户式中央空调设计-VRV空调系统专业课程设计.doc

1、 目 录1.设计介绍 12.空调负荷计算 33.空调系统的确定 184.小结 25参考文献 261设计介绍1.1 设计目的本课程设计是空气调节课程的主要教学环节之一，通过课程设计了解和掌握户式中央空调的设计规范、设计内容和基本原则；了解设计计算方法和步骤；训练制图能力以及使用工具书和产品样本的能力。通过设计巩固所学的理论知识，提高工程应用的能力。户式中央空调设计是为了提高居住建筑内空气的舒适性，使其满足国家和地方规范、规程中规定的温度、湿度以及卫生标准的要求，同时，也要考虑系统的节能性。1.2设计任务上海市某三层别墅中央空调设计，包括建筑冷物冷、热空调负荷计算，送分量的确定，排风量和空调系统设

2、计计算，气流组织的设计计算以及管道的水力计算，平面布置图两张,管道系统图一张的绘制，设计及相关说明书的编制等工作。1.3设计题目概况该别墅一层有客房、游戏区、家庭室、厕所、健身房、棋牌室、浴室；该别墅二层有长辈房A、长辈房B、工人房、厕所、中式厨房、西式厨房、餐厅、客厅、玄关；该别墅三层有孩童房A、孩童房B、主卧室、交流区A、交流区B、主卧卫生间、更衣间；本次设计内容为该别墅的通风空调系统。设计应用参数汇总（1） 表1 建筑围护结构热工性能参数节能设计限值 地区 屋顶 外墙外窗内墙 和楼板户 门阳台门下部门芯板夏热冬冷上海市101532*（47）203017注：3.2为单框双玻窗，4.7为单框

3、单玻窗。( 2 ) 表2 上海气象参数地理位置大气压力（pa）室外温度（）东经北纬冬季夏季冬季夏季121.431.2102647100573-1.234.6( 3 )建筑参数1. 该别墅层高3m，总共三层。2. 该别墅的内外墙均属于型，墙厚为370mm，传热系数为=1.50，由外至内分别为：1）水泥砂浆2）砖墙.3）白灰粉刷。该别墅的内墙属于II型，墙厚为240mm，传热系数K=1.97W/（）3. 该别墅的玻璃均采用 全部玻璃，双层窗，此玻璃窗的传热系数修正值=1.0。 传热系数=2.93，外窗的高度和宽度不是同统一的，那么在这里就不一一列举出来了。4. 该别墅的屋顶属于型，传热系数K=0.

4、65W/（）。由上至下分别为：1.加气混凝土25mm，表面喷白色水泥浆。 2.通风层200mm 3.卷材防水层 4.水泥砂浆找找平层20mm 5.保温层 6.隔气层 7.找平层20mm 8.预制钢筋混凝土板 9.内粉刷5. 房内常住人口按10/人计算，并结合实际房间大小进行分配。6. 室内房间照明采用20W/m2明装荧光灯，开灯时间因房而异，从实际出发,理论结合实际。其他方面说明：冷源，在本设计中，因是局部设计，不考虑冷源设计2.空调负荷计算 如下为户型图：别墅第一层别墅第二层别墅第三层2.1.1外墙瞬变传热形成的冷负荷计算方法在日射和室外的气温综合作用下，外墙瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式

5、计算： （2-1） （2-2）式中：-外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷，W；-外墙传热系数；根据外墙和屋顶的不同构造，由附录51和附录61中查取；-外墙的传热面积（m2）；-外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（）；-夏季空气调节室内计算温度（）；-以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（），根据外墙和屋顶的不同类型分别在附录71和附录81中查取；-不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值（），根据不同的涉及地点在空调负荷使用计算法表3-5中查取；-外表面放热系数修正值，在表3-7中查取-外表面吸收系数修正值，在表3-8中查取，考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，建议吸

6、收系数一律采用=0.94，=0.94。以第一层棋牌室为例：其他房间详细计算见附录。2.1.2内围护结构冷负荷计算内围护结构冷负荷时，当邻室与空调区的夏季温差大于3时，宜按下式进行计算通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷： （2-3） （2-4）式中：、同式（3-1） 邻室计算平均温度（） 邻室计算平均温度与夏季温度空气调节室外计算平均温度的差值（），由表3-9查的。 夏季空气调节是室外计算日平均温度（）以第一层棋牌室为例：其他房间详细计算见附录。2.1.3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷计算发方法在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热的冷负荷可按下式计算： （2

7、-5）式中： 、同公式（31）；外玻璃窗传热系数，w/m2；窗口面积，m2；外玻璃窗冷负荷度的逐计算温时值，查附录131；玻璃窗传热系数的修正值，根据窗框类型从中附录121中查得玻璃窗的地点修正值，可从中附录151中查得。以第一层棋牌室为例：其他房间详细计算见附录。2.1.4透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷计算方法透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分，一部分是透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热，另一部分是玻璃窗吸收太阳辐射后传入室内的热量。由于窗户的类型、遮阳设施、太阳入射角及太阳辐射等因素的各种组合太多，最后根据公式： （2-6）式中： 窗口面积，（m2）；窗玻璃的遮阳系数，有附录17查的

8、。 窗内遮阳设施的遮阳系数，由附录181查的。 有效面积系数，由附录19查得；窗玻璃冷负荷系数，由附录20至附录23查得。Dj.max夏季各纬度带的日射得热因数最大值(W/ m2),由附16查得。以第一层棋牌室为例：其他房间详细计算见附录。2.1.5设备显热冷负荷计算方法 （2-7）式中：设备和用具的实际显热散热量（w） 设备和用具显热散热冷负荷系数，可由附录24和附录25中查得。 同式（3-1）办公设备散热量，空调区办公室设备的散热量可按下式计算： （2-8）式中： p设备的种类数； 第i类设备的台数； 第i类设备的单台散热量，见表3-12；当工艺设备及其电动机都在室内时 =1000n1n2

9、n3N/ （2-9）当工艺设备在室内，而发动机不在室内时 =1000n1n2n3N （2-10）式中：N电动设备安装功率（kw） 电动机效率，可从产品样本中查得，或见表3-10 n1同时使用系数，一般为0.51.0 n2利用系数（安装系数）一般可取0.70.9 n3电动机负荷系数，一般可取0.40.5办公设备散热量：名称及类别连续工作省能模式计算机高安全值7530显示器高安全值800以第三层儿童房A为例：其他房间详细计算见附录。2.1.6照明设备冷负荷计算方法照明设备冷负荷按下式计算： （2-11）式中： 照明散热引起的冷负荷，W；照明散热的冷负荷系数，可由附录26查得；照明所需要的功率，KW

10、；镇流器消耗功率系数；灯罩得隔热系数。以第一层棋牌室为例：其他房间详细计算见附录。2.1.7人体散热形成的冷负荷计算方法查3-151表，当室温为24时，成年男子每人散发的显热和潜热量分别为145 W和262W，由表3-141查的群集系数=0.92.由保龄球场的开放时间14:0021:00,在球场的时间为8h，由附录271查得人体显热散热冷负荷系数逐值。分别按下面公式可计算：人体散热引起的冷负荷包括显热冷负荷和潜热冷负荷，即： （2-12）人体显热散热引起的冷负荷： （2-13）人体潜热散热引起的冷负荷： （2-14）式中 ： 人体显热散热引起的冷负荷，W；人体潜热散热引起的冷负荷，W；不同室温

11、和劳动性质的成年男子显热散热量，由表3-15查得；不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，由表3-15 查得；群集系数，由表3-14查取；n室内全部人数；计算时刻空调区内的总人数；人体显热散热冷负荷系数，由附录27查取。以第一层棋牌室为例：其他房间详细计算见附录。2.2各空调区的冷负荷计算 运用上述公式，计算各空调区域负荷2.21通过资料空调工程查取相应的数据。根据公式（2-3）、（2-4）、（2-5）、（2-6）、（2-7）、（2-8）、（2-9）、（2-10）、（2-11）等计算相应的负荷。2.3冬季热负荷由于地处上海，根据气候条件，大致确定夏季冷负荷应大于冬季热负荷，所以此处做冬季冷负荷

12、的校验即可。在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内、室外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。围护结构基本耗热量，可按下式计算： （2-15）式中 围护结构的传热系数； 围护结构的面积； 冬季室内计算温度； 供暖室外计算温度； 围护结构的温差修正系数1. 围护结构的基本耗热量：整个建筑物或房间的基本耗热量等于它的围护结构各部分（门、窗、墙、地板、屋顶等）基本耗热量的总和。 (2-16)2. 围护结构的附加（修正）耗热量：同样需要计算，通常按照基本耗热量的百分比率进行修正。附加（修正）耗热量有朝向修正及风力附加和高度附加耗热量等。A朝向修正

13、系数：暖通规范规定，宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率北、东北、西北 010%； 东南、西南 -10%-15%；东、西 -5% ； 南 -15%-30%。B风力附加耗热量：风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。暖通规范规定：在一般情况下，不必考虑风力股价。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高的建筑物，才考虑垂直的外围护结构附加5%10%。C外门附加率：为加热开启外门时侵入的冷空气，对于段时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘上下表中的相应附加率。

14、建筑物性质附加率建筑物性质附加率公共建筑或生产厂房500无门斗的单层外65n有门斗的两道门80n有双门斗的三道门60nD.高度附加耗热量：高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出1m 应附加2%，但总的附加率不应大于15%。应注意：高度附加率应附加于房间各围护结构的基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。2.4各空调区的热负荷计算运用上述公式，计算各空调区域负荷各房间热负荷值见附录12.5各房间峰值负荷综合楼层典型房间名称地板面积m制冷单位面积冷负荷W/m热负荷W单位面积

15、热负荷W/m冷负荷W出现时间第一层1、客房34.90562008.69011:0057.54641685.71848.293632、厕所6.9628535.062443:0076.8459401.920257.723933、游戏家庭室48.61443132.147218:0064.42841935.66639.816724、棋牌室26.26561858.03293:0070.74021146.70843.658175、浴室10.8704776.46783:0071.4296315.201628.996326、走道32.1082832.71488.22461186.13436.942017、健身

16、房44.60321901.05925:0042.6216906.320.31917第二层1、长辈房A28.30218159:0064.1297167959.324432、长辈房B34.905616999:0048.6741320091.675833、门廊左20.52966175685.5348146871.506294、门廊右20.52966175685.5348146871.506295、工人房13.132890713:0069.0637119090.612826、中西厨房36.3552222013:0061.0642163745.027957、餐厅19.425699313:0051.118

17、140720.951738、客厅26.2656165317:0062.934103639.44323第三层1、孩童房A28.7281795.3017:0062.4931402.3848.815792、孩童房B30.641493.048421:0048.72871230.6640.165143、交流区A32.561293.935623:0039.74429.313.184894、主卧室41.262576.904317:0062.45531467.25235.561125、交流B和主更32.192066.947917:0064.21091278.3639.712956、主卧卫生间25.291467

18、.43858:0058.02451493.96459.073313. 空调系统的确定 3. 1选择室内机容量： 据别墅的设计要求，我们将选型主要有适用的主流机型超薄天花板内藏风管式及小巧型（FXDP22QPVC、 FXDP25QPVC等）、天花板嵌入导管内藏式（FXSP-MMVC）。结合房间实际需求以及管道的铺设路线，如下表选择了相应的室内机。各房间安装详情参见下表：楼层房间名机器选型型号制冷（kw）制热（kw）1F1、客房天花板嵌入导管内藏式FXSP28MMVC2.83.22、厕所3、游戏家庭室天花板嵌入导管内藏式天花板内藏直吹式（超薄型）FXSP22MMVCFXDP22PPVC2.22.5

19、2.22.54、棋牌室天花板内藏直吹式（超薄型）FXDP22PPVC2.22.55、浴室6、走道天花板内藏风管式（超薄型）天花板内藏风管式（超薄型）FXSP36MMVC2.22.57、健身房天花板嵌入式（四向气流）FXFP28KMVC2.83.22F1、长辈房A天花板嵌入导管内藏式FXSP22MMVC2.22.52、长辈房B天花板嵌入导管内藏式FXSP28MMVC2.83.23、门廊左天花板嵌入导管内藏式FXSP22MMVC2.22.54、门廊右天花板嵌入导管内藏式FXSP22MMVC2.22.55、工人房天花板嵌入导管内藏式FXSP22MMVC2.22.56、中西厨房天花板内藏直吹式（超薄型

20、）FXDP28PPVC2.83.27、餐厅天花板内藏直吹式（超薄型）FXDP22PPVC2.22.58、客厅天花板内藏直吹式（超薄型）FXDP22PPVC2.22.53F1、孩童房A天花板嵌入导管内藏式FXSP22MMVC2.22.52、孩童房B天花板嵌入导管内藏式FXSP22MMVC2.22.53、交流区A天花板内藏直吹式（超薄型）FXDP22PPVC2.22.54、主卧室天花板内藏直吹式（超薄型）FXDP36PPVC3.64.05、交流B和主更天花板内藏直吹式（超薄型）FXDP28PPVC2.83.26、主卧卫生间天花板内藏直吹式（超薄型）FXDP22PPVC2.22.53.2室外机的选择

21、： 根据室内机的总容量和该系统的负荷峰值来选择的，并注意室内外机的连接率不超过限定范围。空调室外机暂定选择见下表.3.3室外机实际制冷制热能力修正（1） 计算连接率=（各房间最大负荷）/总计出现的最大负荷=108.7%（2） 制冷工况室外机额定制冷能力(kw)50.490%连接率下制冷能力(kw)42.4100%连接率下制冷能力(kw)47.199%连接率下制冷能力(kw)46.63等效配管长度(m)52 室内外机高度差(m)3 配管修正系数0.92实际制冷能力(kw)42. 8996（3）制热工况室外机额定制冷能力(kw)56.590%连接率下制冷能力(kw)50.5100%连接率下制冷能力

22、(kw)51.399%连接率下制冷能力(kw)51.665等效配管长度(m)52室内外机高度差(m)3融霜系数0.905配管修正系数1实际制热能力(kw)46.7568253.4室内机实际制冷能力计算3.5.室内外机的布置（1） 室内机的布置：1一层房间主要包括：客房、游戏区、家庭室、厕所、健身房、棋牌室、浴室。客房、厕所、浴室这些房间负荷不大，故采用一拖多的形式，具体情况如下：客房室内机用天花板嵌入导管内藏式，客房内卫生间及步入式衣橱由此机器供冷供热；厕所负荷较小由家庭室及游戏区的机器供冷供热，游戏区用天花板内藏直吹式，家庭室用天花板嵌入导管内藏式拖带厕所的负荷；过道中采用天花板嵌入导管内藏

23、式拖带浴室的负荷，风口数量由实际负荷适当增加，风口和风口之间保持适当距离，在布置时采用上送风的方式；棋牌室直接用天花板内藏直吹式。2二层房间主要包括：长辈房A、长辈房B、工人房、厕所、中式厨房、西式厨房、餐厅、客厅、玄关。长辈房、工人房、左右门廊、中西厨房采用一拖多的形式，室内机用天花板嵌入式导管内藏式机器，风口数量由实际负荷适当增加，风口与风口之间保持适当距离；客厅、餐厅采用内藏直吹式机器，在布置时采用上送风的方式。3.三层房间主要包括： 孩童房A、孩童房B、主卧室、交流区A、交流区B、主卧卫生间、更衣间。由于更衣间内负荷不大，与交流区B一起采用天花板内藏直吹式（超薄型）；孩童房A、孩童房B

24、采用一拖多的形式，室内机用天花板嵌入导管内藏式机器，风口数量由实际负荷适当增加，风口与风口之间保持适当距离。（2） 室外机的布置：室外机放置在二楼北侧“北平台”上。如图所示：3.6.冷媒配管的走向和确定（1）冷媒配管走向设计一层走向二层走向三层走向（2） 冷媒配管的选择 冷媒配管的设计需遵循减少冷媒配管长度和按厂家规定设计的两大原则，根据室内机容量确定分歧管与室内机之间的冷媒配管。根据分歧管下游连接的所有室内机容量指数确定分歧管间冷媒配管尺寸，根据室外机确定主配管尺寸。具体可见大金VRV系统设计手册65页表6-12,6-13,6-14.一层：l 分歧管与室内机之间的冷媒配管 气侧配管均为12.

25、7；液侧配管均为6.4l 分歧管间的冷媒配管 气侧配管均为15.9；液侧配管均为9.5二层：l 分歧管与室内机之间的冷媒配管 气侧配管均为12.7；液侧配管均为6.4l 分歧管间的冷媒配管 气侧配管均为15.9、19.1；液侧配管均为9.5、12.7l 冷媒配管主配管 气侧配管均为28.6；液侧配管均为15.9三层：l 分歧管与室内机之间的冷媒配管 气侧配管均为12.7；液侧配管均为6.4l 分歧管间的冷媒配管 气侧配管均为15.9；液侧配管均为9.5（3） 分歧管的选择l 从室外机分支的第一个分歧管 第一分歧管为KHRP26MC72Tl 除第一分歧管外其他分歧管 第一分歧管往后两个分歧管为K

26、HRP26MC72T；再往后一个分歧管为KHRP26MC33T，其他分歧管均为KHRP26MM22T。3.7.冷凝水管的选择（1）.冷凝水管排放点 一层排放点在一楼厕所，二层排放点在工人房旁边的厕所，三层排放点在主卧卫生间。 （2） 冷凝水管径计算 冷凝水集中排水管的管径，即冷凝水管汇流后的排水管管径，需根据总体的排水量来确定，名义制冷能力1匹每小时产生2升水。在冷凝水管坡度为1/100时，上述别墅的排水管道管径均为PVC25、PVC40。4.小结在设计中，有很多新的问题，但是深知发现问题、解决问题的过程，同时也是学习的过程，通过学习、与同学交流总结，遇到的问题都得到了很好的解决。课程设计是专

27、业课学习的重要补充。这次的课程设计为别墅设计中央空调，其实我们都挺感兴趣的。在做设计的过程，通过查阅各种规范和资料，使我的专业知识扎实了，为以后的工作和学习打下了坚实的基础。 在设计的过程中，不仅使我对空调的专业知识有了进一步理解掌握，同时还培养我的信息获取能力、问题分析能力、知识综合应用能力、语言组织和表达能力，而且在设计过程中还应用了一些办公软件，像word、excel，ppt（饼图制作）熟练应用这些软件将对于更快、更好编辑说明书和进行大量的数据计算处理有很大帮助，不过我们收获最大的还是对暖通CAD有了一定的运用，下学期我们就有这门课，也算是提前预习了。随便我们也更懂得团队合作的重要性，这

28、对我们将来也是很重要的。通过设计，我们遇到了很多实际的问题，有些通过自身努力解决了，增强了解决问题的能力，通过老师和同学的帮助，使我对此类问题有了深刻的印象，为以后的学习和工作积累的宝贵的经验。总的来说，通过这次课程设计我们学到很多，相信这些不论是在我们的生活和工作都会有有很大的帮助。在以后的学习、工作中，我一定时时刻刻注意修正自己不足的地方，一定会养成良好的工作习惯，成长为一名优秀的职业化人才。参考文献设计参考资料1、空气调节 自编教材2、VRV系统设计手册 大金主编 3、现代住宅暖通空调设计 李向东编 中国建筑工业出版社4、家用中央空调系统设计与实例 陈焰华编 机械工业出版社5、暖通空调制图标准（GB/T50114-2001）6、住宅设计规范（GB500961999）7、采暖通风与空气调节设计规范（GBJ1987）8、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ1342001、J1162001）。9、供暖通风设计手册 陆耀庆主编 中国建筑工业出版社