畢業(yè)設(shè)計(jì)-某別墅空調(diào)工程設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文) </p><p>  題目_別墅空調(diào)工程設(shè)計(jì)_</p><p>  姓 名 </p><p>  院 系 車輛與動(dòng)力工程 </p><p>  專 業(yè) 熱能與動(dòng)力工程 </p><p>  指導(dǎo)教師 _

2、 _ </p><p>  2011年 5月30日</p><p><b>  別墅空調(diào)工程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  摘 要</b></p><p>  空氣調(diào)節(jié)是對(duì)某一房間或空間的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動(dòng)速度等進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,并提供足夠量的新鮮空氣??照{(diào)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑熱濕環(huán)

3、境、空氣品質(zhì)的全面控制,目前正被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代建筑當(dāng)中。</p><p>  本設(shè)計(jì)為別墅的空調(diào)工程設(shè)計(jì),地點(diǎn)為陜西省西安市,建筑面積為480㎡,空調(diào)總面積為441㎡,要求冬天能夠供熱,夏天能夠供冷。該別墅共三層,空調(diào)總面積不大,各房間面積相對(duì)較小、且有獨(dú)立控制要求;空調(diào)使用時(shí)間分散,且各功能間負(fù)荷不會(huì)同時(shí)達(dá)到最大;綜合考慮建筑物的特點(diǎn)、對(duì)舒適性的要求及經(jīng)濟(jì)性等因素,選用數(shù)碼渦旋多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),并對(duì)各層房間進(jìn)行分區(qū)

4、,這樣既能滿足別墅不同時(shí)刻不同負(fù)荷的要求,而且達(dá)到了節(jié)能的目的,同時(shí)運(yùn)行管理方便,調(diào)節(jié)靈活。</p><p>  設(shè)計(jì)中首先對(duì)各房間進(jìn)行冷熱濕負(fù)荷計(jì)算,再進(jìn)行冬夏季送風(fēng)參數(shù)計(jì)算;經(jīng)比較采用一次回風(fēng)系統(tǒng),并為舒適度要求高的房間用室內(nèi)機(jī)吸入新風(fēng)。采用R410a環(huán)保冷媒,選用“美的”D4機(jī)型。針對(duì)不同功能房間室內(nèi)裝修特點(diǎn),及有無(wú)新風(fēng)要求,選用不同形式的室內(nèi)機(jī),并按配置率80%~130%選擇室外機(jī)。根據(jù)空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)廠家的

5、施工要求,布置室內(nèi)外機(jī)位置、凝水管、風(fēng)管及風(fēng)口。</p><p>  關(guān)鍵詞:別墅空調(diào)系統(tǒng),數(shù)碼渦旋多聯(lián)機(jī),VRV, 自吸新風(fēng)</p><p>  THE DESIGN OF AIR-CONDITION SYSTEM</p><p>  FOR COTTAGE</p><p><b>  ABSTRACT</b><

6、/p><p>  Air-conditioning is control and regulation for temperature, moisture cleanliness and air velocity etc. of one room or space and provide enough fresh air in addition.Air-conditioning can realize the com

7、prehensive control for building thermal or humid environment. So it's being applied extensively in modern buildings.</p><p>  This design is the cottage air-conditioning engineering design. It's loca

8、ted in Xi'an. The total construction areas is 480㎡and air conditioning areas is 441㎡. It's required that refrigerating can be realized in sunmer and heating in winter. There are 3 storys in all. The total air con

9、ditioning area is not big,besides, the area of each room is small relatively and controlling independently is demanded. At the same time, the using time of air conditioning system is so decentralized that load of ea</

10、p><p>  In the design of each room,I first calculate the cold, hot and wet load, again carries on the winter and summer air distribution parameter calculation; By comparison, using a return air system of the h

11、igh demand for comfort with indoor air inhaled room. Adopt R410a environmental refrigerant, choose "Midea" the D4 models. According to different function room interior decoration features, and presence of fresh

12、 air requirements, choose different forms of indoor parts, and press select PeiZhiLv 80%</p><p>  KEY WORDS: Villa air conditioning system, digital scroll VRF, VRV, self-priming fresh air</p><p>

13、;<b>  目 錄</b></p><p><b>  前 言1</b></p><p>  第1章 工程概況2</p><p>  §1.1 建筑概況2</p><p>  §1.2 氣象參數(shù)2</p><p>  §1.3 設(shè)計(jì)參數(shù)

14、2</p><p>  第2章 負(fù)荷的計(jì)算7</p><p>  §2.1 夏季冷負(fù)荷的計(jì)算7</p><p>  §2.2 冬季熱負(fù)荷的計(jì)算14</p><p>  §2.3 濕負(fù)荷的計(jì)算16</p><p>  第3章 空調(diào)方案的確定17</p><p&

15、gt;  §3.1 系統(tǒng)形式的確定17</p><p>  §3.2 戶式中央空調(diào)的形式和特點(diǎn)18</p><p>  §3.3 變頻技術(shù)和數(shù)碼渦旋技術(shù)的比較23</p><p>  §3.4 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)28</p><p>  送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)及送風(fēng)形式的確定31</p><

16、p>  §4.1 新風(fēng)量的確定31</p><p>  §4.2 新風(fēng)負(fù)荷32</p><p>  §4.3 一次回風(fēng)系統(tǒng)33</p><p>  §4.4 新風(fēng)引入方式35</p><p>  空調(diào)設(shè)備的選擇37</p><p>  §5.1 室內(nèi)機(jī)選

17、型37</p><p>  §5.2 室外機(jī)選型38</p><p>  §5.3 其他設(shè)備選型39</p><p><b>  總 結(jié)41</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b>  致 謝

18、43</b></p><p><b>  附 錄44</b></p><p><b>  前 言</b></p><p>  自19世紀(jì)空調(diào)問(wèn)世以來(lái),空調(diào)技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展獲得了飛速的提高,現(xiàn)在空調(diào)已成為現(xiàn)代建筑中不可缺少的設(shè)施之一。同時(shí)隨著人們?cè)诮ㄖ飪?nèi)停留時(shí)間的增加,對(duì)創(chuàng)造舒適而健康的室內(nèi)空氣環(huán)境的要求也

19、越來(lái)越強(qiáng)烈。因此,空調(diào)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。</p><p>  本設(shè)計(jì)為別墅的空調(diào)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì),此類居住建筑功能齊全,舒適度要求較高,而各房間同時(shí)使用系數(shù)較低。設(shè)計(jì)中根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以現(xiàn)行中央空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,在查閱了大量中外文獻(xiàn)、相關(guān)資料和參考手冊(cè)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了建筑的冷熱濕負(fù)荷計(jì)算、送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)計(jì)算、氣流組織計(jì)算,以及空調(diào)設(shè)備的選型等。在本設(shè)計(jì)中,充分考慮了節(jié)能環(huán)保這一目前國(guó)內(nèi)外均在大力

20、倡導(dǎo)的設(shè)計(jì)要點(diǎn),盡量降低空調(diào)能耗和對(duì)周圍環(huán)境的不良影響,不僅使該空調(diào)設(shè)計(jì)達(dá)到舒適健康的要求,而且做到了經(jīng)濟(jì)節(jié)能。最后依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果,合理布置制冷劑、冷凝水管路和室內(nèi)機(jī)送回風(fēng)口、新風(fēng)引入口,按要求繪制出清晰明確的工程圖紙。</p><p>  大學(xué)四年以來(lái),我們經(jīng)歷了從專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)理論課的系統(tǒng)全面學(xué)習(xí),這期間,也進(jìn)行了多次的課程設(shè)計(jì),使我們將學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)當(dāng)中,從而進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解。

21、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)我們的文獻(xiàn)檢索能力、總體方案設(shè)計(jì)論證能力、工程制圖能力和論文撰寫能力,提高外語(yǔ)文獻(xiàn)的閱讀與翻譯能力,使我們具有初步的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。</p><p>  由于本人掌握的相關(guān)理論知識(shí)有限,實(shí)際工程的經(jīng)驗(yàn)匱乏和設(shè)計(jì)時(shí)間有限等,導(dǎo)致本次設(shè)計(jì)中對(duì)某些部分的設(shè)計(jì)不能做得全面完美,還存在很多不妥之處,懇請(qǐng)各位老師給予指正!</p><p><b>  第一

22、章 工程概況</b></p><p><b>  §1.1 建筑概況</b></p><p>  建筑所在地為陜西省西安市,該建筑為三層別墅。其一層主要為臥室、客廳、車庫(kù)、廚房、衛(wèi)生間,二層主要是臥室、書房、衛(wèi)生間、露臺(tái),三層為閣樓。建筑總面積為480㎡,空調(diào)面積為441㎡。</p><p><b>  

23、7;1.2 氣象參數(shù)</b></p><p>  臺(tái)站位置:北緯34°18′,東經(jīng)108°56′,海拔396.9m;大氣壓力:冬季978.7hPa,夏季959.2;冬季室外計(jì)算干球溫度:采暖-5℃,空調(diào)-8℃,通風(fēng)-1℃;夏季室外計(jì)算干球溫度:空調(diào)35.2℃,通風(fēng)31℃,空調(diào)日平均30.7℃,平均日較差:8.7℃;年平均溫度13.3℃,夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度26℃,最熱月平均溫度

24、26.6℃,室外計(jì)算相對(duì)濕度:冬季空調(diào)67%,最熱月月平均72%,夏季通風(fēng)55%;室外風(fēng)速:冬季平均1.8m/s,夏季平均2.2m/s;最大凍土深度45cm,極端最低溫度:-20.6℃,極端最高溫度:41.7℃。</p><p><b>  §1.3 設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p><b>  圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇</b></p>

25、;<p><b>  外墻構(gòu)造</b></p><p>  表1-1 保溫外墻熱工指標(biāo)</p><p>  所選保溫外墻構(gòu)造如圖1-1所示,其熱工指標(biāo)見(jiàn)表1-1。</p><p><b>  圖1-1 外墻構(gòu)造</b></p><p><b>  2.屋面構(gòu)造</b&g

26、t;</p><p>  所選屋面的構(gòu)造如下圖1-2所示,其熱工指標(biāo)見(jiàn)表1-2。</p><p><b>  圖1-2 屋面構(gòu)造</b></p><p>  表1-2 屋面熱工指標(biāo)</p><p><b>  內(nèi)墻構(gòu)造</b></p><p>  表1-3 普通內(nèi)墻熱工指標(biāo)&

27、lt;/p><p><b>  圖1-3 內(nèi)墻構(gòu)造</b></p><p>  所選內(nèi)墻的構(gòu)造如圖1-3所示,其熱工指標(biāo)見(jiàn)表1-3。 </p><p><b>  玻璃窗的選擇</b></p><p>  選用雙層3mm厚普通玻璃,傳熱系數(shù)為

28、2.98w/(㎡·℃)。</p><p><b>  圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻的校核</b></p><p>  圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻</p><p>  圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻,應(yīng)按下式確定:</p><p><b>  (1-1)</b></p><p><b> 

29、 式中:</b></p><p>  Ro·min—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻(㎡·℃/w);</p><p>  tn—冬季室外計(jì)算溫度(℃);</p><p>  tw—冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度(℃);</p><p>  α—冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度(℃);</p><p>  Δty—

30、冬季室內(nèi)計(jì)算溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫差(℃);</p><p>  αn—圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱系數(shù)w/(㎡·℃);</p><p>  Rn—圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻(㎡·℃/w);</p><p>  表1-4 溫差修正系數(shù)α</p><p>  表1-5 允許溫差Δty值</p><p>  

31、表1-6 換熱系數(shù)αn和換熱熱阻Rn </p><p>  確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻時(shí),冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度tw,應(yīng)根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)D值,按表1-7采用。</p><p>  表1-7 冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度(℃)</p><p>  注:tw和tp·min—分別為采暖室外計(jì)算溫度和累年最低日平均溫度(℃)。&

32、lt;/p><p>  圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻,應(yīng)按下式計(jì)算:</p><p><b>  (1-2)</b></p><p>  式中:RO—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻(㎡·℃/w);</p><p><b>  αn—同式1-1;</b></p><p>  αw—圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面換

33、熱系數(shù)w/(㎡·℃);</p><p>  Rj—圍護(hù)結(jié)構(gòu)本體熱阻(㎡·℃/w);</p><p>  表1-8 換熱系數(shù)αw和換熱熱阻Rw</p><p>  外墻和屋頂熱阻的校核</p><p>  對(duì)外墻和屋頂,tw=0.6twn+0.4tp·min</p><p>  =0.6&#

34、215;(-8)+0.4×(-12.3)</p><p><b>  =-9.72℃</b></p><p>  又α=1.00,tn=22℃,αn=8.7w/(㎡·℃),</p><p>  外墻: </p><p><b>  屋頂:</b>

35、;</p><p>  又αn=8.7w/(㎡·℃),αw=23w/(㎡·℃),外墻Rj=0.75㎡·℃/w,屋面Rj=1.64㎡·℃/w,</p><p>  外墻:RO=1/8.7+0.75+1/23=0.91㎡·℃/w</p><p>  屋頂:RO=1/8.7+1.64+1/23=1.80㎡·℃/w

36、</p><p>  由上可知,外墻:RO>Ro·min,故所選外墻滿足要求;屋面:RO>Ro·min,故所選屋面滿足要求。</p><p><b>  其它設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>  民用建筑空調(diào)房間內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)的確定主要取決于以下內(nèi)容。</p><p> ?、倏照{(diào)房間使用功能對(duì)舒適性的

37、要求 所謂舒適就是人體所能維持正常的散熱量和散濕量。影響人舒適感的主要因素有:室內(nèi)空氣的溫度、濕度和空氣流動(dòng)速度;其次是衣著情況、空氣的新鮮程度、室內(nèi)各表面的溫度等。</p><p> ?、谝C合考慮地區(qū)、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能要求等因素 根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 19—87)的規(guī)定,對(duì)于舒適性空調(diào),室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)如下。</p><p>  表1-9 舒適性空調(diào)室內(nèi)

38、空氣設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>  標(biāo)準(zhǔn)中給出的數(shù)據(jù)是概括性的。對(duì)于具體的民用建筑而言,由于各空調(diào)房間的使用功能各不相同,而其室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)也會(huì)有較大的差異。對(duì)于該別墅的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)如下:</p><p>  夏季溫度24℃,相對(duì)濕度60%,風(fēng)速0.25m/s;</p><p>  冬季溫度20℃,相對(duì)濕度40%,風(fēng)速0.15m/s。<

39、;/p><p><b>  第二章 負(fù)荷的計(jì)算</b></p><p>  §2.1 夏季冷負(fù)荷的計(jì)算</p><p>  夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷</p><p>  外墻和屋面逐時(shí)傳熱形成的冷負(fù)荷</p><p>  在日射和室外氣溫綜合作用下,外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷可按下式

40、計(jì)算:</p><p><b>  (2-1)</b></p><p><b>  式中:</b></p><p>  —外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷,W;</p><p>  A—外墻和屋面的面積,㎡; </p><p>  K—外墻和屋面的傳熱系數(shù),W/(㎡

41、3;℃);</p><p>  tR—室內(nèi)計(jì)算溫度,℃;</p><p>  —外墻或屋面的逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度,℃,查【1】附錄2-4和2-5可得到。</p><p>  考慮到地點(diǎn)等的修正,外墻和屋面的冷負(fù)荷計(jì)算溫度修正為:</p><p><b> ?。?-2)</b></p><p>  則

42、冷負(fù)荷計(jì)算式應(yīng)改為:</p><p><b> ?。?-3)</b></p><p><b>  內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷</b></p><p>  當(dāng)空調(diào)房間的溫度與相鄰非空調(diào)房間的溫度大于3℃時(shí),要考慮由內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對(duì)空調(diào)房間形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷,可按如下傳熱公式計(jì)算:</p><p><b

43、> ?。?-4)</b></p><p><b>  式中:</b></p><p>  A—內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積,m²;</p><p>  K—內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),W /( m²·℃) ;</p><p>  to.m—夏季空調(diào)房間室外計(jì)算日平均溫度,℃;</p

44、><p>  Δt—附加溫升,可按表2-1選取,℃ 。</p><p><b>  表2-1 附加溫升</b></p><p>  3、外玻璃窗逐時(shí)傳熱引起的冷負(fù)荷</p><p>  在室內(nèi)外溫差的作用下, 玻璃窗瞬變熱形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算:</p><p><b>  (2-5)&l

45、t;/b></p><p><b>  式中:</b></p><p>  —外玻璃窗的逐時(shí)冷負(fù)荷,W;</p><p>  KW—玻璃的傳熱系數(shù),W /( m²·℃),由【1】附錄2-7、2-8查得; </p><p>  AW—窗口面積,㎡;</p><p>  —外

46、玻璃窗的冷負(fù)荷的逐時(shí)值,℃,可由【1】附錄2-10查得.</p><p><b>  必須指出:</b></p><p>  對(duì)附錄2-7、2-8中的KW值要根據(jù)窗框等情況的不同加以修正,修正值Cw值可從【1】附錄2-9中查得。</p><p>  對(duì)附錄2-10中的值要進(jìn)行地點(diǎn)修正,修正值Δt可從【1】附錄2-11中查得。</p>

47、<p>  因此,式(2-3)相應(yīng)地變?yōu)椋?lt;/p><p><b> ?。?-6)</b></p><p>  4、透過(guò)玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷</p><p>  透過(guò)玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷按下式計(jì)算: </p><p><b>  (2-7)</b>&l

48、t;/p><p><b>  式中:</b></p><p>  AW—玻璃窗的面積,㎡; </p><p>  CC.S—玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)CC.S=CS·CI;</p><p>  CS— 玻璃窗的遮擋系數(shù),由【1】附表2-13查得;</p><p>  CI— 窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù)

49、,由【1】附表2-14查得;</p><p>  Ca—窗的有效面積系數(shù);雙層鋼窗0.75;有【1】附表2-15查得;</p><p>  CLQ—玻璃窗冷負(fù)荷系數(shù),無(wú)因次,由【1】附表2-16和2-19查得;</p><p>  Dj.max—日射得熱因數(shù)最大值,由【1】附錄2-12查得。</p><p>  二、熱源散熱引起的冷負(fù)荷<

50、;/p><p>  照明散熱形成的冷負(fù)荷</p><p>  根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同,其冷負(fù)荷計(jì)算式分別為:</p><p>  白熾燈: =1000·N·CLQ (2-8)</p><p>  熒光燈:=1000·n1·n2

51、83;N·CLQ (2-9)</p><p><b>  式中:</b></p><p>  —燈具散熱形成的冷負(fù)荷,W;</p><p>  N—照明燈具所需功率,KW;</p><p>  n1—鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房&l

52、t;/p><p>  間內(nèi)時(shí),取n1=1.2;當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí),</p><p><b>  可取n1=1.0;</b></p><p>  n2—燈罩隔熱系數(shù),當(dāng)熒光燈上部穿有小孔(下部為玻璃板), </p><p>  可利用自然通風(fēng)散熱與頂棚內(nèi)時(shí),取n2=0.5~0.8;而熒光 </p>

53、<p>  燈罩無(wú)通風(fēng)孔時(shí),取n2=0.6~0.8;</p><p>  CLQ—照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)。</p><p>  人體散熱形成的冷負(fù)荷</p><p><b> ?。?-10)</b></p><p><b> ?。?-11)</b></p><p>&

54、lt;b>  式中:</b></p><p>  —人體顯熱散熱引起的冷負(fù)荷,W;</p><p>  qs—不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯然散熱量,W,見(jiàn)【1】表2-13;</p><p>  n—室內(nèi)全部人數(shù),參見(jiàn)人員分布及照明 ;</p><p>  —群集系數(shù),見(jiàn)表2-2;</p><p>  

55、CLQ—人體顯熱散熱熱冷負(fù)荷系數(shù),見(jiàn)【1】附錄2-23;</p><p>  QC—人體潛熱散熱形成的冷負(fù)荷,W;</p><p>  ql—不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子潛熱散熱量,W, 見(jiàn)【1】表2-13。</p><p>  表2-2 某些空調(diào)建筑物內(nèi)的群集系數(shù)</p><p>  三、典型房間的冷負(fù)荷計(jì)算</p><p

56、>  以201臥室為例,冷負(fù)荷的分項(xiàng)計(jì)算如下:</p><p><b>  1.屋頂冷負(fù)荷</b></p><p>  由【1】附錄2-5查得冷負(fù)荷計(jì)算溫度逐時(shí)值,即可按式(2-2)、(2-3)</p><p>  算出屋頂逐時(shí)冷負(fù)荷,計(jì)算結(jié)果列于表2-3中。</p><p>  表2-3 屋頂冷負(fù)荷</p&

57、gt;<p><b>  2.外墻冷負(fù)荷</b></p><p>  由【1】附錄2-4查得Ⅱ型外墻冷負(fù)荷計(jì)算溫度,將南外墻逐時(shí)值及計(jì)算結(jié)果列于表2-4中,計(jì)算公式同上。</p><p>  表2-4 南外墻冷負(fù)荷</p><p>  用同樣的方法計(jì)算出西外墻、東外墻的冷負(fù)荷。</p><p>  3.外窗

58、瞬時(shí)傳熱冷負(fù)荷</p><p>  由玻璃窗的選擇知,所選玻璃窗的傳熱系數(shù)為 KW=2.98w/(㎡·℃)。再由【1】附錄2-9查得玻璃窗傳熱系數(shù)的修正值,Cw=1.20,由【1】附錄2-10查得玻璃窗冷負(fù)荷計(jì)算溫度,根據(jù)式(2-6)計(jì)算南外窗和東外窗瞬時(shí)傳熱冷負(fù)荷,計(jì)算結(jié)果列于表2-5中。</p><p>  表2-5 南外窗瞬時(shí)傳熱冷負(fù)荷

59、 </p><p>  用上述方法計(jì)算出東外墻瞬時(shí)傳熱冷負(fù)荷。</p><p>  4.外窗日射得熱冷負(fù)荷</p><p>  由附錄【1】2-15查得雙層玻璃窗的有效面積系數(shù)Ca=0.75;有由附錄2-13</p><p>  查得遮擋系數(shù)CS=0.78,由附錄2-14查得遮陽(yáng)系數(shù)CI=0.5,于是綜合遮陽(yáng)系數(shù)CC.S=0.7

60、8*0.5=0.39;再由【1】附錄2-12查得緯度34°時(shí),南向日射得熱因數(shù)最大值 Djmax=251W/㎡,東向日射得熱因數(shù)最大值 Djmax=575W/㎡,因西安地區(qū)屬于北區(qū),故由【1】附錄2-17查得北區(qū)有內(nèi)遮陽(yáng)的玻璃窗冷負(fù)荷系數(shù)逐時(shí)值CLQ。</p><p>  用公式2-7計(jì)算逐時(shí)進(jìn)入南、東玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷,計(jì)算結(jié)果列于表2-6中。</p><p>  表2

61、-6 南外窗日射得熱引起的冷負(fù)荷</p><p>  用同樣的方法計(jì)算出東外窗日射得熱引起的冷負(fù)荷。</p><p>  5.人員散熱引起的冷負(fù)荷</p><p>  臥室屬極輕勞動(dòng),查【1】表2-13,當(dāng)室溫為24℃時(shí),每人散發(fā)的顯熱和潛熱量為60.5W和73.3W,由表2-2近似查得群集系數(shù)=0.89,由【1】附錄2-23查得人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)逐時(shí)值。按(2

62、-10)公式計(jì)算人體顯熱散熱逐時(shí)冷負(fù)荷,并列于表2-11中。人體潛熱引起的冷負(fù)荷為潛熱散熱乘以群集系數(shù),計(jì)算結(jié)果也列于表2-7中。</p><p>  表2-7 人員散熱引起的冷負(fù)荷 </p><p>  6.臥室照明散熱引起的冷負(fù)荷</p><p>  由于明裝熒光燈,鎮(zhèn)流器裝設(shè)在臥室內(nèi),故鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù) n1取1.

63、2,燈罩隔熱系數(shù)取n2取0.6。</p><p>  由附錄2-22查得照明散熱冷負(fù)荷系數(shù),按公式(2-9)計(jì)算,其計(jì)算結(jié)果列于表2-8中。</p><p>  表2-8 照明散熱引起的冷負(fù)荷 </p><p>  7.工藝設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷</p><p>  由于別墅臥室內(nèi)魚缸、電視機(jī)、電腦等

64、工藝設(shè)備的散熱,現(xiàn)將其引起的冷負(fù)荷計(jì)算在內(nèi),以滿足空調(diào)實(shí)際的使用要求。其逐時(shí)散熱量(即逐時(shí)冷負(fù)荷)列于表2-9中。</p><p>  表2-9 工藝設(shè)備散熱引起的冷負(fù)荷</p><p>  由于室內(nèi)壓力高于大氣壓力,所以不需考慮由室外空氣滲透所引起的冷負(fù)荷。現(xiàn)將上述各分項(xiàng)結(jié)果列于表2-10中,并逐時(shí)相加,以便求得客房?jī)?nèi)的冷負(fù)荷值。</p><p>  表2-10

65、各分項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷匯總表 </p><p>  由表2-14可以看出,此臥室最大冷負(fù)荷值出現(xiàn)在20:00,其值為2544W。</p><p>  其他房間的冷負(fù)荷計(jì)算同上,可參見(jiàn)附表一。</p><p>  §2.2 冬季熱負(fù)荷的計(jì)算</p><p>  冬季熱負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量及

66、加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的附加耗熱量。</p><p>  在工程實(shí)際中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程計(jì)算.即假設(shè)在計(jì)算時(shí)間內(nèi),室內(nèi)外空氣溫度和其他傳熱過(guò)程參數(shù)都不隨時(shí)間變化。</p><p>  圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量</p><p><b>  (2-12)</b></p><p><b>  式

67、中:</b></p><p>  —部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量,W;</p><p>  Aj—部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積,m²;</p><p>  Kj—部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),W /( m²·℃);</p><p>  —冬季室內(nèi)計(jì)算溫度,℃;</p><p>  —采暖室外計(jì)

68、算溫度,℃;</p><p>  —圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù),見(jiàn)表1-4。</p><p>  圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量</p><p><b>  朝向修正率</b></p><p>  朝向附加耗熱量是考慮建筑物受太陽(yáng)照射影響而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。不同朝向的圍護(hù)結(jié)構(gòu),受到的太陽(yáng)輻射熱量是不同的,同時(shí),不同的朝向,風(fēng)

69、的速度和頻率也不同。不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正率見(jiàn)表2-15。</p><p>  本設(shè)計(jì)中,北朝向取0%,東、西朝向取-5%,南朝向取-15%。</p><p><b>  風(fēng)力附加率</b></p><p>  風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對(duì)維護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。在計(jì)算基本耗熱量時(shí),外表面換熱系數(shù)是對(duì)應(yīng)風(fēng)速約為4m/s的計(jì)算值。我國(guó)大部分

70、地區(qū)冬季平均風(fēng)速為2~3m/s。因此《規(guī)范》規(guī)定,一般情況下,不必考慮風(fēng)力附加。</p><p><b>  3.高度附加率</b></p><p>  由于室內(nèi)溫度梯度的影響,往往使房間上部的傳熱量加大。因此規(guī)定:當(dāng)房間凈高超過(guò)4米時(shí),每增加1米,附加率為2%,但最大附加率不超過(guò)15%。應(yīng)注意:高度附加率應(yīng)加在基本耗熱量和其他附加耗熱量的總和上。</p>

71、<p>  門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量</p><p>  在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下,室外的冷空氣通過(guò)門、窗等縫隙滲入室內(nèi),被加熱后逸出,此部分耗熱量為冷風(fēng)滲透耗熱量。由于空調(diào)建筑室內(nèi)通常保持正壓,因而在一般情況下,不計(jì)算門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣和由門、孔洞等侵入室內(nèi)的冷空氣引起的耗熱量。</p><p>  表2-15 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正率

72、 </p><p>  三、典型房間的熱負(fù)荷計(jì)算</p><p>  以201客房為例,熱負(fù)荷的計(jì)算如下表2-16:</p><p>  表2-16 圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計(jì)算表 </p><p>  其他房間的熱負(fù)荷計(jì)算同上,參見(jiàn)附錄二。</p><p>  &

73、#167;2.3 濕負(fù)荷的計(jì)算</p><p>  濕負(fù)荷包括人體散熱形成的濕負(fù)荷及食物散熱形成的濕負(fù)荷。</p><p>  人體散濕量可按下式計(jì)算:</p><p>  W=0.001nω (2-13)</p><p><b>  式中:</b></p>

74、<p>  ω— 每名成年男子的散熱量(g/h),見(jiàn)【3】表2-47。</p><p>  食物散濕量:11.5g/(h·人)</p><p>  以105餐廳為例,濕負(fù)荷的計(jì)算列于表2-13:</p><p>  表2-17 201房間濕負(fù)荷計(jì)算表 </p><p>  其他

75、房間的濕負(fù)荷計(jì)算同上,參見(jiàn)附錄三。</p><p>  后用晨光負(fù)荷計(jì)算軟件校核計(jì)算的冷、熱負(fù)荷,圖2-1為用晨光負(fù)荷計(jì)算軟件分析該別墅的逐時(shí)冷負(fù)荷柱狀圖,可見(jiàn)該建筑17:00的冷負(fù)荷最大,與之前的手算結(jié)果一致。</p><p>  圖2-1 逐時(shí)冷負(fù)荷柱狀圖</p><p>  第三章 空調(diào)方案的確定</p><p>  §3.1

76、 系統(tǒng)形式的確定</p><p>  一直以來(lái),解決夏季降溫和非嚴(yán)寒地區(qū)冬季供暖問(wèn)題,人們均采用房間空調(diào)器。房間空調(diào)器在住宅中之所以能迅速普及有其一定的優(yōu)勢(shì):制冷(熱)迅速、安裝簡(jiǎn)單快捷、冷(熱)量調(diào)節(jié)方便、能耗計(jì)量容易、價(jià)位較低;但它的缺點(diǎn)也很突出:首先,房間空調(diào)器的能耗比低(2.6-2.9KW/KW);其次,它無(wú)法采集新風(fēng),難以保證良好的室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)和舒適性;再次,房間空調(diào)器的無(wú)規(guī)則設(shè)置破壞了建筑外觀;另外,

77、房間空調(diào)器室外機(jī)的廢熱、噪聲及凝結(jié)水的隨處排放,都成了城市新的公害。</p><p>  隨著大型中央空調(diào)向節(jié)能、環(huán)保方向不斷創(chuàng)新發(fā)展和人們對(duì)高品質(zhì)生活的不斷追求,小型空調(diào)也向著大功率、舒適、節(jié)能、甚至是美觀豪華的趨勢(shì)發(fā)展。以窗式空調(diào)、分體掛壁機(jī)、分體柜機(jī)為代表的普通房間空調(diào)已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求,而戶式中央空調(diào)不僅適用于大面積多居室的單元房、別墅,也同樣適用于中小型飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所及辦公樓等,具有相當(dāng)可觀的潛力和

78、應(yīng)用前景。目前,居民的居住面積不斷增大,對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。例如:一個(gè)三居室用戶要裝四部空調(diào),需要四個(gè)不同的室外空間,使家用空調(diào)特別是分體式空調(diào)的安裝受到限制,無(wú)法從根本上克服空氣流通不暢、空氣質(zhì)量差等弊端。而大型中央空調(diào)雖可同時(shí)為多用戶集中供冷暖,但</p><p>  缺少個(gè)性化選擇、自由度小,一次性投資較大,只能應(yīng)用在大型建筑物。同時(shí),大型中央空調(diào)用于大型建筑(特別是出租式建筑時(shí))又會(huì)遇到收費(fèi)較

79、困難、加裝收費(fèi)設(shè)備的成本增加等問(wèn)題。為了解決上述兩種空調(diào)的弊端,戶式中央空調(diào)就應(yīng)運(yùn)而生。戶式中央空調(diào)作為一種節(jié)能、舒適的小型化獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上一出現(xiàn)便引起各方的關(guān)注。</p><p>  戶式中央空調(diào)的出現(xiàn),為空調(diào)行業(yè)在中央空調(diào)和房間空調(diào)器兩大領(lǐng)域之間提供了新的空調(diào)發(fā)展領(lǐng)域,為我國(guó)家用空調(diào)發(fā)展帶來(lái)了新的技術(shù)解決方案。它與傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)和房間空調(diào)器相比,具有自身的優(yōu)勢(shì):首先,初投資適宜;與傳統(tǒng)的中央空

80、調(diào)相比,省去了專用機(jī)房和復(fù)雜的管路系統(tǒng)。其次,室內(nèi)環(huán)境舒適;與傳統(tǒng)的房間空調(diào)器相比,戶式中央空調(diào)機(jī)組大部分可引入新風(fēng),能有效改善室內(nèi)空氣品質(zhì),而且室內(nèi)溫度均勻適宜,氣流組織合理,能營(yíng)造宜人的室內(nèi)環(huán)境。再次,對(duì)房地產(chǎn)商而言,施工安裝程序簡(jiǎn)單,管理方便;特別是戶式中央空調(diào)系統(tǒng)的不同用戶可一次建成,也可后期安裝,使開(kāi)發(fā)商投資分散,風(fēng)險(xiǎn)降低;住戶入住后,使用費(fèi)由住戶直接向供電或供氣部門交付,使得物業(yè)管理也相對(duì)方便。最后,住戶在室內(nèi)裝修時(shí)可結(jié)合空

81、調(diào)的布置實(shí)現(xiàn)個(gè)性化裝修設(shè)計(jì);而且室外機(jī)的挑臺(tái)布置在建筑設(shè)計(jì)初期已同步考慮,避免了房間空調(diào)器室外機(jī)對(duì)建筑景觀的影響。</p><p>  目前,我國(guó)戶式中央空調(diào)正處于高速發(fā)展的成長(zhǎng)期,但由于受價(jià)格、質(zhì)量、服務(wù)及住房等諸多因素的影響下,成長(zhǎng)期相對(duì)較長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:美國(guó)擁有空調(diào)的家庭約有72%,其中戶式中央空調(diào)約占48%,窗式空調(diào)、分體空調(diào)約占24%,即戶式中央空調(diào)約占美國(guó)家庭空調(diào)的2/3。目前我國(guó)戶式中央

82、空調(diào)的使用率僅占空調(diào)行業(yè)的5%左右。這對(duì)于有13億人口、空調(diào)的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)來(lái)說(shuō),的確不多。從發(fā)展趨勢(shì)上看,巨大的市場(chǎng)需求空間令各廠家和商家尤為樂(lè)觀。未來(lái)的空調(diào)市場(chǎng),家用中央空調(diào)將作為小型中央空調(diào)中的一支主力軍,可望與中央空調(diào)、普通家用空調(diào)一爭(zhēng)高下。</p><p>  經(jīng)對(duì)比分析,該別墅空調(diào)設(shè)計(jì)采用戶式中央空調(diào)系統(tǒng),下節(jié)將分析選定其具體形式。</p><p>  §3.2 戶式

83、中央空調(diào)的形式和特點(diǎn)</p><p>  戶式中央空調(diào)的快速發(fā)展,形成了多種多樣的系統(tǒng)形式。按照空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)傳送房間工質(zhì)分為三大類型:送風(fēng)型、送水型和送制冷質(zhì)型;按照冷熱源的方式分為:電制冷式、燃?xì)馐?;按機(jī)組的冷卻方式分為:風(fēng)冷式、水冷式、蒸發(fā)冷卻式;按控制方式又分為:定頻式、變頻式和定變頻結(jié)合式;按系統(tǒng)的末端分又有:多聯(lián)式室內(nèi)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管、送回風(fēng)口、輻射頂(地)板等型式。</p><p>

84、  戶式中央空調(diào)具有很多特點(diǎn):1.適用性和對(duì)于項(xiàng)目特殊性的適應(yīng)能力比較強(qiáng)。例如,在中國(guó)北方,全年溫差較大,分體空調(diào)是無(wú)法適應(yīng)需求的,而戶式中央空調(diào)機(jī)組采用加工精度高的壓縮機(jī)組,在系統(tǒng)的整合設(shè)計(jì)和組裝工藝上也遠(yuǎn)高于普通空調(diào),可以完全滿足適應(yīng)能力。2.具有能夠?qū)κ覂?nèi)溫濕度、新風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié),均勻分布,可與裝修較好配合,控制室內(nèi)設(shè)備噪聲等特點(diǎn)。3.具有系統(tǒng)多樣、使用靈活、較好的個(gè)性化、室內(nèi)布置靈活的特點(diǎn)。4.戶式中央空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷自動(dòng)化

85、運(yùn)行,節(jié)約能源及運(yùn)行費(fèi)用,符合目前中國(guó)仍存在用電緊張的現(xiàn)狀。5.不需要另設(shè)機(jī)房,無(wú)需占用設(shè)備層,減少公用設(shè)施和土建投資,同時(shí)可有效的減少室外機(jī)位,減小開(kāi)發(fā)商的開(kāi)發(fā)成本和建筑設(shè)計(jì)難度。6.可根據(jù)物業(yè)發(fā)展情況,分期分批投資添置各用戶的空調(diào)系統(tǒng),有效利用開(kāi)發(fā)資金。7.可以避免破壞樓體的整體外觀,又可使用戶充分享受高檔家居環(huán)境,更利于裝修的配合。正是由于中央空調(diào)系統(tǒng)形式和特點(diǎn)的多樣性,適合應(yīng)用于廣泛的場(chǎng)合。</p><p&g

86、t;  戶式中央空調(diào)系統(tǒng)常用的幾種形式為:小型風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)、家用VRV空調(diào)系統(tǒng)。</p><p>  一、小型風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)</p><p>  此系統(tǒng)是以小型風(fēng)冷熱泵機(jī)組為主機(jī),配以風(fēng)機(jī)盤管為末端設(shè)備,組成以一戶住宅為單元的小型集中空調(diào)系統(tǒng)。</p><p>  與其它戶式中央空調(diào)相比,這種空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)

87、點(diǎn)如下:</p><p>  安裝方便,適用范圍廣</p><p>  室外主機(jī)可直接放置于室外花園空地,房頂平臺(tái)及陽(yáng)臺(tái)上,按照用戶的需要靈活安裝。室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組體型小,布置和安裝也很方便。因此,這種系統(tǒng)廣泛適用于別墅、高檔住宅、復(fù)式建筑、多房多廳家居等場(chǎng)所。</p><p><b>  費(fèi)用低廉、安全環(huán)保</b></p>&l

88、t;p>  室內(nèi)制冷管路為低壓水系統(tǒng)管路,安裝費(fèi)用低廉且無(wú)須定期補(bǔ)充昂貴的制冷劑。制冷劑密封在室外機(jī)組內(nèi),對(duì)環(huán)境影響遠(yuǎn)小于VRV系統(tǒng)。</p><p><b>  噪音較低</b></p><p>  風(fēng)機(jī)盤管低檔運(yùn)行時(shí)噪音一般在30~40dB(A)。</p><p><b>  控制方便,運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)能</b></

89、p><p>  風(fēng)機(jī)盤管具有調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的普通三速開(kāi)關(guān),可根據(jù)室溫變化,調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,也可設(shè)溫度控制器及兩通或三通電磁閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。室內(nèi)無(wú)人時(shí)可單獨(dú)關(guān)閉此房間風(fēng)機(jī)盤管,使得運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能。</p><p>  一次性投資相對(duì)較低,對(duì)于初投資預(yù)算小的建筑易于推廣。</p><p>  風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的缺點(diǎn)如下:</p><p>

90、  室內(nèi)解決新風(fēng)困難,在過(guò)渡季節(jié)利用室外空氣降溫的時(shí)間較短;</p><p>  因機(jī)組分散設(shè)置,臺(tái)數(shù)較多時(shí),維修管理工作量較大;</p><p>  由于機(jī)組靜壓小,在機(jī)組內(nèi)不可能使用高性能的空氣過(guò)濾器,空氣潔凈度不高水管有可能漏水,冷凝水盤可滋生影響人體健康的微生物。</p><p>  綜上所述,風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)適用于對(duì)初投資預(yù)算要求低且對(duì)新風(fēng)

91、品質(zhì)要求不高的住宅建筑。目前,在高級(jí)住宅、商住用房的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)(主要是風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng))中出現(xiàn)了一種利用新風(fēng)換氣機(jī)供給新風(fēng)的系統(tǒng)形式。新風(fēng)換氣機(jī)的實(shí)質(zhì)是空氣熱回收裝置,按空氣熱交換器的種類可分為板式、板翅式、轉(zhuǎn)輪式、熱管式等幾種,按回收熱量的性質(zhì)分為顯熱回收器與全熱回收器。目前市場(chǎng)上的新風(fēng)換氣機(jī)一般指板翅式的空氣顯熱回收裝置。轉(zhuǎn)輪式全熱回收裝置也有產(chǎn)品,但由于價(jià)格較高,應(yīng)用較少。板式(板翅式)的全熱回收裝置國(guó)外早有產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)也有廠家正

92、在研制。新風(fēng)換氣機(jī)在供給室內(nèi)新風(fēng)的同時(shí)能置換出等量的室內(nèi)污濁空氣,使得換氣充分、彌補(bǔ)了原有風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量不能保證的缺點(diǎn),將使得這種空調(diào)系統(tǒng)具有更廣的適用性。</p><p><b>  二、風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)</b></p><p>  這種空調(diào)系統(tǒng)輸送冷熱量的介質(zhì)為空氣,制備冷熱風(fēng)的空氣處理裝置為直接蒸發(fā)式風(fēng)冷熱泵機(jī)組,它與大型全空氣中央空調(diào)系統(tǒng)的原理基本相同,

93、利用室外主機(jī)集中產(chǎn)生冷、熱量,將從室內(nèi)引回的回風(fēng)(或回風(fēng)和新風(fēng)的混合風(fēng))進(jìn)行冷卻(加熱)處理后,再送入室內(nèi)消除房間空調(diào)冷、熱負(fù)荷。</p><p>  相對(duì)于其它的戶式中央空調(diào),風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):</p><p>  造價(jià)較低,業(yè)主較容易接受;</p><p>  可引入新風(fēng),空氣品質(zhì)能得到較大的改善;</p><p>  風(fēng)口布置

94、靈活,氣流組織較好;</p><p>  易于實(shí)現(xiàn)送風(fēng)過(guò)濾、加濕等,空氣質(zhì)量較高;</p><p>  冷凝水排放容易,避免冷凝水盤可能滋生的微生物影響人體健康;</p><p>  但風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)也存在以下缺點(diǎn):</p><p>  風(fēng)管式系統(tǒng)的空氣輸配系統(tǒng)要求有較大的建筑空間,因此一般要求住宅有較大的層高;</p><

95、;p>  機(jī)組送風(fēng)量一般不能隨房間空調(diào)負(fù)荷變化而變化,分室溫度控制較難實(shí)現(xiàn)。</p><p>  目前為解決室溫控制的問(wèn)題,常采用的方法有:</p><p>  在空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置中央控制器、房間溫度控制器。中央控制器可根據(jù)用戶需要實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)、外機(jī)組的智能控制;房間溫度控制器可自動(dòng)根據(jù)用戶設(shè)定溫度或用戶手動(dòng)控制,通過(guò)對(duì)相應(yīng)的電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)房間空調(diào)送風(fēng)的控制。</

96、p><p>  采用變風(fēng)量系統(tǒng),其末端為帶動(dòng)力的變風(fēng)量風(fēng)機(jī)箱,它可使每個(gè)出風(fēng)口的壓力提高60~90Pa,降低空調(diào)室內(nèi)機(jī)對(duì)機(jī)外余壓的要求,送風(fēng)能力明顯提高;這種系統(tǒng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、多變量控制理論對(duì)戶式中央空調(diào)進(jìn)行集散控制,通過(guò)設(shè)在各房間的數(shù)字式溫控器,采用模糊邏輯控制技術(shù)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)相應(yīng)的變風(fēng)量箱風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)房間的送風(fēng)量,達(dá)到控制室溫的目的。但這種變風(fēng)量末端的引入將會(huì)使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的初投資大大增加。</p

97、><p>  三、家用VRV(Variable Refrigerant Volume可變冷媒流量)中央空調(diào)系統(tǒng)</p><p>  VRV空調(diào)系統(tǒng)是在空調(diào)系統(tǒng)中,通過(guò)控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量,適時(shí)地滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。VRV空調(diào)系統(tǒng)可采用變頻壓縮機(jī)或數(shù)碼渦旋壓縮機(jī),兩種技術(shù)都能達(dá)到調(diào)節(jié)容量的目的,因而具有明顯的節(jié)能、舒適效果。</p>

98、;<p>  VRV空調(diào)系統(tǒng)是一種冷劑式空調(diào)系統(tǒng),以制冷劑為輸送介質(zhì),由一臺(tái)室外機(jī)和數(shù)臺(tái)室內(nèi)機(jī)組成。每一臺(tái)室內(nèi)機(jī)都具備根據(jù)房間的要求進(jìn)行獨(dú)立的制冷或制熱的運(yùn)轉(zhuǎn)能力,室外機(jī)由室外側(cè)換熱器、壓縮機(jī)和其他制冷附件組成,一臺(tái)室外機(jī)通過(guò)管路能夠向若干個(gè)室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑。VRV系統(tǒng)是通過(guò)控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量,適時(shí)地滿足室內(nèi)熱負(fù)荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。與其它戶式中央空調(diào)形式相比,家用VRV系統(tǒng)具有以下

99、特點(diǎn):</p><p><b>  安裝簡(jiǎn)單,布置靈活</b></p><p>  家用VRV系統(tǒng)為冷媒直接蒸發(fā)制冷,不需要冷凍水及冷卻水系統(tǒng),省去了相應(yīng)的設(shè)備和管道系統(tǒng),室外機(jī)放在室外、屋頂或陽(yáng)臺(tái)等地,減少了占地面積,簡(jiǎn)化了安裝工程。另外,各種型號(hào)及規(guī)格的室內(nèi)機(jī)可安裝于同一系統(tǒng)內(nèi),并且每臺(tái)室內(nèi)機(jī)都可獨(dú)立有效的進(jìn)行控制,可滿足不同負(fù)荷、不同裝飾要求的房間布置。<

100、/p><p>  (2)節(jié)約能源,運(yùn)行費(fèi)用低</p><p>  家用VRV變頻中央空調(diào)系統(tǒng)采用變頻式壓縮機(jī),室外機(jī)的輸出可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的大小自動(dòng)調(diào)節(jié);VRV空調(diào)在部分負(fù)荷時(shí)的能耗比(COP值)相當(dāng)高,當(dāng)系統(tǒng)僅有一臺(tái)室內(nèi)機(jī)開(kāi)啟時(shí),室外壓縮機(jī)能相應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,合理輸出室內(nèi)機(jī)所需能量。</p><p>  另外,家用VRV系統(tǒng)采用直接蒸發(fā)制冷,屬于一次熱交換系統(tǒng),在熱交換的過(guò)

101、程中能量的損耗極低,而傳統(tǒng)的風(fēng)或水系統(tǒng)則有兩次熱交換,這也是家用VRV系統(tǒng)比其它戶式中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的另一個(gè)原因。</p><p>  (3)系統(tǒng)控制先進(jìn),舒適性好</p><p>  家用VRV變頻中央空調(diào)系統(tǒng)室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)都帶有電腦板,對(duì)每臺(tái)室內(nèi)機(jī)可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制,用戶可以非常方便直接地從室內(nèi)機(jī)遙控器開(kāi)啟室內(nèi)機(jī),室內(nèi)機(jī)可實(shí)現(xiàn)時(shí)間、溫度、風(fēng)量、風(fēng)向、狀態(tài)等的自動(dòng)控制與設(shè)定。室內(nèi)溫度控制方式

102、采用高精度PID控制系統(tǒng),可將室內(nèi)溫度精度控制到±0.5℃范圍內(nèi),這是其它空調(diào)系統(tǒng)所達(dá)不到的。另外,VRV系統(tǒng)主機(jī)及室內(nèi)機(jī)噪聲均低于其它空調(diào)系統(tǒng)的主機(jī)及末端設(shè)備,室外機(jī)還具備“夜間噪聲控制”功能,可降低2~3dB(A)的夜間運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。</p><p>  (4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、維修方便</p><p>  VRV系統(tǒng)不需要其他空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)那樣,必須進(jìn)行大量繁瑣的水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)

103、算,只要根據(jù)不同系統(tǒng)形式、不同規(guī)格主機(jī)型號(hào)進(jìn)行配管即可,并且不存在系統(tǒng)的水利失調(diào)問(wèn)題。另外,VRV系統(tǒng)具有故障自動(dòng)診斷功能,可以自動(dòng)判斷顯示系統(tǒng)各種故障,簡(jiǎn)化了日常維護(hù)及維護(hù)工作。</p><p><b>  工作溫度范圍寬</b></p><p>  家用VRV系統(tǒng)在室外環(huán)境干球溫度為-5~46℃的情況下可以正常制冷,在濕球-15~15.5℃的情況下可以正常供熱,且

104、在低溫供熱時(shí)供熱衰減很小。</p><p>  初投資高,限制了VRV系統(tǒng)的推廣</p><p>  通過(guò)以上特點(diǎn),我們可以得出以下結(jié)論,家用VRV變頻中央空調(diào)對(duì)于高檔住宅、豪華別墅等對(duì)空調(diào)要求較高的建筑是個(gè)最佳選擇。</p><p>  目前可變冷媒流量(VRV)空調(diào)系統(tǒng)已成為空調(diào)發(fā)展的趨勢(shì),各大空調(diào)廠家紛紛推出相應(yīng)的產(chǎn)品, 90年代我國(guó)的VRV空調(diào)系統(tǒng)主要是日本

105、的變頻控制方法,90年代后期美國(guó)谷輪公司開(kāi)發(fā)了數(shù)碼渦旋壓縮機(jī),并先后被用于各大空調(diào)廠家。近幾年,國(guó)內(nèi)的空調(diào)廠家如美的、海爾等也紛紛研制開(kāi)發(fā)了數(shù)碼渦旋空調(diào)系統(tǒng)。</p><p>  VRV空調(diào)系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)安裝方便、布置靈活多變、占建筑空間小、使用方便、可靠性高、運(yùn)行費(fèi)用低、不需機(jī)房、無(wú)水系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。但VRV系統(tǒng)初投資高,限制了其推廣,對(duì)于高檔住宅、豪華別墅等對(duì)空調(diào)要求較高的建筑是個(gè)最佳選擇。因此,本別墅設(shè)計(jì)選用VR

106、V空調(diào)系統(tǒng)。</p><p>  §3.3 變頻技術(shù)和數(shù)碼渦旋技術(shù)的比較</p><p>  容積式制冷壓縮機(jī)的容量調(diào)節(jié)有吸氣節(jié)流調(diào)節(jié)、變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、改變工作容積調(diào)節(jié)和其他調(diào)節(jié)方式。</p><p>  其中,調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速有多種方式:</p><p> ?、偻ㄟ^(guò)機(jī)械或電磁變速機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。這是一種外置式的調(diào)節(jié)方式,多用于開(kāi)啟式壓縮機(jī),

107、即在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和壓縮機(jī)主軸之間串聯(lián)一變速機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速不變,但可以通過(guò)變速機(jī)構(gòu)改變壓縮機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速。典型的應(yīng)用實(shí)例就是汽車空調(diào)壓縮機(jī),在壓縮機(jī)的軸端用一電磁離合器根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的大小改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速,離合器通過(guò)傳動(dòng)帶與發(fā)動(dòng)機(jī)相連。</p><p> ?、谕ㄟ^(guò)改變電動(dòng)機(jī)頻率調(diào)節(jié),即變頻調(diào)節(jié)。</p><p>  ③采用直流調(diào)速原理調(diào)節(jié),即直流變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。此時(shí)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)是直流電動(dòng)機(jī),在制

108、冷空調(diào)領(lǐng)域一般為直流無(wú)刷、無(wú)位置傳感器稀土永磁電動(dòng)機(jī)。其轉(zhuǎn)子上嵌有數(shù)個(gè)永磁體,以磁鐵的磁場(chǎng)代替普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)磁場(chǎng)。由于避免了交流電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)導(dǎo)致的各種電磁損失,這種壓縮機(jī)具有較高的效率。</p><p>  以下分析比較常用的兩種形式:變頻調(diào)節(jié)技術(shù)與數(shù)碼渦旋技術(shù)。</p><p><b>  一、變頻調(diào)節(jié)技術(shù)</b></p><

109、p><b> ?。?)變頻調(diào)節(jié)原理</b></p><p>  從電動(dòng)機(jī)理論可知,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源輸入頻率的關(guān)系為</p><p><b>  (3-1)</b></p><p>  式中 f—電源輸入頻率,單位為Hz;</p><p><b>  s—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率;</b

110、></p><p><b>  P—電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。</b></p><p>  假定s、P為常量,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源輸入頻率成正比。很顯然只要改變頻率就可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。壓縮機(jī)的輸氣量與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速近似成正比,若電源頻率連續(xù)變化,則轉(zhuǎn)速連續(xù)變化,從而實(shí)現(xiàn)了輸氣量的連續(xù)調(diào)節(jié),也就達(dá)到了制冷量連續(xù)調(diào)節(jié)的目的。</p><p>  使頻率發(fā)生

111、連續(xù)變化的裝置是變頻器,它首先通過(guò)整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,然后再通過(guò)逆變器將直流電經(jīng)控制電路轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電。交流變頻壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)為三相電動(dòng)機(jī)。因此,變頻器的輸出為三相電源,并可連續(xù)改變?nèi)嘟涣鬏敵龅念l率,且其輸出電壓與頻率之間存在一定的關(guān)系。變頻器有電流源型和電壓源型兩種,又可根據(jù)控制電路調(diào)制方式分為脈寬調(diào)制方式(PWM方式)和脈幅調(diào)制方式(PAM方式)。</p><p>  空調(diào)器用制冷壓縮機(jī)的電

112、動(dòng)機(jī)變頻器多采用電壓源型PWM方式,即采用“電壓/頻率”接近恒定的控制系統(tǒng),從而使最大轉(zhuǎn)矩在很寬的頻率范圍內(nèi)維持恒定,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩隨空調(diào)器的負(fù)荷(而不是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)變化。并且PWM方式還具有主電路簡(jiǎn)單及隨負(fù)荷變化的響應(yīng)特性好等優(yōu)點(diǎn)。房間空調(diào)器用變頻器由整流器、逆變器、微機(jī)和數(shù)字信號(hào)控制電路等四部分組成。溫度傳感器測(cè)出的房間溫度、換熱器溫度等信號(hào)被送入微機(jī),經(jīng)運(yùn)算后將信息送入數(shù)字信號(hào)控制電路,進(jìn)行波形成形處理,然后送入逆變器,在逆變器中

113、將整流器送來(lái)的直流電轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電,去驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。逆變器輸出的交流電頻率根據(jù)實(shí)測(cè)的房間溫度及設(shè)定溫度等參數(shù)經(jīng)邏輯運(yùn)算確定。交流電波形經(jīng)整流器變?yōu)橹绷麟?,再?jīng)PWM方式逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率可變的“電壓/頻率”接近恒定的交流電。</p><p>  為了改變壓縮機(jī)低頻下的運(yùn)轉(zhuǎn)特性,往往在其輸出壓頻曲線的起始段采取電壓提升技術(shù),以提高壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩。變頻控制器的主要作用是將普通交流電源轉(zhuǎn)換為變頻壓縮機(jī)所需的

114、變頻電源并提供給壓縮機(jī)。變頻控制器實(shí)現(xiàn)控制的手段主要有降低頻率和運(yùn)行停止兩種。對(duì)于一些參數(shù),當(dāng)出現(xiàn)需要調(diào)節(jié)的條件時(shí),控制器首先改變壓縮機(jī)的頻率,只有當(dāng)不能完成調(diào)節(jié)時(shí)才采用停機(jī)的方式。而另一種參數(shù)只要出現(xiàn)需要調(diào)節(jié)的條件就意味著出現(xiàn)了異常情況,需要立即停機(jī)。</p><p><b>  (2)變頻壓縮機(jī)</b></p><p>  變頻調(diào)節(jié)廣泛應(yīng)用于采用轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的房間

115、空調(diào)器中。轉(zhuǎn)子式變頻壓縮機(jī)與普通轉(zhuǎn)子式定速壓縮機(jī)相比,結(jié)構(gòu)上的最大區(qū)別是電動(dòng)機(jī)。變頻壓縮機(jī)使用的是三相交流變頻電動(dòng)機(jī),直流調(diào)速壓縮機(jī)使用的是稀土永磁、無(wú)刷、無(wú)位置傳感器的直流調(diào)速電動(dòng)機(jī),而定速壓縮機(jī)使用的是普通單相或三相異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。</p><p>  三相交流變頻電動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)上有很大的變化,既要考慮電力拖動(dòng)原理方面的變化,又需考慮制冷壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)的特殊性,如低頻起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩提升技術(shù)等,但其外觀與普

116、通三相異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比并沒(méi)有太大的差別。直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)則與普通三相異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)完全不同,它是依靠電子定子所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)與置于轉(zhuǎn)子上的永磁體所產(chǎn)生的磁場(chǎng)兩者之間的相互作用拖動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn),在外觀上就與三相異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)完全不同。</p><p>  壓縮機(jī)的壓頻曲線 變頻壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)要求輸入的電壓與運(yùn)轉(zhuǎn)頻率之間具有一定的關(guān)系,即所謂的壓頻曲線。壓縮機(jī)出廠時(shí),制造廠都向用戶提供壓縮機(jī)所需的壓頻曲線供用戶參考。&l

117、t;/p><p> ?。?)變頻調(diào)節(jié)的特點(diǎn)</p><p>  變頻調(diào)節(jié)的最大特點(diǎn)是其節(jié)能優(yōu)勢(shì),這一優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在三個(gè)方面。</p><p>  第一,按照額定負(fù)荷設(shè)計(jì)的制冷空調(diào)系統(tǒng)在壓縮機(jī)低速運(yùn)行時(shí),壓縮機(jī)質(zhì)量流量減少,換熱器面積相對(duì)變大,使得傳熱溫差減少,降低了能耗。</p><p>  第二,當(dāng)溫度達(dá)到用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度后,變頻壓縮機(jī)采用降低轉(zhuǎn)

118、速的方式使得制冷量和用戶負(fù)荷在目標(biāo)溫度達(dá)到平衡,而后一直維持低速運(yùn)轉(zhuǎn),不需要停機(jī)。避免了頻繁停、開(kāi)機(jī)時(shí)較大的起動(dòng)電流造成的損失。</p><p>  第三,當(dāng)制冷空調(diào)裝置停機(jī)以后,處于冷凝壓力的高壓部分和處于蒸發(fā)壓力的低壓部分會(huì)通過(guò)節(jié)流裝置逐漸達(dá)到壓力平衡。再開(kāi)機(jī)以后又需要重新建立這一壓差,從而造成能量損失。變頻調(diào)節(jié)由于避免了頻繁的開(kāi)、停機(jī),也就減少了這部分損失。</p><p>  變頻

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