接冷却,故无冷却水系统故无冷却水系统.在功能在功能上风冷热泵可提供冷水及热水,实现制冷和制热上风冷热泵可提供冷水及热水,实现制冷和制热.2.水冷螺杆及离心式冷水机组水冷螺杆及离心式冷水机组 此类机组冷凝器侧采用水进行冷却此类机组冷凝器侧采用水进行冷却,只能提供冷水只能提供冷水,供热问题无法通过机组解供热问题无法通过机组解决决.可通过与城市热网连接或单独设置锅炉解决可通过与城市热网连接或单独设置锅炉解决.单冷型主机的选择单冷型主机的选择(水冷螺杆及离心冷水机组水冷螺杆及离心冷水机组)1.根据建筑的空调面积和
17、房间功能进行空调冷负荷计算根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算。2.统计建筑空调总冷负荷统计建筑空调总冷负荷Q。3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率,一般建筑的同时使用率为大部分建筑需要考虑房间的同时使用率,一般建筑的同时使用率为 8590%,特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。4.制冷机组冷负荷制冷机组冷负荷=建筑空调总冷负荷建筑空调总冷负荷*同时使用率。根据计算的制冷机冷负荷即同时使用率。根据计算的制冷机冷负荷即可选择制冷主机。制冷主机用在政府会堂等重要建筑时,应考虑备用。可选择制冷主机。制冷主机用在政府会堂等重要建筑时,应考虑备用。5.
18、当采用多台同型号的制冷机当采用多台同型号的制冷机,单机容量调节下限的产冷量大于建筑物的最小冷单机容量调节下限的产冷量大于建筑物的最小冷负荷时负荷时,应选用一台小型制冷机来适应低负荷的要求应选用一台小型制冷机来适应低负荷的要求.(一一)冷源主机冷源主机LSQWRF65/B制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率 8590%的乘积的乘积.热泵型主机的选择热泵型主机的选择-风冷模块风冷模块/螺杆式冷热水机螺杆式冷热水机组组如如工程中总冷负荷为工程中总冷负荷为200KW,考虑同时使用率考虑同时使用率90%,则机组负荷为则机组负荷为180KW,所以选择所以选择
19、3台台LSQWRF65/B。此时主机总的名义热负荷为此时主机总的名义热负荷为210KW,用其校核用其校核.夏热冬暖地区夏热冬暖地区(一一)冷源主机冷源主机(二二)末端设备选择末端设备选择风机盘管有两个主要参数:制冷(热)量和送风量,故选择风机盘管有如下风机盘管有两个主要参数:制冷(热)量和送风量,故选择风机盘管有如下两种方法:两种方法:(1)房间循环风量)房间循环风量=房间面积房间面积*层高(吊顶后)层高(吊顶后)*房间换气次数。房间换气次数。利用循环风量对应风机盘管中速风量,即可确定风机盘管型号。利用循环风量对应风机盘管中速风量,即可确定风机盘管型号。(2)房间所需冷负荷)房间所需冷负荷=房
20、间的计算瞬时最大冷负荷房间的计算瞬时最大冷负荷(估算时估算时 房间单位负荷房间单位负荷*房房间面积间面积)利用房间冷负荷对应风机盘管中速风量时的制冷量即可确定风机盘管型利用房间冷负荷对应风机盘管中速风量时的制冷量即可确定风机盘管型 号。确定型号以后,还需确定风机盘管的安装方式(明装或暗装),送回风号。确定型号以后,还需确定风机盘管的安装方式(明装或暗装),送回风方式以及水管连接位置(左或右)等条件。方式以及水管连接位置(左或右)等条件。当出风管较长时当出风管较长时,选型时要注意校核机外余压是否能满足工程实际需要。选型时要注意校核机外余压是否能满足工程实际需要。注注:风机盘管冷量测定工况风机盘管
21、冷量测定工况:干球温度干球温度2727 C,C,湿球温度湿球温度19.519.5 C,C,进出水温差进出水温差5 5 C C 热量测定工况热量测定工况:干球温度干球温度2121 C,C,进水温度进水温度6060 C C对于一般的住宅和办公建筑,房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管;房对于一般的住宅和办公建筑,房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管;房间单位面积负荷较大,对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风间单位面积负荷较大,对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。机盘管。风机盘管的选择风机盘管的选择空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风,一般有空调工况和新风工况两种工作
22、状空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风,一般有空调工况和新风工况两种工作状态。态。一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组的送回风方式也有一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组的送回风方式也有多种情况。根据建筑情况和建筑业主的要求进行最终的确定。多种情况。根据建筑情况和建筑业主的要求进行最终的确定。空气处理机组的选择一般由下列几个主要参数决定:风量、冷量、机外余压和噪声空气处理机组的选择一般由下列几个主要参数决定:风量、冷量、机外余压和噪声1.1.先根据系统需要的风量确定空气处理机组的型号先根据系统需要的风量确定空气处理机组的型号2.2.然后根据需
23、要提供的冷量来决定其排管数。然后根据需要提供的冷量来决定其排管数。3.3.根据系统需要的余压要求确定余压根据系统需要的余压要求确定余压.(I.(I或或IIII类类)4,4,根据环境的噪音值与室内之差根据环境的噪音值与室内之差,做好防噪措施做好防噪措施.空气处理机组的选择空气处理机组的选择空气处理机形式空气处理机选型步骤(二二)末端设备选择末端设备选择SLS 200 -250叶轮名义直径叶轮名义直径泵进出口公称直径泵进出口公称直径SLS单级单吸立式离心泵单级单吸立式离心泵(三三)水系统附属设备水系统附属设备.水泵及其选型水泵及其选型命名方式:命名方式:一般来说一般来说,空调水系统采用的均为离心式
24、水泵空调水系统采用的均为离心式水泵,因为其压头和流量都比较因为其压头和流量都比较容易满足水系统的要求容易满足水系统的要求.安装形式上分为立式泵及卧式泵安装形式上分为立式泵及卧式泵.从水泵构造上从水泵构造上分单吸泵及双吸泵分单吸泵及双吸泵.卧式泵卧式泵 卧式泵是目前最常用的空调卧式泵是目前最常用的空调水泵水泵,其结构简单其结构简单,造价相对造价相对低廉低廉,运行的稳定性好运行的稳定性好,噪音噪音较小较小,减振设计方便减振设计方便,维修比维修比较容易较容易.缺点是占用一定面缺点是占用一定面积积.卧式离心泵卧式离心泵.水泵及其选型水泵及其选型立式泵立式泵当机房面积较为紧张时当机房面积较为紧张时,立式
25、泵体现立式泵体现出其占地面积较小的优势出其占地面积较小的优势,通常其电通常其电机设于水泵的上部机设于水泵的上部.运行稳定性不如运行稳定性不如卧式泵卧式泵,减振设计相对困难减振设计相对困难.另外另外,维维修难度也比卧式泵大一些修难度也比卧式泵大一些.水泵及其选型水泵及其选型第一步:水泵流量的确定第一步:水泵流量的确定冷冻水水流量:为所对应的冷水机组的冷冻水流量冷冻水水流量:为所对应的冷水机组的冷冻水流量,计算水泵流量应附计算水泵流量应附加加5%5%10%10%的裕量,或根据如下公式进行计算。的裕量,或根据如下公式进行计算。L=Q tx1.163其中:其中:L L为冷冻水水流量,为冷冻水水流量,m
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