專(zhuān)題三-空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷計(jì)算課件

1、專(zhuān)題三 空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷計(jì)算空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)外空氣參數(shù)夏季空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算 2.1空調(diào)區(qū)夏季冷負(fù)荷計(jì)算 2.2夏季空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷計(jì)算 2.3 夏季冷源系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算3.夏季空調(diào)區(qū)濕負(fù)荷計(jì)算4. 冬季空調(diào)區(qū)熱負(fù)荷計(jì)算1.1 夏季室外空氣計(jì)算參數(shù)第一部分：空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)1.1.1 夏季空調(diào)室外計(jì)算逐時(shí)溫度地點(diǎn)不同，twp和 twg取值不同1.1.2 夏季空調(diào)室外計(jì)算逐時(shí)綜合溫度太陽(yáng)直射輻射大氣長(zhǎng)波輻射太空散射輻射對(duì)流換熱地面反射輻射環(huán)境長(zhǎng)波輻射地面長(zhǎng)波輻射壁體得熱 綜合考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面同時(shí)受到太陽(yáng)輻射和室外空氣溫度的熱作用。 由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)度因朝向而異，而吸收系數(shù) 因外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面材料而有別，所以一

2、個(gè)建筑物的屋頂和各朝向的外墻表面有不同的綜合溫度值。1.1.3 夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均綜合溫度1.2 冬季空調(diào)室外空氣計(jì)算參數(shù)1.3.2 民用建筑 GB50736-2012第二部分：夏季空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算 （1）得熱量：每一時(shí)刻進(jìn)入房間的總熱量。 （2）冷負(fù)荷: 為保持房間一定的溫度，在單位時(shí)間內(nèi)，用人工方法從室內(nèi)除去的熱量（或需向房間供應(yīng)的冷量）。顯熱潛熱對(duì)流輻射得熱量 改變空氣溫度 形成負(fù)荷2.1 夏季空調(diào)區(qū)冷負(fù)荷計(jì)算2.1.1 夏季空調(diào)得熱量與冷負(fù)荷2.1.1.1 空調(diào)區(qū)夏季得熱量2.1.1.2 得熱量形成冷負(fù)荷計(jì)算原則: GB 50736-2012非穩(wěn)態(tài)：不同時(shí)刻，傳熱量大小不同。twlq

3、 外墻的逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度；twlm 屋面的逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度；twlc 外窗的逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度；2.1.2 夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)非穩(wěn)態(tài)傳熱逐時(shí)冷負(fù)荷 根據(jù)逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度處理不同，分為諧波反應(yīng)法和傳遞函數(shù)法（冷負(fù)荷系數(shù)法）。與圍護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、氣象條件、朝向有關(guān)，反映了室外空氣溫度、陽(yáng)光輻射、建筑物蓄熱等因素的綜合影響。 諧波反應(yīng)法是將房間內(nèi)外擾量分解為一組以2/T為基頻的正（余）弦函數(shù)，T是求解的問(wèn)題周期，冬、夏季房間的設(shè)計(jì)擾量均取T=24h。例如，諧波反應(yīng)法求解平板壁圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)擾量的響應(yīng)，就是求得板壁對(duì)不同變量的熱力響應(yīng)。2.1.2.1 計(jì)算方法（1）諧波反應(yīng)法 傳熱衰減倍數(shù)v0：圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)

4、側(cè)空氣溫度穩(wěn)定，外側(cè)受到室外綜合溫度或室外空氣溫度諧波作用，室外綜合溫度或室外空氣溫度諧波波幅與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度諧波波幅的比值。 傳熱延遲時(shí)間0：圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)空氣溫度穩(wěn)定，外側(cè)受到室外綜合溫度或室外空氣溫度諧波作用，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度諧波最高值（或最低值）出現(xiàn)時(shí)間與室外綜合溫度或室外空氣溫度諧波最高值（或最低值）出現(xiàn)時(shí)間的差值。 室外側(cè)空氣溫度穩(wěn)定的條件下，對(duì)室內(nèi)空氣溫度波的響應(yīng)，稱(chēng)為內(nèi)表面吸熱響應(yīng)。對(duì)流衰減倍數(shù)vn：室內(nèi)空氣到內(nèi)表面的衰減倍數(shù)。對(duì)流延遲時(shí)間n：室內(nèi)空氣與內(nèi)表面將的延遲時(shí)間。冷負(fù)荷計(jì)算溫度與建筑所在地理位置，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、延遲衰減（物性參數(shù)）和朝向有關(guān)。通過(guò)窗戶(hù)的得熱量及其

5、形成的冷負(fù)荷 通過(guò)玻璃窗得熱分成傳導(dǎo)得熱和日射得熱。由于玻璃的蓄熱系數(shù)可忽略不計(jì) ，在計(jì)算傳導(dǎo)得熱時(shí)，可不計(jì)溫度波的相位延遲 ，只考慮衰減度 。對(duì)于日射得熱，則可表示成諧波的形式 ，計(jì)入房間的衰減和延滯，即可算出相應(yīng)的負(fù)荷（2）傳遞函數(shù)法（冷負(fù)荷系數(shù)法）（2） 城市分組（3） 外墻、架空樓板或屋面?zhèn)鳠嶂饡r(shí)冷負(fù)荷（4） 外窗溫差非穩(wěn)態(tài)傳熱逐時(shí)冷負(fù)荷外窗冷負(fù)荷計(jì)算溫度與建筑所在地理位置，房間類(lèi)型有關(guān)，與朝向無(wú)關(guān)。實(shí)例1 諧波反應(yīng)法-空調(diào)區(qū)夏季圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計(jì)算2.1.2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱逐時(shí)冷負(fù)荷:民規(guī)GB50736-2012（1）墻體逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度冷負(fù)荷計(jì)算溫度與建筑所在地理位置，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的

6、類(lèi)型、朝向和具體組成有關(guān)。（2） 屋面逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度（3） 外窗逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度2.1.2.4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)傳熱冷負(fù)荷:民規(guī)GB50736-2012見(jiàn)1.1.3節(jié)2.1.3 透過(guò)玻璃窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射得熱逐時(shí)冷負(fù)荷2.1.3.1 透過(guò)無(wú)遮陽(yáng)標(biāo)準(zhǔn)玻璃太陽(yáng)輻射冷負(fù)荷系數(shù)2.1.3.2 外窗綜合遮擋系數(shù)GB 50176-2016 遮陽(yáng)術(shù)語(yǔ)（1）玻璃修正系數(shù)Cs玻璃類(lèi)型Cs標(biāo)準(zhǔn)玻璃1.005mm厚普通玻璃0.936mm厚普通玻璃0.893mm厚吸熱玻璃0.965mm厚吸熱玻璃0.886mm厚吸熱玻璃0.83雙層3mm厚普通玻璃0.86雙層5mm厚普通玻璃0.78雙層6mm厚普通玻璃0.74數(shù)據(jù)來(lái)源

7、：馬最良，姚陽(yáng)，民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì)（第三版），化學(xué)工業(yè)出版社，北京，20152.1.3.3 夏季日射得熱因數(shù)最大值2.1.3.4 玻璃窗的凈面積數(shù)據(jù)來(lái)源：馬最良，姚陽(yáng)，民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì)（第三版），化學(xué)工業(yè)出版社，北京，2015窗戶(hù)類(lèi)別窗的有效面積修正系數(shù)Ca單層鋼窗0.85單層木窗0.70雙層鋼窗0.75雙層木窗0.60室內(nèi)熱源散熱設(shè)備散熱照明散熱人體散熱（1）負(fù)荷特點(diǎn)：散熱分為對(duì)流和輻射兩部分。對(duì)流散熱直接轉(zhuǎn)為冷負(fù)荷；輻射散熱經(jīng)物體吸收后再釋放出來(lái)轉(zhuǎn)為冷負(fù)荷，有延遲和衰減。（2）人體散熱冷負(fù)荷需要考慮群集系數(shù)；其它室內(nèi)熱源散熱形成的冷負(fù)荷需要考慮同時(shí)使用系數(shù)。2.1.4 室內(nèi)熱源散熱形成的冷負(fù)

8、荷人員“群集系數(shù)”是指根據(jù)人員的年齡、性別構(gòu)成以及密集程度等情況不同而考慮的折減系數(shù)。成年女子的散熱量和散濕量約為成年男子的85%，兒童約是75%。2.1.4.1人體散熱：顯熱冷負(fù)荷工作場(chǎng)所群集系數(shù)工作場(chǎng)所群集系數(shù)影劇院0.89圖書(shū)閱覽室0.96圖書(shū)館0.89工廠輕勞動(dòng)0.90旅館0.93銀行1.00體育館0.92工廠重勞動(dòng)1.00注意：持續(xù)時(shí)間與開(kāi)始工作時(shí)刻密切相關(guān)。人體顯熱冷負(fù)荷系數(shù)確定原則：（1）人體的顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，對(duì)于不連續(xù)運(yùn)行（夜間停止供冷的場(chǎng)合）的空調(diào)系統(tǒng)，可取1.0;（2）對(duì)人員密集的場(chǎng)所（電影廳、劇院、會(huì)堂等），由于人體對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)物品的輻射換熱量相應(yīng)減少，可取 1.

9、0，即人體散熱瞬時(shí)得熱量等與冷負(fù)荷；（3）對(duì)于空調(diào)開(kāi)啟時(shí)間不確定，工作時(shí)間不確定的場(chǎng)合（如賓館客房），人體、照明、設(shè)備散熱按最不利情況處理，冷負(fù)荷系數(shù)可取值為1.0。2.1.4.2 人體散熱：潛熱冷負(fù)荷2.1.4.3 照明燈具冷負(fù)荷：白熾燈2.1.4.4 照明燈具冷負(fù)荷：熒光燈2.1.4.5 設(shè)備顯熱冷負(fù)荷如果設(shè)備連續(xù)24h運(yùn)行，冷負(fù)荷系數(shù)取1.0（1）電熱設(shè)備的散熱量（2） 電動(dòng)設(shè)備的散熱量（3） 辦公及電器設(shè)備的散熱量（4） 辦公及電器設(shè)備的散熱量對(duì)于餐廳，需要計(jì)算食物散熱所形成的冷負(fù)荷。全熱負(fù)荷w/人潛熱負(fù)荷w/人顯熱負(fù)荷w/人散濕量g/s.人酒精膏6304302000.186人工煤氣3

10、702301400.1液化氣4102301800.1天然氣270230400.1用于火鍋城2.1.4.6 食物散熱冷負(fù)荷2.1.4.7 滲入空氣冷負(fù)荷2.1.4.8 敞開(kāi)水面蒸發(fā)形成的潛熱冷負(fù)荷 探討： 敞開(kāi)水面的溫度低于室內(nèi)空氣干球溫度時(shí)，室內(nèi)全熱冷負(fù)荷不應(yīng)計(jì)入水面蒸發(fā)形成的潛熱冷負(fù)荷。2.1.5 空調(diào)區(qū)的夏季冷負(fù)荷確定2.2 夏季空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷計(jì)算2.2.1空調(diào)區(qū)冷負(fù)荷計(jì)算原則 當(dāng)一個(gè)全空氣系統(tǒng)承擔(dān)多個(gè)空調(diào)房間（熱濕比不同）負(fù)荷：定風(fēng)量系統(tǒng)，系統(tǒng)冷負(fù)荷為各個(gè)房間最大冷負(fù)荷值的累加；變風(fēng)量系統(tǒng)，系統(tǒng)冷負(fù)荷為各個(gè)房間逐時(shí)冷負(fù)荷綜合最大值并考慮同時(shí)使用系數(shù)；變風(fēng)量系統(tǒng)，系統(tǒng)冷負(fù)荷為各個(gè)房間（1）

11、圍護(hù)結(jié)構(gòu)逐時(shí)冷負(fù)荷綜合最大值；（2）人員、照明、設(shè)備等宜考慮同時(shí)使用系數(shù)后，分別計(jì)算出逐時(shí)顯熱冷負(fù)荷、潛熱冷負(fù)荷。新風(fēng)量，kg/s室外空氣焓值，kJ/kg室內(nèi)空氣的焓值，kJ/kg2.2.2 新風(fēng)冷負(fù)荷 夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度和夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度，用于確定夏季空調(diào)室外空氣狀態(tài)，計(jì)算新風(fēng)冷負(fù)荷?？照{(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)冷負(fù)荷大小，是一個(gè)固定值，與計(jì)算時(shí)刻無(wú)關(guān)。2.2.3 風(fēng)機(jī)的溫升2.2.4 風(fēng)管的溫升2.3 夏季空調(diào)冷源系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算2.3.1 室外空氣逐時(shí)焓值2.3.2 冷凍水泵溫升冷負(fù)荷附加2.3.3 冷凍水管傳熱導(dǎo)致的溫升第三部分：夏季空調(diào)區(qū)濕負(fù)荷計(jì)算（1）人體散濕量（2）滲透空氣帶入的濕量注：空調(diào)區(qū)壓力低于室外大氣壓時(shí)，由風(fēng)窗縫隙無(wú)組織滲入的空氣?？照{(diào)區(qū)壓力高于室外大氣壓時(shí)，本項(xiàng)不計(jì)。（3）食物散濕量（4）敞開(kāi)水面的散濕量第四部分：冬季空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算冬季空調(diào)新風(fēng)熱負(fù)荷空氣定壓比熱kJ/（kg) ,取1.005kJ/（kg)冬季空調(diào)室內(nèi)計(jì)算溫度冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度間歇期：空調(diào)系統(tǒng)停止運(yùn)行后，室內(nèi)溫度逐漸升高，且逐漸接近于室外空氣溫度，直到第二天空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)為止，結(jié)構(gòu)蓄熱； 預(yù)冷期：空調(diào)系統(tǒng)向室內(nèi)供入大量冷量，以便使室內(nèi)空氣溫度回到設(shè)定值，此時(shí)供入的冷量稱(chēng)為預(yù)冷負(fù)荷。預(yù)冷時(shí)間越長(zhǎng)，預(yù)冷負(fù)