第二章 空調(diào)房間負荷

第二章空調(diào)房間負荷及送風量的確定空氣調(diào)節(jié)第二章空調(diào)房間負荷及送風量的計算一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則二、空調(diào)房間負荷的計算三、空調(diào)房間送風狀態(tài)點及送風量的確定一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則（一）.空調(diào)基數(shù)和空調(diào)精度空調(diào)基數(shù)：指室內(nèi)空氣所要求的基準溫度和基準相對濕度；空調(diào)精度：指在空調(diào)區(qū)內(nèi)溫度和相對濕度允許的波動范圍。如：tn=（22±1）℃；空調(diào)基數(shù)指：22℃和50%；空調(diào)精度指：1℃，10%一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則（二）人體熱平衡和舒適感人體的熱平衡公式：qM=qw+qd+qf+qz+qch人體正常時溫度為36.5度，正常時qch=0影響人體舒適度的因素：溫度、相對濕度、氣流速度、維護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其物體表面的溫度及人的生活習慣，活動量，衣著，年齡等因素有關(guān)。一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則（二）人體熱平衡和舒適感美國：用等效溫度的概念提出舒適圖。國際標準化組織：預(yù)測平均投票—預(yù)期不滿意百分數(shù)（PMV-PPD）-1<PMV<+1;PPD≤27%一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則（三）.我國室內(nèi)空氣參數(shù)的確定（舒適性空調(diào)）冬季夏季溫度18~24℃22~28℃風速≤0.2m/s≤0.3m/s

相對濕度30~60%40~65%一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則（四）.室外氣象和室外參數(shù)的確定1.夏季空調(diào)室外干、濕球溫度的確定干球溫度的確定：按《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》：采用歷年平均不保證50h的干球溫度。如：某地為1993~2000年的氣象資料，各年夏季高于各溫度的累計小時數(shù)均為50h。夏季空調(diào)室外計算干球溫度為：（32+31+33+32+30+31+33+32）/8=32℃濕球溫度的確定原則：采用歷年平均不保證50h的干球溫度.一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則（四）.室外氣象和室外參數(shù)的確定2.夏季空調(diào)室外計算日平均溫度及室外計算逐時溫度（1）.日平均溫度規(guī)定：夏季空調(diào)室外計算日平均溫度采用歷年平均每年不保證5天的日平均溫度。（2）逐時溫度

逐時溫度；日平均溫度室外溫度逐時變化系數(shù)；平均日較差一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則（四）.室外氣象和室外參數(shù)的確定例：試求夏季北京市13時的室外計算溫度解：查附錄表C，查得℃℃℃查表3-5，確定13時，一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則（四）.室外氣象和室外參數(shù)的確定3.冬季室外計算干球溫度和相對濕度的確定干球溫度：采用歷年平均不保證1天的日平均溫度；相對濕度：采用累年最冷月平均相對濕度。二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算1.定義得熱量：指某一時刻由外界進入空調(diào)房間和空調(diào)房間內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量總和。（空氣吸熱和物體蓄熱）冷負荷：為了維持室內(nèi)溫度恒定，在某一時刻需要供給房間的冷量，稱為冷負荷。（冷負荷=空調(diào)房間空氣的吸熱量）兩者間的關(guān)系：當物體的蓄熱性能未達到飽和時，房間得熱量＞冷負荷；（空氣的得熱量是逐時變化的，對應(yīng)的冷負荷則稱逐時冷負荷）；當物體的蓄熱性能達到飽和時，房間得熱量=冷負荷二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算2.用冷負荷系數(shù)法計算圍護結(jié)構(gòu)的空調(diào)冷負荷(1)外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負荷a.外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷K——外墻和屋面的傳熱系數(shù)[w/（m2℃）]；F——外墻和屋面的傳熱面積，m2；tL，τ——外墻和屋面的冷負荷計算溫度的逐時；td——地點修正值；Ka——外墻面?zhèn)鳠嵯禂?shù)修正系數(shù)；Kρ——外表面吸收系數(shù)修正值；二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算(1)外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負荷b.外玻璃窗的瞬變傳熱引起的冷負荷二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算（2）透過外玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷a.無外遮陽玻璃窗的日射得熱引起的逐時冷負荷Dj，max——不同緯度帶各朝向七月份日射得熱因素的最大值；F——玻璃窗的有效面積；Cs——玻璃窗的遮陽系數(shù)；Cn——窗內(nèi)遮陽系數(shù)；CL——冷負荷系數(shù)；二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算（2）透過外玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷b.有外遮陽玻璃窗的日射得熱引起的逐時冷負荷——陰影部分的日射得熱量；Fs——窗戶的陰影面積；Dj，max——北向的日射得熱因素的最大值；（CL）n——北向玻璃窗的冷負荷系數(shù)；——陽光照射部分的日射得熱量；二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算（3）通過內(nèi)墻、樓板等內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)傳熱形成的逐時冷負荷當空調(diào)房間的溫度與相鄰空調(diào)房間的溫差＞3℃時，需考慮由內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對空調(diào)房間形成的瞬時冷負荷。t1s——相鄰非空調(diào)房間的平均計算溫度，t1s=twp+△t1s△t1s——非空調(diào)房間的平均計算溫度與twp之差；二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算3.室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷（人體、照明、設(shè)備散熱）（1）照明散熱a.根據(jù)照明燈具類型和安裝方式不同，其得熱量不同：白熾燈：Q=PP——燈具的功率；熒光燈：Q=n1n2Pn1——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，明裝n1=1.2，暗裝n1=1.0；n2——燈罩隔熱系數(shù)；b.照明得熱引起的逐時冷負荷：Qτ=QCL二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算3.室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷（人體、照明、設(shè)備散熱）（2）人體散熱量與年齡、性別、衣著、勞動強度和環(huán)境條件有關(guān)，在人體散熱中，輻射熱占40%，對流散熱占20%，潛熱占40%，其中對流散熱和潛熱可視為瞬時冷負荷，但輻射散熱與日輻射相似。Qs=n1n2qsQr=n1n2qrn1——室內(nèi)人數(shù)；n2——群集系數(shù)；qs——顯熱散熱量；

qr——潛熱散熱量；二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算（3）設(shè)備散熱a.工藝設(shè)備散熱當電動機和工藝設(shè)備均設(shè)在室內(nèi)時，得熱量：

Q=1000n1n2n3P/η當只有工藝設(shè)備在室內(nèi)時：

Q=1000n1n2n3P當只有電動機在室內(nèi)時，

Q=1000n1n2n3P（1-η）/ηn1——電動機利用系數(shù)（安裝系數(shù)），一般取0.7~0.9；n2——同時使用系數(shù)，一般為0.5~0.8；n3——負荷系數(shù)，反映了平均負荷達到最大負荷的程度，一般為0.5，精密機床可取0.15~0.4；P——電動機的功率；η——電動機額定功率；二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算（3）設(shè)備散熱b.電熱設(shè)備散熱得熱量對無保溫密閉罩的電熱設(shè)備散熱量為：Q=1000n1n2n3n4Pn4——考慮排風帶走的熱量系數(shù)，一般取0.5；C.電子設(shè)備散熱得熱量：Q=1000n1n2n3Pn3——視實際使用情況而定，電腦取1.01，一般儀表取0.5~0.9；（4）人體和設(shè)備得熱引起的逐時冷負荷Qτ=QSCL+QrQS=n1n2qs——顯熱；Qr=n1n2qrqS、qr——分別指不同室溫和活動強度情況下，成年男子的顯熱和潛熱散熱量。二、空調(diào)房間冷、濕負荷的計算3.空調(diào)濕負荷的計算空調(diào)濕負荷指空調(diào)房間內(nèi)的濕源向房間內(nèi)的散濕量。（1）人體散濕量w=n1n2gn1——室內(nèi)人數(shù)；n2——群集人數(shù)；g——成年男子的小時散熱量，成年女子和兒童分別按成年男子的85%~75%計算。（2）敞開水槽表面散濕量w=β（Pv，b-Pv）FB/B’β——蒸發(fā)系數(shù)，B’——當?shù)卮髿鈮海籅——標準大氣壓三、空調(diào)房間送風狀態(tài)和送風量的確定1.夏季送風狀態(tài)點和送風量的確定例：狀態(tài)為O（hO，dO）的Gkg空氣送入室內(nèi)，吸收余熱Q和余濕W后，狀態(tài)變?yōu)镹（hN，dN），然后排出室外，試確定O狀態(tài)點的參數(shù)及送風量G。解：根據(jù)熱平衡和濕平衡原理得：送風量的確定：

Gh0+Q=GhNGd0+W=GdNG=Q/（hN-h0）=W/（dN-d0）三、空調(diào)房間送風狀態(tài)和送風量的確定送風狀態(tài)點的確定：NO狀態(tài)點確定分析：NO，△t，G，送風口截面積，空氣處理設(shè)備初投資增大，運行費用送風狀態(tài)點的確定由送風溫差確定。三、空調(diào)房間送風狀態(tài)和送風量的確定送風狀態(tài)點的確定：對舒適性空調(diào)，當送風高度≤5m時，△t≤10℃；送風高度＞5m時，△t≤15℃，具體見下表：換氣次數(shù)：房間送風量和房間體積的比值，即：n=G/v三、空調(diào)房間送風狀態(tài)和送風量的確定求解送風狀態(tài)點和送風量的步驟：在h-d圖上確定已知狀態(tài)點N；計算ε，過N點做ε線；選定△t

，求出tO，確定O；計算G及n三、空調(diào)房間送風狀態(tài)和送風量的確定例：Q=3314w，W=0.264g/s，要求全年室內(nèi)保持空氣參數(shù)為：tn=（22±1）℃，B=101325Pa，確定該房間的送風狀態(tài)點及送風量。解：確定N狀態(tài)點計算熱濕比：根據(jù)空調(diào)精度，選取△t=8℃，則t0=tN-△t=22-8=14℃，確定點O，讀得h0=36kJ/kg，d0=8.6g/kgG=Q/（hN-h0）=3.314/（46-36）=0.33（kg/s）G=w/（dN-d0）=0.264/（9.3-8.6）=0.33（kg/s）N三、空調(diào)房間送風狀態(tài)和送風量的確定2.冬季送風狀態(tài)和送風量的確定定風量G=Q/（hN-ho‘）ho=hN-Q/Gdo=dN-Q/