空调设计总结与注意点
中央空调设计流程:
中央空调设计步骤一:确定容量和主机型号
设计中央空调时,需要先根据空间、人流、朝向、是否有大面积的玻璃窗等,计算出最佳的空调容量,并据此选择合适的主机型号。空调容量计算过大或过小都不行,过小则效果不好,过大反而会造成前期投资成本的浪费。
中央空调设计步骤二:空调的安装位置要选好
中央空调的具体安装位置的布局也很关键。如果安装位置选择得比较合理,一些像小空间就不会让人产生一种压抑感。如果安装位置不佳,例如中央空调的回风口设置在有太阳直射的地方,也可能会影响实际的使用效果。
中央空调设计步骤三:空调的管路布局要合理
有的建筑设计不合理,室内设计不科学,空间设计层高小,管路过不去,影响到中央空调使用效果,而一些中央空调安装设计师对中央空调不熟悉,只注重美观,会极大的影响了中央空调的使用效果效果。
中央空调设计步骤四:空调风口与装潢要配合
中央空调的出风口设计需要与家居内装潢结合起来考虑。一般专业的中央空调设计师在装修开始前就会与业主、装潢设计师一起进行有效地沟通,确定中央空调的送、回风方式及吊顶造型,保证空调效果,同时还要考虑美观性.
设计原则:
我们主要依据国家规范、行业标准、品牌品质、舒适环保、经济实用、高效可靠、豪华美观、操作简便、维护便利的原则,提供本空调方案。
中央空调分类:
中央空调是集中处理空调负荷的系统型式,其冷/热量是通过一定的介质输送到空调房间里去的。按照家用小型中央空调的输送介质的不同,常见的家用小型中央空调可以分成以下三种主要型式。
风管式系统
风管式系统以空气为输送介质,其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同。相对于其它的家用小型中央空调型式,风管式系统初投资较小。但风管式系统的空气输配系统所占用建筑物空间较大,一般要求住宅要有较大的层高。而且它采用统一送风的方式,在没有变风量末端的情况下,难以满足不同房间不同的空调负荷要求。
冷/热水机组
冷/热水机组的输送介质通常为水或乙二醇溶液。该系统可以对每个空调房间进行单独调节,满足各个房间不同的空调需求,同时其节能性也较好。此外,由于冷/热水机组的输配系统所占空间很小,因此一般不受住宅层高的限制。但此种系统一般难以引进新风,因此对于通常密闭的空调房间而言,其舒适性较差。
VRV 系统
变制冷剂流量(Varied Refrigerant Volume,简称 VRV)空调系统是一种冷剂式空调系统,具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点,而且各房间可独立调节,能满足不同房间不同空调负荷的需求。但该系统控制复杂,对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高,且其初投资比较高。
中央空调的特点
整个空间都满足舒适性条件,避免了其它分体机造成的直吹过冷和房内冷热不匀的人体不适现象;
装饰性好,配合装修无任何外露管线,整个系统处于隐蔽状态;
操作简单,自动运行,无需维护;
可根据各个房间的朝向、功能等增加和减少送冷(热)量;
可加新风、加湿,使室内空气保持新鲜和卫生。
中央空调的局限
布置上:设计和安装要与装修结合才能达到良好的舒适性和装饰效果;
电源要求:电负荷较大,老式住房要考虑电路负荷是否足够。
从审美观点和最佳空间利用上考虑,使用中央空调使室内装饰更灵活,更容易实现最佳装饰效果。即使您不再喜欢原来的装饰,重新装修,原来的中央空调系统稍微改变即可与新的装修和谐一致。因此称中央空调为"一步到位、永不落后的选择"。
如何选用中央空调
首先,应看一看电表的电容大小是否能增容,在此前提下去选择起动功率与电表容量相匹配的家用中央空调。一般 10 安培电表应选择变频式空调。
再有,应考虑家用中央空调的风口和室外机的安置。如果房屋高度不是很高,出风口应选择壁挂式或是柜式。因为每个出风口都对应一个厚度达 30 多厘米的风机盘管,如果房屋高度较低,不宜选择天花内藏式出风口。至于室外机的安置也应注意,家用中央空调的室外机体积较大,一般居室的外墙预留的室外机位置较小,无法与家用中央空调的室外机相匹配,这也是必须考虑的。
中央空调功率的基本算法:
物理定义:1 马力=735 瓦.空调领域"匹"的定义:压缩机输入一马力功率所能产生的制冷量叫做 1 匹(P).制冷能效比(EER):机组制冷量与机组能耗之比。
那么一个空调的功率即为:EER×P。
不同的厂家值是不同的,所以对应产品 1P 的功率也不同,一般相差不大。日本空调的 EER 标准为 3.4,1P = 735×3.4 = 2500W。国内海尔,海信 EER 大概为 3,1P = 2200W。
室内空调设计参数:
最大允许流速 m/s
送风口之最大允许流速 m/s
逗留区流速与人体感觉的关系
空调房间允许之最大送风温差 ℃
不同送风方式的送风量指标和室内平均流速 ASHRAE
低速风管系统的最大允许流速 m/s
推荐的送风口流速 m/s
低速风管系统的推荐和最大流速 m/s
以噪音标准控制的允许送风流速 m/s
回风格棚的推荐流速 m/s
通风系统之流速 m/s
百叶窗的推荐流速 m/s
冷凝水管设计:
通常,可以根据机组的冷负荷 Q(kW)按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径;
注:
(1)DN = 15mm 的管道,不推荐使用。
(2)立管的公称直径,就与水平干管的直径相同。
(3)本资料引自美国“McQUAY”水源热泵空调设计手册。
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水,必须及时予以排走。排放冷凝水管道的设计,应注意以下事项:
注:
(1)采用聚氯乙烯塑料管时,一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。
(2)采用镀锌钢管时,一般应进行结露验算,通常应设置保温层。
一般情况下,每 1kW 冷负荷每 1h 约产生 0.4kg 左右冷凝水;在潜热负荷较高的场合,每 1kW 冷负荷每 1h 约产生 0.8kg 冷凝水。
冷凝水管的公称直径 DN(mm),应根据通过冷凝水的流量计算确定。设计和布置冷凝水管路时,必须认真考虑定期冲洗的可能性,并应设计安排必要的设施。冷凝水立管的顶部,应设计通向大气的透气管。为了防止冷凝水管道表面产生结露,必须进行防结露验算。当冷凝水盘位于机组负压区段时,凝水盘的出水口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压(相当于水柱温度)大 50%左右。水封的出口,应与大气相通。沿水流方向,水平管道应保持不小于千分之一的坡度;且不允许有积水部位。
空调常用术语:
传热系数
热量从高温侧流体透过平壁转移到低温侧流体。
这种热量传递的能力除与两侧温差、传热面积的大小有关外,还与平壁的导热系数,平壁的厚度及壁面两侧的放热系数有关。
露点温度
在一定大气压力下,含湿量不变时空气中的水蒸汽凝结为水(凝露)的温度。在 d 不变时,空气温度下降,由未饱和状态变为饱 和状态,此时空气的相对湿度 j = 1O0%。在空调技术中,把空气降温至露点温度,达到除湿干燥空气的目的。
表示温度值的几种标准
a.摄氏温标 在标准大气压下,把水的冰点作为 0 度,沸点作为 100 度,在 0 度与 100 度之间均衡的刻成 100 格,每格为 l 度,以符号 ℃ 表示。
b.华氏温标 在标准大气压下,把水的冰点定为 32 度,而沸点定为 212 度、二者之间均衡的刻成 180 格,每格为 l 度,以符号 oF 表示。
c.开氏温标(又称绝对温标) 它以摄氏温标为基础、把水的冰点定为 273.16 度,水的沸点定为 373.16 度,理论上把物质中分子全部停止运动之点作为 0 度,以符号 K 表示。
常用温标是摄氏、华氏、开氏。它们之间的换算公式如下:
华氏换算摄氏:
摄氏换算成华氏:
开氏与摄氏的关系:
T= t + 273.16
式中: T:开氏温标,K; t:摄氏温标,oC。
湿度
湿度是表示湿空气中含有水蒸汽量多少的物理量。
a.绝对湿度
l m3 湿空气中含水蒸汽的质量。符号为 Z,单位为 kg/m3,即:
式中:mq:水蒸汽质量,单位为 kg;
V:水蒸汽占有的容积,即湿空气的容积,单位为 m3。
绝对湿度使用起来不方便。它不能直接反映出湿空气的干湿程度。
b. 含湿量
每公斤干空气所含有水蒸汽量称为含湿量,符号为 d,单位为 kg/kg(干),即: 式中:mq:湿空气中水蒸汽质量,单位为 kg; mg:湿空气中干空气质量,单位为 kg。b.相对湿度 湿空气中水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸汽分压力之比,称为相对湿度。用符号 j 表示,即:式中:Pq:水蒸汽分压力 Pqb;同温度下饱和水蒸汽分压力 从式中可知,j 值小,表示空气较干燥,反之,空气较潮湿。当 j = 0 时,为干空气;j = 100%时,为饱和空气。从 j 值大小可直接看出空气的干湿程度。 j 和 d 都是表示空气的湿度参数,含意却不同,d 表示水蒸汽的含量多少,却不能表示空气接近饱和的程度;而 j 能表示空气接近饱和程度,却不能表示水蒸汽的含量多少。
导热系数(亦称热导率)
导热系数是表示一种材料传导热量能力的一个物理量。如两块同样厚的材料,一块是铜块,一块是软木块,把它们放在比本身温度高的环境中,可立即感觉到铜块温度升高,而对软木块则在短时间内感受不到。这说明两种材料对热量传导的能力不同,把这种材料对热量的不同传导能力以数字表示就称为导热系数,其数值等于:当材料层的厚度为 l m,两边温度差为 1 ℃,在 1 h 内通过 l m2 表面积所传导的热量,以符号 l 表示,单位是 kcal/mh℃,国家法定单位是 W/mK 或用 J/mhK 表示,它们之间的换算关系是:1W/mK = 0.860 kcal/mh℃。
不同材料有不同导热系数,它与材料的成份、密度、分子结构等因素有关。
同一种材料,影响其导热系数的主要因素是密度和湿度。密度大则导热系数大,湿度大则导热系数亦大。
放热系数
当冻结一种物质时,如在表面吹风则它的冻结速度比不吹风时快。表示这种不同物质之间在不同状态下换热能力的物理量称为放热系数,其数值等于每小时、每平方米面积上,当流体和固体壁之间的温度差为 l ℃ 时所传递的热量。以符号 a 表示,其单位为 kcal/(m2h℃),国际单位制是 W/(m2 k)或 J/(m2h℃)、两者之间换算关系为:1W/(m2K)= 0.860kcal/(m2h℃)
传热系数
热量从高温侧流体透过平壁转移到低温侧流体。
这种热量传递的能力除与两侧温差、传热面积的大小有关外,还与平壁的导热系数,平壁的厚度及壁面两侧的放热系数有关。
把所有因素列成一个方程式,即:
Q = KFD t (kJ/h)
式中:Q:传递的热量(kJ/h);F:平壁的表面积(m2);D t :温差 D t = t1-t2(℃);
K:传热系数 kJ/(m2h℃)
K 为传热系数,它数值上等于当两侧温差 l℃ 时、l h 通过 l m2 传热面积,从一侧热流体传到另一侧冷流体所传递的热量。
单位是 kJ/(m2h℃)或 W/(m2k)。
显热
对固态、液态或气态的物质加热,只要它的形态不变,则热量加进去后,物质的温度就升高,加进热量的多少在温度上能显示出来,即不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。如对液态的水加热,只要它还保持液态,它的温度就升高;因此,显热只影响温度的变化面不引起物质的形态的变化。例如机房中、其计算机或程控交换机的发热量很大,它属于显热。
潜热
对液态的水加热,水的温度升高,当达到沸点时,虽然热量不断的加入,但水的温度不升高,一直停留在沸点,加进的热量仅使水变成水蒸气,即由液态变为气态。这种不改变物质的温度而引起物态变化(又称相变)的热量称为潜热。如计算机房中、工作人员人体发热以及换气带进来的空气含湿量,这些热量称为潜热。
(全热等于显热与潜热之和。)
常用换算公式:
1 kcal(千卡)= 3.969 Btu(英热单位)
l Btu(英热单位)= 252 cal(卡)
1 kcal(千卡)= 427 kg·m(千克·米)
1 kW(千瓦)= 860 kca1/h(千卡/时)
1 美国冷吨= 3024 kca1/h(千卡/时)
1 日本冷吨= 3320 kca1/h(千卡/时)