一,、空調(diào)負(fù)荷計算
1.空調(diào)負(fù)荷計算的組成(QL)(1)由于室內(nèi)外溫差和太陽輻射作用,,通過建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量形成的冷負(fù)荷,;(2)人體散熱,、散濕形成的冷負(fù)荷,;(3)燈光照明散熱形成的冷負(fù)荷,;(4)其他設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷;(5)滲透空氣所形成的冷負(fù)荷(6)新風(fēng)量負(fù)荷2.空調(diào)負(fù)荷計算方法簡單介紹空調(diào)動態(tài)負(fù)荷的計算顯得比較繁瑣,即便是采用一些簡化手段,,計算工作量也是比較大的,。估算最簡便,捷徑行路,,人之通性,,慢慢的被它取而代之了。但是估算的根據(jù)并不堅定,,偏于保守是不可避免的,,總是顧慮怕估算的小了,這也是可以理解的,。估算法也要注意與實際相符合,,要根據(jù)實際的經(jīng)驗以及不同建筑的各自不同的情況。目前空調(diào)負(fù)荷的計算還是以估算為主,。3.民用建筑空調(diào)單位面積冷負(fù)荷(qL)

4.負(fù)荷計算——單位面積冷負(fù)荷法QL=qL×S式中:QL——建筑物空調(diào)房間總冷負(fù)荷 (W) QL—— 冷負(fù)荷 (W/m2 ) S—— 空調(diào)房間面積 (m2)二,、 空調(diào)末端(風(fēng)機盤管)的計算與選擇(1)根據(jù)風(fēng)量:房間面積、層高(吊頂后)和房間氣體循環(huán)次數(shù)三者的乘積即為房間的循環(huán)風(fēng)量,。其對應(yīng)的風(fēng)機盤管高速風(fēng)量,,即可確定風(fēng)機盤管型號。(2)根據(jù)冷負(fù)荷:根據(jù)單位面積負(fù)荷和房間面積,,可得到房間所需的冷負(fù)荷值,。利用房間冷負(fù)荷對應(yīng)風(fēng)機盤管的中速風(fēng)量時的制冷量即可確定風(fēng)機盤管型號一般采用第二種方法——根據(jù)冷負(fù)荷選擇風(fēng)機盤管,在特殊場合如對噪音要求較高的場所,,可用第一種方法進(jìn)行校核,。確定型號以后,還需確定風(fēng)機盤管的安裝方式(明裝或安裝),,送回風(fēng)方式(底送底回,,側(cè)送底回等)以及水管連接位置(左或右)等條件。房間面積較大時應(yīng)考慮使用多個風(fēng)機盤管,,房間單位面積負(fù)荷較大,,對噪音要求不高時可考慮使用風(fēng)量和制冷量較大的風(fēng)機盤管。注意:對于風(fēng)管超過一定長度的風(fēng)盤,,應(yīng)采用中,、高靜壓的風(fēng)盤,且出風(fēng)管道上不宜多于兩個出風(fēng)口,。三,、 采暖負(fù)荷計算1.采暖負(fù)荷計算的組成(Qn)冬季采暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷,應(yīng)根據(jù)建筑物下列散失和獲得的熱量確定:1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量,,包括基本耗熱量和附加耗熱量,,2)加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量3)加熱由門,、孔沿及相鄰房間浸入的冷空氣的耗熱量;4)建筑內(nèi)部設(shè)備得熱,;5)通過其他途徑散失或獲得的熱量,。對于一般民用住宅層高在3m 以下工程上可采用面積熱負(fù)荷法進(jìn)行概算。單位面積熱負(fù)荷法:Qn=K×qn×S式中:Qn—— 建筑物的采暖設(shè)計熱負(fù)荷,,W S —— 建筑物的建筑面積,,m2; qn—— 建筑物的采暖單位面積熱負(fù)荷,,W/m2,, K —— 附加系數(shù)建筑各個區(qū)域的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、冷空氣滲透情況均有差別,,如果需要計算的較為準(zhǔn)確,,應(yīng)根據(jù)各個區(qū)域在建筑中的位置(如:是否靠近外墻、外墻上的門窗)和門窗(是否有冷空氣滲透)進(jìn)行分別計算,。2. 室內(nèi)采暖單位面積熱負(fù)荷計算(qn)1)一般原則別墅的負(fù)荷一般要比住宅的大一些,。別墅的頂層負(fù)荷要大于中間層或底層。普通衛(wèi)生間根據(jù)面積提供500~1000W的定值來計算,。別墅地下室一般不配,。客臥一般負(fù)荷相對較大,。對于外墻較大或玻璃面積較大的,,建議做負(fù)荷計算2)室內(nèi)采暖單位面積熱負(fù)荷估算表(qn)

3. 附加系數(shù)附加系數(shù)為采暖面積與全房間面積的比值,根據(jù)下表進(jìn)行選擇:

上表的附加系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)推薦數(shù)值,,在實際工程中應(yīng)根據(jù)實際情況做出具體調(diào)整,。房間進(jìn)深大于6 米時,以距外墻6 米為界分區(qū)當(dāng)作不同的單獨房間,,分別計算供暖熱負(fù)荷,。4.另一種采暖熱負(fù)荷的估算辦法Qn=a×Rn×V×(tn-tw)Qn—— 采暖熱負(fù)荷 Wtn—— 室內(nèi)空氣溫度 ℃tw—— 室外供暖計算溫度 ℃V —— 建筑的體積 m3Rn—— 體積熱指標(biāo) 根據(jù)建筑的保溫情況宜取0.4-0.7a —— 修正系數(shù)。請參考下表

四,、 采暖末端計算與選擇1. 地暖盤管地暖面盤管的管間距直接影響到地板的散熱量,,而地板散熱量需滿足室內(nèi)負(fù)荷的要求。管間距根據(jù)管材,、室內(nèi)設(shè)計溫度,、供水溫度、地板材料等因素而定,。下表是PE-RT管材,,地面材料為水泥地磚,在不同水溫,、室內(nèi)溫度和管間距的條件下的地面散熱量(其他地面材料的散熱量數(shù)據(jù)見附錄1)

2. 散熱片根據(jù)散熱片進(jìn)出口水溫,,求出散熱片平均水溫,;根據(jù)室內(nèi)設(shè)計溫度求出散熱溫差;根據(jù)散熱溫差查散熱片選型表,,獲得單片散熱量q,。五、 空氣源熱泵冷暖機組配置計算1. 確定建筑的負(fù)荷由設(shè)計院獲取根據(jù)建筑物的負(fù)荷指標(biāo)和相應(yīng)建筑面積的乘積,,得出建筑的負(fù)荷。將各空調(diào)房間的負(fù)荷逐個相加得出空調(diào)總負(fù)荷,。2. 機組臺數(shù)和容量的確定機組總負(fù)荷的確定:建筑的負(fù)荷或空調(diào)總負(fù)荷×80%左右的同時使用率,。公寓房可不考慮同時使用率。特殊情況需根據(jù)建筑功能和使用情況確定,。大,、中型工程應(yīng)選二臺以上,但不宜過多,,并考慮備用機組的可能性,。若建筑物的最大負(fù)荷與最小負(fù)荷的差距過大,宜大,、小容量機組搭配工作,。六、 機組安裝位置規(guī)劃和環(huán)境控制1. 機組安裝位置規(guī)劃1) 熱泵主機的安裝與空調(diào)室外機的安裝要求相似,??砂惭b在屋頂、陽臺,、地面上,。出風(fēng)口應(yīng)避開迎風(fēng)方向。2) 主機(側(cè)出風(fēng))與四周墻壁或其他遮擋物之間的距離不能太小,,出風(fēng)口1米內(nèi)不應(yīng)有遮擋物,,保證主機換熱器的吸熱散熱不受阻礙。3) 主機(頂出風(fēng))進(jìn)風(fēng)口1米內(nèi)不能有遮擋物,,出風(fēng)口2米內(nèi)不應(yīng)有障礙物,,保證主機換熱器的吸熱散熱不受阻礙。當(dāng)機組安裝在屋檐下或機組上方有水平障礙物時,,機組的安裝位置必須在通風(fēng)良好的地方,,否則容易發(fā)生氣流短路,造成機組散熱能力差,。2. 機組安裝環(huán)境控制1) 盡量不在陽光直射的地方,。2) 不在臥室的窗臺或臥室的附近。3) 進(jìn),、出風(fēng)有足夠的距離,,便于散熱,。4) 能承受室外機自重的 2-3 倍以上的地方。5) 沒有油煙或其它腐蝕氣體的地方,。6) 不影響其它因素或環(huán)境的地方,。七、 采暖和冷暖系統(tǒng)介紹1. 采暖和冷暖系統(tǒng)分類1) 開式循環(huán)系統(tǒng):管路中的循環(huán)水與大氣相通的系統(tǒng),。循環(huán)水水與大氣接觸,,易腐蝕管路;用戶與機房高差較大時,,水泵則需克服高差造成的靜水壓力,,耗電量大。2) 閉式循環(huán)系統(tǒng):管路系統(tǒng)不與大氣接觸,,在系統(tǒng)最高點設(shè)有排氣閥的系統(tǒng),。管道與設(shè)備不易腐蝕;不需克服高度差,,從而循環(huán)水泵功率小,。3) 同程式系統(tǒng):并聯(lián)環(huán)路中的各支路的流程都是相等的系統(tǒng)?!魞?yōu)點:系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好,,各設(shè)備間的水量分配均衡?!羧秉c:由于采用回程管,,管道的長度增加,水阻力增大,,使水泵的能耗增加,,并且增加了初投資。

4) 異程式系統(tǒng):并聯(lián)環(huán)路中的各支路流程不等的系統(tǒng)◆優(yōu)點:異程式系統(tǒng)簡單,,耗用管材少,,施工難度小?!羧秉c:各并聯(lián)環(huán)路管路長度不等,,阻力不等,流量分配難以平衡,。

5) 定水量系統(tǒng):系統(tǒng)中循環(huán)水量為定值,,或夏季和冬季分別采用不同的定水量,負(fù)荷變化時,,改變供,、回水溫度以改變制冷量或制熱量的系統(tǒng)。特點:定水量系統(tǒng)簡單,操作方便,,不需要復(fù)雜的自控設(shè)備和變水量定壓控制,。6) 變水量系統(tǒng),一般適用于間歇性降溫的系統(tǒng)(影院,、劇場,、大會議廳等):保持供水溫度在一定范圍內(nèi),當(dāng)負(fù)荷變化時,,改變供水量的系統(tǒng),。特點:變水量系統(tǒng)的水泵的能耗隨負(fù)荷較少而降低,在配管設(shè)計時可考慮同時使用系數(shù),,管徑可相應(yīng)減少,,降低水泵和管道系統(tǒng)的初投資;但是需要采用供,、回水壓差進(jìn)行流量控制,,自控系統(tǒng)比較復(fù)雜,。2. 空氣源熱泵采暖和冷暖常用系統(tǒng)型式采暖系統(tǒng)圖——不帶緩沖水箱

采暖系統(tǒng)圖——帶緩沖水箱

冷暖系統(tǒng)圖——不帶緩沖水箱

冷暖系統(tǒng)圖——帶緩沖水箱八,、 水泵選型計算冷暖系統(tǒng)按空調(diào)系統(tǒng)的水流量和水阻力選定水泵流量和揚程。1. 水泵的流量:在沒有考慮同時使用率的情況下選定的機組,,可根據(jù)產(chǎn)品樣本提供的數(shù)值乘以1.1~1.2倍的系數(shù)選用,。如果考慮了同時使用率,建議用如下公式進(jìn)行計算,。公式中的Q為沒有考慮同時使用率情況下的總負(fù)荷,。L = Q×0.86/ △TL —&選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng)
yipai178.com mdash; 循環(huán)水流量 m3/hQ —— 總負(fù)荷 kW△T —— 進(jìn)回水溫差 ℃(采暖系統(tǒng)取10℃,冷暖系統(tǒng)取5℃)水泵的流量 = (1.1~1.2)×系統(tǒng)循環(huán)水量2. 水泵的揚程:應(yīng)為它承擔(dān)的供回水管網(wǎng)最不利環(huán)路的總水壓降,。最不利環(huán)路阻力計算經(jīng)驗公式如下:Hmax =Δp1+Δp2+0.05L(1+ K)△P1:機組內(nèi)部的水壓降,;△P2:最不利環(huán)路中并聯(lián)的各末端裝置的水壓損失最大一臺(或部分)的水壓降。0.05L:沿程損失取每100m管長約5mH2O,;式中K為最不利環(huán)路中局部阻力當(dāng)量長度總和與直管總長的比值,。當(dāng)最不利環(huán)路較長時K取0.2~0.3;最不利環(huán)路較短時K取0.4~0.6,。水泵揚程(mH2O)= (1.1~1.2)× Hmax3. 其他要求:水泵必須選用熱水泵,,其Q~H 特性曲線,應(yīng)是隨著流量的增大,,揚程逐漸下降的曲線,。同時適用于水/乙二醇(最高30%)溶液。應(yīng)根據(jù)水泵提供商提供的參數(shù)要求,,并根據(jù)現(xiàn)場水力系統(tǒng)的要求選泵,,水泵應(yīng)在其高效區(qū)內(nèi)運行。九、 膨脹罐選型計算

C = 系統(tǒng)中的水容量(包括熱泵主機,、管道,、末端等)約為系統(tǒng)循環(huán)水流量的1/15 到1/20。e = 水的熱膨脹系數(shù)(系統(tǒng)冷卻時水溫和鍋爐運行時的最高水溫的水膨脹率之差,,見下表),,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備中e=0.0359(90℃)P1=膨脹罐的預(yù)充壓力(絕對壓力)P2=系統(tǒng)運行的最高壓力(絕對壓力)V = 膨脹罐的體積

選型經(jīng)驗:5HP 以下 選用的2L 膨脹罐5-10HP 選用的5L 膨脹罐10-18HP 選用的8L 膨脹罐18-30HP 選用的12L 膨脹罐30-45HP 選用的18L 膨脹罐45-60HP 選用的24L 膨脹罐(其中制冷/熱量KW 和HP 的換算關(guān)系為1HP ≈ 2.5KW)十、 儲能(緩沖)水箱計算水暖系統(tǒng)需要考慮系統(tǒng)水容量對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,,對于空氣源熱泵地暖系統(tǒng),,最大的影響因素是冬季機組除霜??諝庠礋岜脵C組化霜時間為 3-8min,,取化霜時間 4 min 來計算蓄能水箱容積。系統(tǒng)熱穩(wěn)定性要求:冬季運行時,,主機除霜時間 4 min,,供水溫度允許降低不超過3℃。系統(tǒng)最小水容量M1:= Q * T /(C*3) (kg)Q —— 主機制熱量 (kw)T —— 化霜時間 (S)C —— 水的比熱?。矗?(kJ/kg℃)系統(tǒng)水容量M2:= 0.15*L (kg)L —— 系統(tǒng)管路總長 (m)儲能水箱有效容積M:= M1-M2 (kg)十一,、 系統(tǒng)管道計算1. 管徑計算公式如下:

Q:管段內(nèi)流經(jīng)的水流量(L/s)D:管道內(nèi)徑(mm)V:假定的水流速(m/s) (管內(nèi)水流速推薦表如下,單位m/s)

2. 管徑經(jīng)驗選定法——系統(tǒng)水流量和單位長度阻力損失表

3. 連接各末端裝置的供回水支管的管徑,,宜與設(shè)備的進(jìn)出水管接管管徑一致,,可查產(chǎn)品樣本獲知。十二,、 分集水器選擇1. 材質(zhì)為黃銅材質(zhì)或不銹鋼材質(zhì),,同時適用于水/乙二醇(最高30%)溶液。2. 一般規(guī)格:

3. 選型建議:根據(jù)盤管環(huán)路數(shù)選擇分集水器支路數(shù),,支路數(shù)應(yīng)控制在8路以內(nèi),,若超過8 路,可增設(shè)多一套分集水器解決,。分集水器主管管徑應(yīng)至少比系統(tǒng)供水管管徑大一個規(guī)格,,支路數(shù)越多,分集水器主管管徑宜越大,,具體以實際水力計算為準(zhǔn),。十三、 地暖管的選擇1. 地暖管管徑1) 在水阻力不超限的情況下,,水流速度越大管道內(nèi)越不容易積氣,,有利于減小傳熱熱阻從而增加散熱量。一般管道內(nèi)水流速度不得小于0.25m/s,,一般流速應(yīng)在0.25m/s-0.5m/s 之間為宜,,分集水器內(nèi)的水流速一般不宜超過0.8m/s,過小的流速會影響散熱量,過大的流速則會增加水泵的負(fù)擔(dān),,且水流噪聲會較明顯,。2) 一般要求在任何情況下系統(tǒng)水流量不得小于系統(tǒng)額定水流量的 60%,如果實際中有可能出現(xiàn)流量小于60%的情況,,需加裝壓差旁通閥或其他旁通措施,,否則可能導(dǎo)致機組保護(hù)。3) 從減少加熱盤管的水側(cè)阻力,,提高采暖效果的角度考慮,,加熱管道宜選擇外徑Φ20 管道,從施工安裝方便的角度考慮,,加熱管道宜選擇外徑Φ16 管道,,根據(jù)工程實際情況選擇合適的方案。2. 地暖管長度加熱盤管的長度和環(huán)路簡易計算(例:采暖房間內(nèi)面積10 ㎡,,分集水器與采暖房間連接距離10 米)

加熱盤管長度建議:每環(huán)路加熱盤管長度宜控制在60~80 米,,最長不應(yīng)超過100 米,各環(huán)路長度宜相等或相近,,管長差值應(yīng)控制在15 米內(nèi),。3. 地暖管材質(zhì)PE-X :交聯(lián)聚乙烯 ,力學(xué)性能好,,耐低溫和高溫,。但是沒有熱塑性,,不能采用熱熔接,,通常采用卡式連接。是目前歐洲在地暖系統(tǒng)中使用量最大的一個品種,。進(jìn)口和國產(chǎn)的差價更大,,低價位的產(chǎn)品應(yīng)用存在一定的風(fēng)險。PE-RT:中密度聚乙烯,,力學(xué)性能好,,耐應(yīng)力開裂,低溫沖擊,,耐水壓,,耐熱蠕變的性能。具有可以熱熔連接,、原料性能穩(wěn)定可靠和柔韌性好等優(yōu)點,,其綜合的優(yōu)良特性使之在地板輻射采暖領(lǐng)域中具有一定的競爭力。價格適中,。PB:聚丁烯 ,,管材最柔軟,相同壓力下,管壁設(shè)計最薄,,是當(dāng)前幾種用于熱水的塑料管中價格最貴和可靠性最高的品種,。由于采暖系統(tǒng)中滲入氧會加速系統(tǒng)的氧化腐蝕,選擇PB,、PE-X,、PE-RT塑料管道時宜選擇含有阻氧層的管道。十四,、 散熱片的選擇1,、根據(jù)房間的熱負(fù)荷和散熱片的散熱量相匹配的原則進(jìn)行選型;2,、兼顧房間的舒適性,、美觀性來確定與之相符的散熱片的型號;3,、散熱片選型的計算方法:A=Q/q×β1×β2A: 散熱片片數(shù)Q: 房間熱負(fù)荷q: 單片散熱量β1: 散熱片片數(shù)修正系數(shù)

β2: 散熱片連接形式修正系數(shù)

十五,、 風(fēng)機盤管的選擇風(fēng)機盤管分類按形式:臥式暗裝、臥式明裝,、立式暗裝,、立式明裝、卡式五種按厚度:超薄型,、普通型按有無冷凝水泵:普通型,、豪華型按機組靜壓:0Pa、12Pa,、30Pa,、50Pa、80Pa (機外靜壓)按照排管數(shù)量 :兩排管,、三排管按制式:兩管制,、四管制確定型號以后,還需確定風(fēng)機盤管的安裝方式(明裝或安裝),,送回風(fēng)方式(底送底回,,側(cè)送底回等)以及水管連接位置(左或右)等條件。房間面積較大時應(yīng)考慮使用多個風(fēng)機盤管,,房間單位面積負(fù)荷較大,,對噪音要求不高時可考慮使用風(fēng)量和制冷量較大的風(fēng)機盤管??紤]所接風(fēng)管的沿程阻力,、出風(fēng)口的阻力、軟接的阻力,, 低靜壓(12pa)直接接風(fēng)口或接不超過1米的風(fēng)管,,中靜壓的風(fēng)盤(30pa)接不超過四米的風(fēng)管,,高靜壓(50pa)的風(fēng)盤接不超過七米的風(fēng)管。
>空氣源熱泵設(shè)計選型及計算方法