中央空调系统设计教程22127

中央空调自控系统设计第一章中央空调的构成和工作原理1.1 中央空调的组成中央空调系统的组成主要由空调负荷，制冷机组，冷水泵，冷却水泵，冷却塔和水管道连接而成。

从大的方面来看主要有两大系统：一个是冷水系统，一个是冷却水系统。

冷水系统的动力源是冷水泵，12°C的水在冷水泵的作用下进入制冷机组，在制冷机里放热后变成7°C的水，7°C的水进入空调负荷吸热后又变成12°C 的水，重新进入制冷机组。

这样形成一个密闭的冷水循环系统。

冷却水系统的动力源是冷却水泵，冷却水泵把来自于冷却塔的32°C的冷却水泵入制冷却机组，冷却水在制冷机组中吸热后变成38°C的水，此水在冷却泵的作用下重新进入制冷机组，这样反复的运行形成冷却水系统。

与本项目控制有关的设备为：冷却泵，冷却水泵，制冷机组，冷却塔。

与本项目控制有关的设备为：冷却泵，冷却水泵，制冷机组，冷却塔。

1.2 系统特点在该系统中，冷冻泵、冷却泵、水塔风扇变频器采用开环控制，由维护人员根据季节不同和负荷的变化进行调节；风机采用温度闭环控制，可根据温度传感器的反馈值，调节风机的转速，从而使被控环境温度基本保持恒定。

TD2000变频器还提供了RS232/RS485串行接口，以便与中央控制室的微机联网，实现集中监控，使维护人员及时了解各变频器的工作状态。

冷冻机组是中央空调的“制冷源”，通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”，降温为“冷冻水”，冷却水塔用于为冷冻机组提供“冷却水”“外部热交换”系统由两个循环水系统组成：1)冷冻水循环系统 2)冷却水循环系统。

1.3中央空调的工作原理1.3.1冷(热)水机组的基本工作过程室外的制冷机组对冷(热)媒水进行制冷降温(或加热升温)，然后由水泵将降温后的冷媒(热)水输送到安装在室内的风机盘管机组中，由风机盘管机组采取就地回风的方式与室内空气进行热交换实现对室内空气处理的目的。

中央空调系统工程设计的五大要素及流程如今，随着社会和经济的不断发展，中央空调系统已经成为各种建筑物的标配。

而中央空调系统工程设计是该系统的重要部分之一，不仅涉及到建筑的空气质量和舒适性，也能够节省能源。

本文将介绍中央空调系统工程设计的五大要素及流程。

一、制定详细的设计方案中央空调系统工程设计的第一步是制定详细的设计方案。

这个方案需要包括对建筑物的特征和需求，以及空调系统的能力、性能和操作细节进行全面评估。

设计方案需要考虑的因素包括空调设备的规格、型号、成本和寿命等因素。

此外，设计方案还应该包括空调设备的安装和维护细节。

二、选择合适的空调设备在确定方案后，需要选择合适的空调设备。

设计师需要详细了解设备的技术性能特征、使用成本、安装和调试难度等因素。

在选择空调设备时，设计师还应该考虑该设备是否能够满足建筑师提出的要求，如室内空间、空气质量、舒适度和能源效率等。

三、设计空气配管和管线在选择好空调设备后，设计师需要设计空气配管和管线。

这需要考虑到空调系统的供应量和流量。

在设计过程中，需要注意通风和循环方案，以确保空气分布均匀，从而保证空气质量合格，并确保整个网络的高效运行。

此外，为确保管道的安全和效率，还需要设计合适的管路和管件。

四、确定控制策略和软件开发中央空调系统需要有一个良好的控制策略，以便实现舒适度、能源效率和空气质量。

设计师需要确定空调系统的控制策略和控制逻辑，以确保满足建筑物的所有需求，如温度、湿度和空气密度等。

此外，为确保控制的运行顺畅，在设计过程中需要开发控制系统的软件和编程。

五、测试和验证设计和建造中央空调系统后，需要对系统进行测试和验证。

这包括对设备和管道进行适当的调试，以确保系统具有高效、稳定和安全的运行。

随着测试和验证的完成，需要确保系统达到设计要求，并满足空气质量、温度和湿度等方面的要求。

为确保系统正常运行和性能，还需要追踪和记录中央空调系统的使用和维护。

结论中央空调系统工程设计的五大要素是制定详细的设计方案、选择合适的空调设备、设计空气配管和管线、确定控制策略和软件开发和测试和验证。

一．设计题目中央空调控制系统设计二．设计要求随着人们生活水平的不断提高，智能建筑得到了迅猛发展，并已成为21世纪建筑业的发展主流。

本文从两个方面研究空调系统，一是从空调系统的数学模型方面，二是从空调系统的控制方案方面。

要研究一个系统，必须知道这个系统的模型。

系统模型是研究和掌握系统运动规律的有力工具，它是认识、分析、设计、预测、控制实际系统的基础，也是解决系统工程问题不可缺少的技术手段。

因此，建立有效且可靠的系统模型是我们研究空调系统的首要任务。

实践中有两类基本方法可以获得系统的数学模型，一种是理论的方法，即应用系统所遵循的物理定律进行理论推导，称为数学建模；另一类是实验方法，即分析实验数据，找出系统中各物理量之间的关系，成为系统辨识。

建立一个满足需要的系统模型，没有普遍的方法可循，因为不同的过程或系统都有各自的特点。

此外，良好控制器的设计和控制参数的调节也有赖于系统的数学模型。

所以近年来国内外的学者也都热衷于建立空调系统的模型。

本论文以空调系统为研究对象，主要做了以下工作：（1）深入学习集中式空调系统的各个环节，掌握各种空调系统原理和空调的控制要求及性能指标，同时讨论了空调监控系统组态软件的设计方法。

（2）通过热力学和传热学的知识，利用基理法建立空调房间的数学模型，并对空调房间的特性参数进行了估算。

同时建立了表冷器和系统其他环节的数学模型。

为控制方案的确定和控制参数调整奠定了基础。

（3）利用单回路闭环控制系统实现空调房间的温度控制，利用工程整定法整定PID 控制器参数，使系统取得良好的控制效果，利用仿真软件仿真控制效果。

并且用信号发生器产生特定的干扰信号模拟空调房间内人员进出的干扰情况，仿真系统有受干扰时的响应特性。

三．设计的作用与目的本论文通过学习热力学知识，利用机理法建立空调房间的数学模型，并对空调房间的特性参数进行了估算，有利于空调系统控制参数的整定。

同时建立了表冷器和其他环节的数学模型，从而建立了整个控制回路的数学模型，有利于选择控制通道、确定控制方案、分析质量指标及调节器参数的最佳整定。

暖通空调系统设计手册目录第一章设计参考规范及标准 (5)一、通用设计规范： (5)二、专用设计规范： (5)三、专用设计标准图集： (5)第二章设计参数 (6)一、商业和公共建筑物的空调设计参数ASHRAE (6)二、舒适空调之室内设计参数日本 (7)三、新风量 (8)1、每人的新风标准ASHRAE (8)2、最小新风量和推荐新风量UK (9)3、各类建筑物的换气次数 UK (9)4、各场所每小时换气次数 (9)5、每人的新风标准UK (10)6、考虑节能的基本新风量（1/s人）(日本) (11)7、办公室环境卫生标准日本 (11)8、民用建筑最小新风量 (11)第三章空调负荷计算 (15)一、不同窗面积下，冷负荷之分布% (15)二、负荷指标（估算）（仅供参考） (15)三、空调冷负荷法估算冷指标。

空调冷负荷法估算冷指标（W/M2空调面积）见下表 (16)四、按建筑面积冷指标进行估算建筑面积冷指标 (17)五、建筑物冷负荷概算指标香港 (18)六、各类建筑物锅炉负荷估算W/M3℃ (19)七、热损失概算W/M3℃ (20)八、冷库冷负荷概算指标 (20)第四章风管系统设计 (21)一、通风管道流量阻力表 (21)1、缩伸软管摩擦阻力表 (21)2、镀锌板风管摩擦阻力表 (21)二、室内送回风口尺寸表 (24)1、风口风量冷量对应表 (24)2、不同送风方式的风量指标和室内平均流速ASHRAE (25)三、室内风管风速选择表 (25)1、低速风管系统的推荐和最大流速m/s (25)2、低速风管系统的最大允许速m/s (25)3、通风系统之流速m/s (26)四、室内风口风速选择表 (26)2、以噪音标准控制的允许送风流速m/s (27)3、推荐的送风口流速m/s (27)4、送风口之最大允许流速m/s (27)5、回风口风速 (27)6、回风格栅的推荐流速m/s (28)7、百叶窗的推荐流速m/s (28)8、逗留区流速与人体感觉的关系 (28)9、顶棚散流器送风量 (28)10、侧送风口送风量 (29)五、通风系统设计 (31)1、送风口布置间距 (31)2、标准型号风盘所接散流器的尺寸表-办公室 (31)3、散流器布置 (32)4、空调房间允许最大送风温差℃ (32)5、工艺性空气调节空调房间允许最大送风温差. (32)6、厨房通风问题 (32)7、消声器、静压箱总结 (37)8.风管贴吸音材料风道的衰减量（日本） (38)9.风管的自然衰减量（只有直风道dB/m，其它都是dB） (39)六、防排烟设计 (39)第五章管道系统设计 (43)一、空调管路系统的设计原则 (43)二、管路系统的管材 (44)三、供回水总管上的旁通阀与压差旁通阀的选择 (45)四、空调水系统管径的确定 (46)五、冷冻水泵扬程估算方法 (48)1、水泵扬程简易估算法 (48)2、冷冻水泵扬程实用估算方法 (49)3、水泵扬程设计 (50)六、冷却水系统的设计 (50)1、冷却水系统的补水量 (51)2、冷却水循环系统设计中应注意的几个问题： (52)七、冷凝水管道设计 (52)八、分汽缸、分水器、集水器尺寸的确定 (53)九、膨胀水箱的容积计算 (55)十、空压管道管径选择表 (58)十一、保温 (58)十三、阀门选用 (59)第六章空调设备选型 (60)一、机组选型 (60)二、机组选型案例 (60)三、辅助设备 (62)1、冷却塔 (62)4、冷冻水和冷却水流量估算 (64)5、设备水压力降估算（日本） (64)6、制冷机冷却水量估算表 (64)第七章材料、设备资料 (64)一、钢板和铝板的厚度和重量ASHRAE (64)二、角钢和角铝的规格和重量ASHRAE (65)三、计算单位换算 (65)四、常用液体的密度（单位：103千克/米3，未注明者为常温下） (67)五、空气调节常用计算公式 (68)六、钢材理论重量计算 (70)七、专业英语 (71)第八章耗电量、机房面积 (85)1、水源热泵系统设备耗电量比例 (85)2、医院耗电量比例 TRANE (85)3、各种系统分项造价占总造价的百分率%（近似） (85)4、冷水机组和附属设备估算（△T=5℃） (85)5、空调面积占建筑面积比例 (86)6、空调机房建筑面积概算指标 (86)7、空调设备所占的建筑面积百分率% (87)8、设备层布置原则： (87)第九章暖通空调中存在的问题及解决办法、图纸要求 (89)一、贯彻执行暖通设计规范、标准方面存在的问题 (89)1.1室内外空气计算参数不符合规范要求 (89)1.2供暖热负荷计算有漏项和错项 (89)1.3卫生间散热器型式选择不妥 (89)1.4楼梯间散热器立、支管未单独配置 (89)1.5供暖管道敷设坡度不符合规范要求 (89)1.6厨房操作间通风存在问题 (89)1.7膨胀水箱与热(冷)水系统的连接不符合规范要求 (90)1.8通风空调系统防火阀的设置不符合规范要求 (90)1.9防烟楼梯间前室送风口风量的确定有问题 (90)1.10误将防烟分区排风量的计算混同于排烟风机风量的计算 (90)1.11高层建筑排烟系统排烟口选型不当 (91)二、在工程设计中存在的问题 (91)2.1供暖入口设置过多 (91)2.2供暖系统设计不合理 (91)2.3排风系统设计不合理 (91)2.4空调系统的选择不合理 (91)2.5厕所采用风机盘管时未加新风 (92)2.6平衡阀的设置与口径选择存在问题 (92)2.7 系统分区不当造成失败 (92)2.8、双风机系统设计问题 (93)三、设计图纸方面存在的问题 (96)3.1设计说明内容不完整 (96)3.2平面图深度不够，有些应该绘制的内容遗漏 (96)3.3系统图深度不够 (97)3.4锅炉房设计过于简化 (97)3.5计算书内容不全甚至全部空白 (97)3.6暖通空调设备未编号列表表示，图画繁杂不清 (97)3.7平面图、剖面图、系统图不一致 (97)3.8设计图纸与计算书不一致 (97)四、问题原因及克服方法 (98)五、施工图设计深度要求 (98)5.1 设计说明、施工说明、图例和设备表 (98)5.2 设备平面图 (98)5.3 剖面图 (99)5.4 通风、空调、制冷机房平面图 (99)5.5 通风、空调、制冷机房剖面图 (99)5.6 暖通设计中的系统图、立管图 (99)5.7 详图 (99)计算书（供内部使用，备查） (99)第一章设计参考规范及标准中央空调主要参考以下的规范及标准：一、通用设计规范：1．《采暧通风及空气调节设计规范》（GBJI19-87）2．《采暖通风及空气调节制图标准》（GBJ114－88）3．《建筑设计防火规范》（GBJ116－87）4、《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ0045－95）5．《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）二、专用设计规范：1、《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87）2、《住宅设计规范》（GB50096-99）3．《办公建筑设计规范》（JG67－89）4、〈旅馆建筑设计规范〉（JGJ67-89）5．《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》（GB50189-93）6、其它专用设计规范三、专用设计标准图集：1．《暖通空调标准图集》2．《暖通空调设计选用手册》（上、下册）3、其它有关标准第二章设计参数一、商业和公共建筑物的空调设计参数ASHRAE二、舒适空调之室内设计参数日本三、新风量1、每人的新风标准ASHRAE2、最小新风量和推荐新风量UK3、各类建筑物的换气次数 UK4、各场所每小时换气次数依人数计算换气量5、每人的新风标准UK6、考虑节能的基本新风量（1/s人）(日本)7、办公室环境卫生标准日本8、民用建筑最小新风量《空调通风工程系统运行管理规范》(征求意见稿)：空调通风系统运行期间，新风量宜满足下表的规定值，或者满足空气调节房间内二氧化碳浓度小于0.1%。

某中央空调课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解中央空调系统的基本构成、工作原理及其在建筑中的应用。

2. 学生能够掌握中央空调系统的分类、性能参数及其对建筑能耗的影响。

3. 学生能够解释中央空调系统的主要部件功能及运行过程。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析中央空调系统的运行状况，并提出优化建议。

2. 学生能够设计简单的中央空调系统方案，以满足特定建筑需求。

3. 学生通过实际操作，掌握中央空调系统维护与故障排除的基本方法。

情感态度价值观目标：1. 培养学生关注建筑节能与环保，树立绿色消费观念。

2. 增强学生对中央空调技术发展的信心，激发其创新意识。

3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力的认识。

课程性质分析：本课程以中央空调系统为核心，结合实际建筑案例，强调理论与实践相结合，注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。

学生特点分析：考虑到学生所在年级，已具备一定的物理知识和工程观念，对新技术有一定的好奇心，但可能缺乏实践经验。

教学要求：1. 理论与实践相结合，注重知识的应用与拓展。

2. 创设情境，激发学生兴趣，引导学生主动参与。

3. 关注学生个体差异，实施差异化教学，提高教学效果。

二、教学内容1. 中央空调系统概述：介绍中央空调的定义、发展历程、应用领域及发展趋势。

教材章节：第一章 中央空调系统概述2. 中央空调系统构成及工作原理：详细讲解中央空调系统的组成、各部件功能及工作原理。

教材章节：第二章 中央空调系统构成及工作原理3. 中央空调系统分类与性能参数：分析各类中央空调系统的特点、适用场合及其性能参数。

教材章节：第三章 中央空调系统分类与性能参数4. 中央空调系统设计与优化：结合实例，讲解中央空调系统的设计原则、流程及优化方法。

教材章节：第四章 中央空调系统设计与优化5. 中央空调系统运行与维护：介绍中央空调系统的运行管理、维护保养及故障排除方法。

教材章节：第五章 中央空调系统运行与维护6. 中央空调系统与建筑节能：探讨中央空调系统对建筑能耗的影响，以及节能措施和技术。