空调风、水系统设计知识讲解
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空调系统设计总结空调系统作为现代建筑中不可或缺的一部分,为人们提供了舒适的室内环境。
其设计过程涉及众多因素,需要综合考虑建筑特点、使用需求、能源效率等多个方面。
以下是对空调系统设计的一个全面总结。
一、设计前的准备工作在开始空调系统设计之前,需要对建筑进行详细的了解和分析。
这包括建筑的用途(是住宅、商业办公还是工业厂房等)、建筑面积、层数、朝向、围护结构的热工性能等。
同时,还需要收集当地的气候数据,如温度、湿度、太阳辐射等,以确定空调系统的负荷计算参数。
此外,与业主和建筑设计师的沟通也至关重要。
了解业主对室内环境的要求,如温度、湿度的控制范围,以及对系统运行成本和维护管理的期望。
与建筑设计师协调空调设备的布置位置,确保不影响建筑的美观和使用功能。
二、负荷计算空调系统的负荷计算是设计的基础。
它主要包括通过围护结构传入的热量(如外墙、屋顶、窗户等)、室内人员、设备和照明的散热量,以及新风负荷等。
准确的负荷计算能够确保空调系统的容量合理,既满足使用需求,又避免过度配置造成能源浪费。
在负荷计算中,需要采用合适的计算方法和软件工具。
常用的计算方法有稳态传热计算和动态模拟计算。
稳态传热计算适用于简单的建筑结构和稳定的室内外条件,而动态模拟计算则能更准确地反映建筑在不同季节和时间段的负荷变化情况。
三、系统形式的选择根据建筑的规模、用途和使用特点,选择合适的空调系统形式。
常见的空调系统形式有:1、分体式空调系统:适用于小型住宅和独立房间,安装灵活,成本较低。
2、多联机空调系统:可以同时满足多个房间的空调需求,具有节能、灵活控制等优点,适用于中小型商业建筑。
3、中央空调系统:包括冷水机组+风机盘管系统和全空气系统。
冷水机组+风机盘管系统适用于办公、酒店等建筑,能够实现单独房间的温度调节;全空气系统适用于大空间场所,如商场、体育馆等,能够提供较大的送风量和较好的空气品质。
在选择系统形式时,需要综合考虑初投资、运行费用、维护管理难度、室内舒适度等因素。
空调系统设计流程解析空调设计主要包含了空气调节系统中的冷剂系统,风系统,水系统。
每个系统在空调系统中都有各自的作用,其设计也各有特点。
1.冷冻水系统主要起着载冷的作用,将冷水机制取的冷水运送至水系统末端,末端将冷冻水与室内空气进行换热,从而实现制冷。
2.冷剂系统是将冷凝器出口侧的高压液体运送至末端,制冷剂在末端经节流器后气化,依靠气化吸热制冷再与室内空气进行换热。
3.风系统是将经过处理的冷空气均匀的送到各区域,为房间降温的作用,它直接影响空调系统的舒适性。
空调系统设计流程:确定建筑类型及用途→房间冷负荷计算→空调水/冷剂系统设计→空调风系统设计。
根据用途、规模、能源状况、机房面积、初期投入及运行费用、舒适性确定中央空调系统类型。
房间冷负荷计算:通过围护结构得热量及其形成的冷负荷;通过透明围护结构进入的太阳辐射热量;人体散热量;照明散热量;设备、器具、管道、及其他内部热源的散热量;食品和物料的散热量;渗透空气带入的热量;伴随各种散湿过程产生的潜热量。
冷负荷计算:通过围护结构得热量及其形成的冷负荷→通过围护结构得热量及其形成的冷负荷,主要包括楼板及外墙。
可根据传热公式Q=KFΔt г-ε计算出围护结构的逐时负荷。
通过透明围护结构进入的太阳辐射热量→通过外窗进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分。
根据传热公式Q=KFΔt г,传热公式Qc=Xg·Xd·Cs·Cn·Jj.г算出围护结构的逐时负荷。
人体散热量→人体散热量与性别、年龄、衣着、劳动强度等有关系。
照明散热量→照明散热量与照明系统的功率有关,灯具的光能主要转化为热能。
设备、器具、管道、及其他内部热源的散热量→试建筑用途,布置等而定。
部分民用建筑空调冷负荷的估算指标水系统设计:水系统可分为冷冻水系统及冷却水系统。
冷冻水系统是直接供应末端实现制冷目的的系统,一般以供水7℃,回水12℃进行设计。
冷冻水系统的设计主要包括以下几点:末端布置,冷水机组选型,水泵的选型,管道的选型,阀门及附件的配置。
空调系统设计1.1空调系统设备组成为了使洁净室内保持所需要的温度湿度、风速、压力和洁净度等参数,最常用的方法是向室内不断的送入一定量经过处理的空气,以消除洁净室内各种热湿干扰和尘埃污染。
为获得送入洁净室具有一定状态的空气,就需要一整套对空气进行处理,并不断送入室内,又不断从室内排出一部分来,这一整套设备就构成了空调系统。
空调系统基本由下列设备构成:1.空气处理设备:是对空气进行加热或冷却、加湿或去湿以及净化处理功能的设备,主要包括组合式空调机组、新风机组、风机盘管、空气热回收装置、变风量末端装置、单元式空调机等。
1.空调冷源及热源:常用的热源一般包括热水、蒸汽锅炉、电锅炉、热泵机组、电加热器串联等。
目前常用的冷源设备包括电动压缩式和溴化锂吸收式制冷机组两大类。
1.空调风系统:由风机和风管系统组成。
1.1空调系统工作原理1.1.1空调机组的类型及结构原理1)新风系统(又称直流系统):例如:K16---K18空调全部采用室外新鲜空气(新风)的系统:该系统所处理的空气全部来自室外,新风经处理后送入室内,消除室内的冷、热负荷后,再排到室。
该系统方式冷、热量消耗量最大,工程投资和运行费用较高,当洁净室内散发大量的有害气体,而局部排风不能解决时,采用该方式。
在玻璃基板生产环境控制中,xx熔化工序现场即采用直流式。
1)再循环式系统(又称封闭式系统)例如:K10—K11空调再循环式系统:该系统所处理的空气全部来自空调房间本身,循环往复。
室内空气经处理后,再送回室内消除室内的冷、热负荷。
当洁净室内无人长期逗留,仅仅为存放或为保证精密仪器正常运行,或一些无需从外界获得新鲜空气的特殊场合,可以采用封闭系统。
封闭式系统没有室外新风,系统消耗冷、热量最小,但卫生条件最差。
用于仓库及及环境有特殊要求且人员不经常出入的密封场所。
1)回风式系统(又称混合式系统)例如:K11---K15空调回风式系统:该系统不仅吸取一部分室外新风,而且还利用一部分回风,根据回风形式,有一次回风系统和二次回风系统。
一、空调管路系统的设计原则空调管路系统设计主要原则如下:1.空调管路系统应具备足够的输送能力,例如,在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量,以确保机组的正常运行;又如,在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力。
2.合理布置管道:管道的布置要尽可能地选用同程式系统,虽然初投资略有增加,但易于保持环路的水力稳定性;若采用异程系统时,设计中应注意各支管间的压力平衡问题。
3.确定系统的管径时,应保证能输送设计流量,并使阻力损失和水流噪声小,以获得经济合理的效果。
众所周知,管径大则投资多,但流动阻力小,循环水泵的耗电量就小,使运行费用降低,因此,应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。
同时,设计中要杜绝大流量小温差问题,这是管路系统设计的经济原则。
4.在设计中,应进行严格的水力计算,以确保各个环路之间符合水力平衡要求,使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况。
5.空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求;6.空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施;7.管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求;8.管路系统设计中要注意便于维修管理,操作、调节方便。
二、管路系统的管材管路系统的管材的选择可参照下表选用:三、供回水总管上的旁通阀与压差旁通阀的选择在变水量水系统中,为了保证流经冷水机组中蒸发器的冷冻水流量恒定,在多台冷水机组的供回水总管上设一条旁通管。
旁通管上安有压差控制的旁通调节阀。
旁通管的最大设计流量按一台冷水机组的冷冻水水量确定,旁通管管径直接按冷冻水管最大允许流速选择,不应未经计算就选择与旁通阀相同规格的管径。
当空调水系统采用国产ZAPB、ZAPC型电动调节阀作为旁通阀,末端设备管段的阻力为0.2MPa时,对应不同冷量冷水机组旁通阀的通径,可按下表选用:冷冻水压差旁通系统的选择计算在冷冻水循环系统设计中,为方便控制,节约能量,常使用变流量控制。
空调水系统设计原理
空调水系统设计原理是通过循环流动的水将热量从室内空气中吸收并传递到室外,以达到调节室内温度的目的。
设计原理包括以下几个步骤:
1. 通过空调冷凝器吸收热量:在室内空气中,通过冷凝器将热空气吸入,同时将制冷剂冷却为液态。
2. 通过空调蒸发器释放热量:冷凝器中的液态制冷剂被送入蒸发器,当蒸发器内部的空气流过时,制冷剂吸收空气中的热量,从而冷却室内空气。
3. 水泵通过循环泵水:为了保持水流的循环,系统需要安装水泵,通过水泵将冷却水从蒸发器流入冷凝器,形成一个闭合的水路循环系统。
4. 通过冷却塔排放热量:冷却塔是一个用于散热的设备,将在蒸发器中吸收的热量转移到室外环境中。
5. 控制系统调节温度:系统还需配备温度控制装置,根据室内温度和设定温度之间的差异,自动调节冷却水的流量和温度,以达到所需的温度。
综上所述,空调水系统设计原理是利用循环流动的水将热量从室内空气中吸收并传递到室外,以达到调节室内温度的目的。