冷量、水泵揚(yáng)程和通風(fēng)估算
空調(diào)的問題
23 代表小1匹,制冷面積10-14平米
26 代表正1匹,制冷面積14-18平米
32 代表小1.5匹,制冷面積18-22平米
35 代表正1.5匹,制冷面積22-25平米
0.8P,1700-2100W
1P,2200-2600W,適用面積12-15平方米
1.25P,2600-3000W
1.5P,3000-3800W,適用面積18平方米左右
2P,4000-5500W,適用面積28平方米左右
每平方米所需的空調(diào)功率(制冷量)一般估算在150W
150W制冷=1平方米一匹的制冷約15平方米這就是基本的最簡單的計(jì)算方法,按每平米140W(制冷量)計(jì)算,例20平米,即20*140=2800W,考慮到房間密封保溫問題,不要選得正好合適的,要選有余地。
家用的空調(diào)制冷量與房間面積、密封情況、人員多少、陽光照射程度等因素直接相關(guān)。
購買空調(diào)前最好根據(jù)房間面積大小、空氣流通情況,合理地選擇適合的機(jī)型及功率。
其實(shí)按照匹的概念容易產(chǎn)生混淆, 最好還是采用國標(biāo)的功率單位:瓦(W)
房間的冷量需求計(jì)算方法和數(shù)據(jù):
一、常用算法
在空調(diào)制冷量的匹數(shù)(PH)計(jì)算是以大卡或瓦(W)來計(jì)算的,一般來說1PH=2000大卡,以國際單位來計(jì)算要乘于1.16。所以1PH=2324W。
日常生活中以2500W為標(biāo)準(zhǔn)1PH來計(jì)算。
空調(diào)制冷量與房間面積對(duì)應(yīng)表
場(chǎng) 所 空調(diào)冷負(fù)荷W/m2
普通客房 客廳 小辦公室 一般辦公室 理發(fā)廳 圖書館、博物館
115--145 145--175 145 175 220--185 145--185
服裝店 百貨商店 銀行營業(yè)廳 會(huì)議室、餐廳 電影院(每人)
160--205 175--340 160--200 340—450 300
空調(diào)冷負(fù)荷估算表
空調(diào)制冷量 W
1250--1870 2000--3500 4800--6500 7200 8300 9300
居住室面積 M2 4--10 15--25 30--45 40--55 60--70 65--85
計(jì)算機(jī)房面積 M2 4--10 15--20 30--40 30--45 40--50 50--60
旅館客房面積 M2 4--10 25--30 30--40 30--45 45--50 50--65
餐廳面積 M2 10--15 20--25 25--30 30—35 35--40
商場(chǎng)面積 M2 20--25 25--30 30--40 40--45 45--50
辦公室面積 M2 15--20 30--40 35—45 45--50 50--60
說明:根據(jù)房間面積和形式查表即可求出空調(diào)負(fù)荷,如房間面積為20平方普通居室每平方所需要的制冷量為115W--145W,現(xiàn)取130W,則130×20=2600W,空調(diào)的制冷量就可以在2500W--2800W之間取。家庭中選用空調(diào)時(shí)一般可按175W平方以下來估算,同時(shí)要考慮您所居住房間的朝向、窗門的大小、夏季陽光的照射量和當(dāng)?shù)氐臏貪穸雀叩驮谙鄳?yīng)的基礎(chǔ)上略加大或減少。
二、變?nèi)萘克惴?nbsp;
主要為別墅、大型房間或辦公用,可按:
普通環(huán)境: 一立方米所需制冷量:50W,
惡劣環(huán)境: 一立方米所需制冷量:70W
估算方法1:
暖通水泵的選擇:通常選用比轉(zhuǎn)數(shù)ns在130~150的離心式潛水泵,水泵的流量應(yīng)為冷水機(jī)組額定流量的1.1~1.2倍(單臺(tái)取1.1,兩臺(tái)并聯(lián)取1.2。按估算可大致取每100米管長的沿程損失為5mH2O,水泵揚(yáng)程(mH2O):
Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)
△P1為冷水機(jī)組蒸發(fā)器的水壓降。
△P2為該環(huán)中并聯(lián)的占空調(diào)末端裝置的水壓損失最大的一臺(tái)的水壓降。
L為該最不利環(huán)路的管長
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(shí)K值取0.2~0.3,最不利環(huán)路較短時(shí)K值取0.4~0.6
估算方法2:
這里所談的是閉式空調(diào)冷水系統(tǒng)的阻力組成,因?yàn)檫@種系統(tǒng)是最常用的系統(tǒng)。
1.冷水機(jī)組阻力:由機(jī)組制造廠提供,一般為60~100kPa。
2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中單位長度的磨擦阻力即比摩阻取決于技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。若取值大則管徑小,初投資省,但水泵運(yùn)行能耗大;若取值小則反之。目前設(shè)計(jì)中冷水管路的比摩組宜控制在150~200Pa/m范圍內(nèi),管徑較大時(shí),取值可小些。
3.空調(diào)未端裝置阻力:末端裝置的類型有風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組,組合式空調(diào)器等。它們的阻力是根據(jù)設(shè)計(jì)提出的空氣進(jìn)、出空調(diào)盤管的參數(shù)、冷量、水溫差等由制造廠經(jīng)過盤管配置計(jì)算后提供的,許多額定工況值在產(chǎn)品樣本上能查到。此項(xiàng)阻力一般在20~50kPa范圍內(nèi)。
4.調(diào)節(jié)閥的阻力:空調(diào)房間總是要求控制室溫的,通過在空調(diào)末端裝置的水路上設(shè)置電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥是實(shí)現(xiàn)室溫控制的一種手段。二通閥的規(guī)格由閥門全開時(shí)的流通能力與允許壓力降來選擇的。如果此允許壓力降取值大,則閥門的控制性能好;若取值小,則控制性能差。閥門全開時(shí)的壓力降占該支路總壓力降的百分?jǐn)?shù)被稱為閥權(quán)度。水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要求閥權(quán)度S>0.3,于是,二通調(diào)節(jié)閥的允許壓力降一般不小于40kPa。
根據(jù)以上所述,可以粗略估計(jì)出一幢約100m高的高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失,也即循環(huán)水泵所需的揚(yáng)程:
1.冷水機(jī)組阻力:取80 kPa(8m水柱);
2.管路阻力:取冷凍機(jī)房內(nèi)的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力為50 kPa;取輸配側(cè)管路長度300m與比摩阻200 Pa/m,則磨擦阻力為300*200=60000 Pa=60 kPa;如考慮輸配側(cè)的局部阻力為磨擦阻力的50%,則局部阻力為60 kPa*0.5=30 kPa;系統(tǒng)管路的總阻力為50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa(14m水柱);
3.空調(diào)末端裝置阻力:組合式空調(diào)器的阻力一般比風(fēng)機(jī)盤管阻力大,故取前者的阻力為45 kPa(4.5水柱);
4.二通調(diào)節(jié)閥的阻力:取40 kPa(4m水柱)。
5.于是,水系統(tǒng)的各部分阻力之和為:80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa(30.5m水柱)
6.水泵揚(yáng)程:取10%的安全系數(shù),則揚(yáng)程H=30.5m*1.1=33.55m。
根據(jù)以上估算結(jié)果,可以基本掌握類同規(guī)模建筑物的空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失值范圍,尤其應(yīng)防止因未經(jīng)過計(jì)算,過于保守,而將系統(tǒng)壓力損失估計(jì)過大,水泵揚(yáng)程選得過大,導(dǎo)致能量浪費(fèi)。
1. 對(duì)站臺(tái)層、站廳層、主要設(shè)備房的計(jì)算可給出實(shí)例,然后對(duì)屏蔽門漏風(fēng)量等重要參數(shù)選擇作出具體說明,讓各位能對(duì)地鐵車站的設(shè)計(jì)參數(shù)有初步了解。
單位面積熱指標(biāo):住宅:150W/平方 ; 辦公樓:180W/平方 ;餐廳:250W/平方 ;地鐵車站無具體指標(biāo),需進(jìn)行計(jì)算
2. 通風(fēng)空調(diào)主要設(shè)備估算:
通風(fēng)空調(diào)可以估算的主要設(shè)備為主機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵和冷卻塔,空調(diào)器因?yàn)樯婕盁釢褶D(zhuǎn)換,沒有明顯的估算數(shù)據(jù)關(guān)系。一般常用浩辰或紅葉軟件計(jì)算。
主機(jī)冷量-冷凍水流量-冷卻水流量關(guān)系如下:
冷凍水流量=主機(jī)冷量*4.187/(溫差)*3.6 (單位為m3/h)
冷卻水流量=冷凍水流量*1.25 (單位為m3/h)
冷卻塔流量=冷卻水流量*1.1~1.25 常規(guī)說來,冷卻塔選型大有利于熱量傳遞
例:主機(jī)冷量為1290KW ,根據(jù)估算冷凍水流量為222m3/h ,冷卻水流量為277m3/h ,冷卻塔流量為300m3/h 。設(shè)計(jì)圖紙參數(shù)一致。
3. 新風(fēng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn):公共區(qū)為三中選一最大,通常為屏蔽門漏風(fēng)量最大。
車站公共區(qū)空調(diào)季節(jié)小新風(fēng)運(yùn)行時(shí)取下面三者最大值:
每計(jì)算人員按20m3/人·h計(jì);
新風(fēng)量不小于系統(tǒng)總送風(fēng)量的15%;
屏蔽門漏風(fēng)量
當(dāng)車站采用四個(gè)活塞風(fēng)井 暫按6m3/s計(jì)算
當(dāng)車站采用二個(gè)活塞風(fēng)井 暫按8m3/s計(jì)算
新風(fēng)計(jì)算結(jié)果出來后要進(jìn)行校核,標(biāo)準(zhǔn)為“車站公共區(qū)空調(diào)季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行或非空調(diào)季節(jié)全通風(fēng):每個(gè)計(jì)算人員按30m3/人·h計(jì)算且換氣次數(shù)大于5次。”
車站設(shè)備管理用房區(qū)、控制中心、車輛段:空調(diào)人員新風(fēng)量按30m3/人·h計(jì)。
4. 設(shè)備壓力降估算值:
離心式冷水機(jī)組吸收式冷水機(jī)組的蒸發(fā)器冷凝器:壓力降kPa 50~100
冷卻塔:壓力降kPa 20~80
熱交換器:壓力降kPa 20~50
冷熱水排管:壓力降kPa 20~50
風(fēng)機(jī)排管:壓力降kPa 10~20
調(diào)節(jié)閥:壓力降kPa 30~50
5. 排煙口最遠(yuǎn)30m間距:實(shí)際上應(yīng)為煙氣自然流動(dòng)距離。
6. 幾個(gè)單位的轉(zhuǎn)換
1 RT = 3.517 KW , 1 mH2O = 0.01 Mpa = 0.1 atm = 0.1 bar
7. 水流速:一般冷凍水應(yīng)小于2米/秒,冷卻水可適當(dāng)放大,不宜大于2.5米/秒。
8. 冷凝水管的公稱直徑
Q≤7kW DN=20mm Q=7.1~17.6kW DN=25mm
Q=101~176kW DN=40mm Q=177~598kW DN=50mm
Q=599~1055kW DN=80mm Q=1056~1512kW DN=100mm
Q=1513~12462kW DN=125mm Q>12462kW DN=150mm
沿水流方向,水平管道應(yīng)保持不小于千分之一的坡度;且不允許有積水部位。
當(dāng)冷凝水盤位于機(jī)組負(fù)壓區(qū)段時(shí),凝水盤的出水口處必須設(shè)置水封,水封的高度應(yīng)比凝水盤處的負(fù)壓(相當(dāng)于水柱溫度)大50%左右。水封的出口,應(yīng)與大氣相通。為了防止冷凝水管道表面產(chǎn)生結(jié)露,必須進(jìn)行防結(jié)露驗(yàn)算。
注:
(1)采用聚氯乙烯塑料管時(shí),一般可以不必進(jìn)行防結(jié)露的保溫和隔汽處理。
(2)采用鍍鋅鋼管時(shí),一般應(yīng)進(jìn)行結(jié)露驗(yàn)算,通常應(yīng)設(shè)置保溫層。
冷凝水立管的頂部,應(yīng)設(shè)計(jì)通向大氣的透氣管。
9. 設(shè)計(jì)安全系數(shù)
通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備在利用設(shè)計(jì)計(jì)算值選型時(shí),制冷機(jī)的冷量、空調(diào)器的冷量和風(fēng)壓、水泵的水流量和揚(yáng)程、風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓等均應(yīng)考慮一定的安全系數(shù)。圖紙中表示最終的設(shè)備選型參數(shù)(風(fēng)量、冷量、全壓、揚(yáng)程、流量等)
空調(diào)器設(shè)備選型冷量 = 計(jì)算冷量 * 1.1
空調(diào)器設(shè)備選型風(fēng)量 = 計(jì)算風(fēng)量 * 1.05
制冷機(jī)的冷量 = 計(jì)算冷量
水泵的設(shè)備選型流量 = 計(jì)算流量(并聯(lián)工況應(yīng)考慮流量折減)
水泵的設(shè)備選型揚(yáng)程 = 計(jì)算揚(yáng)程 * 1.05
風(fēng)機(jī)的設(shè)備選型風(fēng)量 = 計(jì)算風(fēng)量 * 1.05
風(fēng)機(jī)的設(shè)備選型全壓 = 計(jì)算全壓 * 1.1