毕业设计(论文)（ 届）题 目学生公寓空气源热泵热水系统设计专 业班级学号姓 名指导教师完成时间 制冷与冷藏技术专业毕业设计(论文)设计说明书题 目学生公寓空气源热泵热水系统设计课题形式独立本人承担姓 名班级学号同组成员指导教师目 录1.设计题目11.1.5#学生公寓空气源热泵热水系统设计12.设计依据：12.1.详见毕业设计任务书13.设计参数13.1.详见毕业设计任务书14.工程概况15.设计内容15.1.热水供应系统的设计小时耗热量15.1.1.参数选择：25.1.2.耗热量计算条件（参数）及数据处理35.2.用热水量计算45.2.1.设计小时热水量可按下列方法计算：45.2.2.用水量数据整理45.3.冷热水比例计算55.4.空气源热泵热水机组选型55.4.1.根据冬天的冷热水设计要求结合机组的工况进行选型55.5.机组制热功率计算75.6.配水量估算75.6.1.最大小时用水量75.6.2.配水量确定85.6.3.根据配水量选择保温水箱（配水量80吨）85.7.配水管网水力计算95.7.1.配水管网的水力计算方法95.7.2.管网水力计算图(原图见CAD）105.7.3.配水管网水力计算步骤105.7.4.南楼管路压力损失数据整理125.7.5.北楼管路压力损失数据处理125.8.回水管网水力计算155.9.循环流量计算13附录2：设计图纸121.热水系统平面图122.热水系统原理图123.水系统图124.空气源热泵机组原理布置图121. 设计题目1.1. 常州工程职业技术学院5#学生公寓空气源热泵热水系统设计2. 设计依据：2.1. 详见毕业设计任务书 3. 设计参数3.1. 详见毕业设计任务书 4. 工程概况常州工程职业技术学院的5号学生公寓热水工程提供系统设计，采用空气源热泵热水系统。常州市地理位置特征属于亚热带湿润季风气候。受季风气候影响，四季分明，冬冷夏热，春温多变，秋高气爽，光能充足，热量富裕。冬季常州冷水的计算温度5；春夏秋季常州冷水的计算温度20；全年平均冷水温度为15；热水出水温度为55；全市年无霜期一般在220天左右。本楼有宿316间，分为南楼和北楼。南楼有房间114间，住宿人数456人；北楼房间202间，住宿人数808人，楼宇为6层。学生用水高峰为二个时段：早上起床后一小时内，及下午放学后至晚上熄灯前的五个小时，主要用水在下午放学后。该建筑南楼是砖混结构，北楼是钢混结构；水箱及设备机组安装在楼顶5. 设计内容5.1. 热水供应系统的设计小时耗热量按下式计算(全日供应热水)：Qh=KhmqrC(tr-tl)r /86400 (式中： Qh设计小时耗热量 （W）；m用水计算单位数 （人数或床位数）；qr热水用水定额 （L/人d或L/床d）按建筑给水排水设计规范表5.1.1-1采用；C水的比热，C4187（J/kg）；tr热水温度，tr55（）；tl冷水温度，按建筑给水排水设计规范表5.1.4选用；r热水密度 （kg/L）；Kh小时变化系数，可按建筑给水排水设计表5.3.1-1表5.3.1-3采用。5.1.1. 参数选择：热水用水定额表5.1.1-1建筑物名称单位最高日用水定额/L使用时间/h单身职工宿舍、学生宿舍、招待所、培训中心、普通旅馆设公用浴室设公用盥洗室、淋浴室设公用盥洗室、淋浴室、洗衣室设单独卫生间、公用洗衣室每人每日每人每日每人每日每人每日2540406050806010024或定时供应由上表可取热水用水定额qr=60（L/人d）住宅、别墅的热水小时变化系数K值5.3.1-1居住人数(m)100150200250300500100030006000K5.124.494.133.883.703.282.862.482.34由表5.3.1-1可取小时变化系数南楼Kh=3.37 北楼Kh/=3.00 5.1.2. 耗热量计算条件（参数）及数据处理M=456人（南楼住宿人数456人） M=808人（北楼住宿人数808人）r=0.9856kg/L（50988.1kg/m3；60983.1kg/m3 ）南楼小时变化系数Kh=3.37 北楼小时变化系数Kh=3.00 qr=60（L/人d） C4187（J/kg）Qh=KhmqrC(tr-tl)r /86400季节温度冬季春、夏、秋季平均温度/t1=5t2=15自来水进水温度/t1=5t2=20出水温度/t1=55t2=55温度差/T1=50T2=35南楼设计小时耗热量/WQh1=220194.22Qh2=154135.95北楼设计小时耗热量/WQh1=347331.19Qh2=243131.83总设计小时耗热量/WQh1/ =567525.41Qh2/ =397267.785.2. 用热水量计算5.2.1. 设计小时热水量可按下列方法计算：Qr=Qh/1.163(tr-tl)rQr 设计小时热水量，L/hQh设计小时耗热量，Wtr热水温度，；tl冷水温度，r热水密度，kg/L5.2.2. 用水量数据整理季节温度冬季春、夏、秋季南楼设计小时耗热量Qh(W)Qh1=220194.22Qh2=154135.95北楼设计小时耗热量Qh/(W)Qh1=347331.19Qh2=243131.83热水温度tr()5555冷水温度tl ()520热水密度r (kg/L)0.98560.9856南楼设计小时热水量Qr (L/h)3841.983841.98北楼设计小时热水量Qr (L/h)6060.296060.29总设计小时热水量Qr (L/h)9902.279902.27由上表可知冬季热水用量等于春、夏、秋季热水用量。即：Qr1=Qr25.3. 冷热水比例计算Kr=（th-tl/tr-tl）100%=70% (th=40)Kl=1-Kr=0.3Kr热水用量占混合水量的百分率th 混合水水温，tl冷水水温，tr热水水温，Kl冷水量占混合水量的百分率冬季冷热水比例Kr=（th-tl/tr-tl）100%=（45-5）/(55-5)100%=80%春、夏、秋季热水比例Kr=（th-tl/tr-tl）100% =（45-20）/(55-20) =71%注：热水供水温水温度是指热水供应设备如热水锅炉、水加热器的出口最高水温度和配水点的最低水温，按设计要求采用。5.4. 空气源热泵热水机组选型5.4.1. 根据冬天的冷热水设计要求结合机组的工况进行选型tr热水温度，55； tl冷水温度，5根据设计小时耗热量：南楼设计小时耗热量Qh1=220194.22W北楼设计小时耗热量Qh1=347331.19W空气源热泵机组额定制热量为84KW选型如下： 台数：南楼：N= Qh1/84KW=220.19422/843(台)北楼：N/= Qh184KW=347.33119/845(台)产品名称：天舒热泵机组DKFXRS-64IIB产品参数产品型号DKFXRS-64B普通型名义工况额定输入功率W19000额定制热量W84000额定电流A36.5/34/32.8低温型名义工况额定输入功率W18300额定制热量W63500额定电流A35.5/32/30.5超低温工况输入功率W16000制热量W38000电流A27/26.5/27.5电源380V/3N/50Hz最大输入功率/电流W/A29300/50额定循环水流量L/h12000机组进出水口压差KPa45制冷剂型号KgR22最高出水温度60制热水量（40温升）L/h1800外形尺寸（长*宽*高）mm208510301880防水等级IPX4防触电保护类型I机组噪声dB(A)65循环水管管径DN50管口连接丝接机器重量（约）KG820注：1、普通型名义工况：环境干球温度20，湿球温度15，初始水温15，终止水温55。 2、低温型名义工况：环境干球温度7，湿球温度16，初始水温9，终止水温55。 3、超低温工况：环境干球温度-12，湿球温度-14，初始水温9，终止水温55。4、最大功率工况：环境干球温度43，湿球温度26，进水5.5. 机组制热功率计算机组制热功率=设计小时耗热量/COP冬季：南楼 P1=220194.22/3=73398.07W北楼 P1/=347331.19/3=115777.06W春夏秋季：南楼P2=154135.95/4=38533.99W北楼P2/=243131.83/4=60782.96W5.6. 配水量估算5.6.1. 最大小时用水量最大小时用水量应根据最高日生活用水量、使用时间和时间变化系数按下式计算。Qh=KhQp (4-3)Qp=Qd/T=mqd/T (4-1,4-2)Qd最高日生活用水量，L/d；m设计用水单位数，人或床的个数等；m=456(南楼) m/=808（北楼）qd最高日生活用水定额，取80 L/(人)Qh最大小时生活用水量，L/h；Qp平均小时用水量，L/h;Kh小时变化系数，T建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间。具体时间查表4-9集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额及小时变化系数。（摘录建筑给水排水与采暖设计）表4-9集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额及小时变化系数序号建筑物名称单位最高日生活用水标准/L使用时间h小时变化系数Kh1单身职工宿舍、学生宿舍、招待所、培训中