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文檔簡介
1、空氣調(diào)節(jié)授課筆記(本科用)參考教材和閱讀書目1趙榮義,空氣調(diào)節(jié),中國建筑工業(yè)出版社.20022陸亞俊,暖通空調(diào),中國建筑工業(yè)出版社.2002.63建設(shè)部主編,采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計規(guī)范,中國計劃出版社.20014建設(shè)部,通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范.中國計劃出版社.2002.35中國建筑標準設(shè)計研究所編,全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施暖通空調(diào)動力,中國計劃出版社.2003空氣調(diào)節(jié)發(fā)展歷程及進展一、 什么叫“空調(diào)”?空氣調(diào)節(jié)(簡稱空調(diào))是使室內(nèi)空氣溫度、相對濕度、速度、壓力、潔凈度等參數(shù)保持一定范圍內(nèi)的技術(shù)。 空調(diào)基數(shù)(溫、濕度):是指在空調(diào)區(qū)域內(nèi),按設(shè)計規(guī)定所需保持的空氣基準溫度與基準相對濕度(或
2、濕球溫度)。 空調(diào)精度:是指在空調(diào)區(qū)域內(nèi),空氣溫度(或相對濕度)偏離室內(nèi)溫、濕度基數(shù)的最大值(t=, =)例:tn=200.1 , =505瑞士: 0.001的實驗室美國: 0.25潔凈度(0.1um10級)1、 空調(diào)在世界上的發(fā)展十九世紀后期,法國的卡萊、美國的波義耳等發(fā)明氨壓縮機。1906年,美國工程師克勒謀(ramer)在紡織廠中用噴水室、過濾器等處理空氣,并在1906年提出“air conditioning”。1932年,開利爾Carrier(空氣調(diào)節(jié)之父)發(fā)明空調(diào) 1901年建立第一所暖通實驗室 1911年繪制了濕空氣的焓濕(i-d)圖 1922年離心機壓縮機代替往復(fù)式(活塞式) 1
3、937年全空氣系統(tǒng)發(fā)展到空氣水系統(tǒng)(誘導(dǎo)器) 六十年代誘導(dǎo)器系統(tǒng)被風(fēng)機盤管系統(tǒng)代替國際上三大空調(diào)制冷公司:開利爾Carrier、約克York、特靈Trane2、 我國空調(diào)的發(fā)展三十年代,高峰時期,上海居亞洲之冠。高層旅館、大電影院。1937年(抗戰(zhàn)開始)、下坡路,發(fā)展終止。解放初期,恢復(fù)發(fā)展,1952年幾所高校開設(shè)暖通專業(yè),1963年,上海生產(chǎn)窗式空調(diào)。改革開放以后(八十年代初),空調(diào)建筑、空調(diào)制冷設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)全面興起,一發(fā)不可收拾。各高等院校、設(shè)計單位、施工單位、建設(shè)單位、科研機構(gòu)對暖通專業(yè)人才大量需求。全國高校:設(shè)有本科暖通專業(yè)43所 設(shè)有??婆▽I(yè)44所 “暖通空調(diào)”專業(yè)改名為“建筑環(huán)
4、境與設(shè)備工程”專業(yè)包括:供熱通風(fēng)與空調(diào)工程、城市燃氣工程、工業(yè)設(shè)備安裝工程、供熱空調(diào)與燃氣工程、石油天然氣儲運工程等。生產(chǎn)企業(yè):主機:江陰雙良、長沙遠大、大連三洋(溴化鋰)、上海合眾-開利30HR、HK(活塞)、30GQ(風(fēng)冷)、19XL(離心)、上冷、南冷(五洲)、武冷、重冷、北冷、天冷等捷風(fēng) 末端:上海通惠-開利、啟東風(fēng)神、無錫申達、靖江希達、廣東吉榮、上海新晃、八一、百富勒、福建揚帆、常州西武 房間機:春蘭、華寶、科龍、格力、美的、伯樂、迎燕、華凌、飛鹿 二、 空調(diào)的任務(wù)和作用空氣調(diào)節(jié)的任務(wù),就是在任何自然環(huán)境下,將室內(nèi)空氣的“四度”維持在某一程度范圍內(nèi)。1、 空調(diào)技術(shù)在名用與公共建筑的
5、應(yīng)用舒適性空調(diào):保證人體衛(wèi)生要求、舒適需要。如:住宅、商場、旅館、餐廳、幼兒園、學(xué)校、醫(yī)院等2、 空調(diào)技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用工藝性空調(diào):保證生產(chǎn)工藝過程的順利進行。 輕工業(yè):紡織廠、合成纖維、印刷、食品工業(yè)、卷煙廠。 電子工業(yè)、儀表工業(yè)、精密機械工業(yè)等恒溫衡濕。 電子工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)等無菌凈化空調(diào)。三、 空調(diào)系統(tǒng)的組成1、 處理空氣部分:進風(fēng)、采風(fēng)、新風(fēng)引進口; 空氣過濾:初、中、亞高、高效過濾器; 熱濕處理:表面式換熱器、噴水室等; 冷、熱源:天然冷熱源:深井水、太陽能 人工冷熱源:鍋爐、制冷機2、 輸送空氣部分:通風(fēng)機、風(fēng)管(道)、消聲器、靜壓箱、風(fēng)閥。3、 在室內(nèi)分配空氣部分(控制氣
6、流組織,即空氣分布):送、回風(fēng)口的型式、數(shù)量、位置。4、 運行調(diào)節(jié)部分:風(fēng)閥、水閥、儀表、儀器、控制器、敏感元件、傳感元 件等。 空調(diào)系統(tǒng)分類:集中式空調(diào)系統(tǒng)(全空氣系統(tǒng)) 分散式空調(diào)系統(tǒng)(局部式) 半集中式空調(diào)系統(tǒng):誘導(dǎo)式、風(fēng)機盤管四、 技術(shù)政策:節(jié)能(發(fā)展趨勢)發(fā)達國家,空調(diào)電耗占全國總電耗的1/31/4。1、 變風(fēng)量系統(tǒng)定風(fēng)量系統(tǒng)2、 高效換熱器3、 區(qū)域鍋爐房代替分散性鍋爐房4、 開發(fā)新的制冷劑和高效的制冷機組5、 空氣水系統(tǒng)代替全空氣系統(tǒng)6、 冰蓄冷的低溫送風(fēng)系統(tǒng)代替普通空調(diào)系統(tǒng)7、 空調(diào)基數(shù)視國家具體情況而定8、 空調(diào)精度不能盲目求高9、 電腦輔助設(shè)計(CAD)、選型10、 智能化
7、空調(diào)系統(tǒng)五、 本學(xué)期課程安排講課:40學(xué)時, 習(xí)題課:4學(xué)時 實驗課:6學(xué)時 共計:50學(xué)時 第一章 濕空氣的物理性質(zhì)和焓濕圖空氣調(diào)節(jié)的主要任務(wù):加熱、冷卻、加濕、減濕、凈化過濾等。 11濕空氣的組成和物理性質(zhì)一、濕空氣的組成濕空氣 干空氣:大氣中除去水蒸氣和污染物質(zhì):N2、O2、Ar、CO2、Ne及微量元素。組成相對穩(wěn)定,常作為計算含濕量、焓的基準 水蒸汽:含量雖然少,但影響較大,而且變化。新風(fēng)(新鮮空氣):含氧比例高,CO2等較少; 粉塵和有害物質(zhì)少; 負離子濃度(空氣的維生素)較多;新風(fēng)量的確定: 衛(wèi)生要求; 補充局部排風(fēng)量; 房間正壓要求;回風(fēng):質(zhì)量較差,但利用能節(jié)省能量。二、濕空氣的
8、狀態(tài)參數(shù) 狀態(tài)參數(shù):大氣壓力、溫度、比容(密度)、含濕量、相對濕度、焓、水蒸汽分壓力。 由于濕空氣中水蒸汽含量少,比容大,壓力低,而且處于過熱狀態(tài),故可 視為理想氣體。 PV=RT 1濕空氣 R干空氣=287J/k PV=mRT m濕空氣 R水蒸汽=461J/k PV0=mR0T 1kmol氣體 R0:通用氣體常數(shù) 8314.66 J/kmolk(一)、壓力(P) 1、大氣壓力(B):地球表面上很厚的一層空氣對地面形成的壓力。 標準大氣壓:45緯度海平面上的平均壓力作為一個標準壓力。 1個標準大氣壓力 = 1.01325105 Pa 上海:海拔4.5m高:1.00500105 Pa(夏)、1.
9、02500105 Pa(冬) 西寧:海拔2261.2m高:0.773105 Pa(夏)、0.775105 Pa(冬) 絕對壓力 = 當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?+ 工作壓力 (表壓力) * :凡未指明是工作壓力,均指絕對壓力 2、水蒸汽分壓力:濕空氣中水蒸汽單獨占有容積,并具有與濕空氣相同的溫度時的壓力 。 道爾頓定律:混合氣體總壓力等于各組成氣體分壓力之和。 大氣壓力(濕空氣壓力)= 水蒸汽分壓力 + 干空氣分壓力 P = Pg + Pq (二)、溫度:開爾文溫標T(K)、攝氏溫標t() t = T 273(三)、含濕量: 空氣濕度的表示:含濕量d; 絕對濕度;相對濕度;1、 絕對濕度:1米3濕空氣中所含
10、有的水蒸汽量,/m3濕空氣;2、 含濕量(d):每Kg干空氣所含有的水蒸汽量,/干空氣; d = /干空氣 利用理想氣體狀態(tài)方程,且Vq = Vg , Tq = Tg d = 0.662 = 0.662/干空氣 = 622g/干空氣 當(dāng)B一定時,Pq、d 當(dāng)d一定時,B、Pq(四)、相對濕度:表示空氣接近飽和的程度。 ():濕空氣的絕對濕度與同溫度下的飽和絕對濕度之比值。 或:濕空氣中水蒸汽分壓力和同溫度下飽和水蒸汽分壓力之比。 飽和絕對濕度:每 m3的飽和空氣中所含有的最大水蒸汽量。 = 由含濕量公式:0.662 得: d/db : 濕空氣的飽和濕度比 ; db :飽和含濕量 含濕量的另一種
11、形式:d = 0.662 /干空氣(五)、焓(i):指空氣所含有的熱量。 焓差i :反映了空氣熱量的變化。 (1+d)濕空氣的焓: i = ig + dig = 1.01t + d(2500 + 1.84t) = (1.01+1.84d)t + 2500d KJ/干空氣 * :2500 : 0時水的汽化潛熱,KJ/ 1.84 :水的定壓比熱1.84 KJ/ 1.01 : 干空氣的定壓比熱1.01 KJ/ 1.01t: 干空氣顯熱; 1.84dt :水蒸汽顯熱 (1.01+1.84d)t :顯熱; 2500d :潛熱一組公式: 1、含濕量:d = 0.662 = 0.662 /干空氣 2、相對濕
12、度: = d/db : 濕空氣的飽和濕度比 ; db :飽和含濕量 3、焓:i = 1.01t + d(2500 + 1.84t) = (1.01+1.84d)t + 2500d KJ/干空氣 12濕空氣的焓濕圖一、座標的選定t、d、B、i、Pq和(v) 七個參數(shù) (:1.261.12/m3)三個基本參數(shù):t、d、B , i與t有關(guān),故一般用i代替t;i 縱座標;d 橫座標; i 與d夾角為135等焓線 與橫軸(d軸)平行;等含濕量線 與縱軸(i軸)平行;二、等溫線 i = 1.01t + d(2500 + 1.84t)* :1.01t為截距 2500 + 1.84t為斜率 t = const
13、 : 一組近似平行的直線三、等相對濕度線( = const ) d = 0.662 一組曲線;B = const、 = const d 取決于Pqb = 0 時:d = 0 即縱軸線; = 100 %時:d = 0 飽和濕度線; 以下為過飽和區(qū),有霧區(qū); 以上為未飽和區(qū),濕空氣區(qū)(過熱狀態(tài));四、水蒸汽分壓力線由:d = 0.662 Pq = (B = const) Pq =f(d)在d軸上方設(shè)一水平線,即水蒸汽分壓力線。五、熱濕比線:(狀態(tài)另一狀態(tài))AB熱濕比:狀態(tài)變化前后焓差和含濕量差的比值。= 0.662i/d :AB線的斜率,角系數(shù),與起始點位置無關(guān)* :密度(比容):1.261.12
14、 /m3, 取定值1.2/m313濕球溫度和露點溫度一、干、濕球溫度計:酒精溫度計和水銀溫度計(通風(fēng)干、濕球溫度計)二、濕球溫度的概念:ts當(dāng)水溫降到某一數(shù)值時,空氣向水面的溫差傳熱恰好補充水分蒸發(fā)所吸收的汽化熱,此時水溫不再下降,這一穩(wěn)定的溫度稱濕球溫度。(a)水溫的高低不影響ts (b) tts: 反映了空氣相對濕度的大小; 因此影響ts的因素: t三、ts在id圖上的表示(ts=const近似等焓線) 空氣 水 水汽化潛熱 + 水本身的液體熱AS:i= is -ia =dcts = 4.19dts因此A S = =4.19ts 焓略增加討論: 實際的等ts線為= 4.19ts線,而非=0
15、 (等焓)線 空調(diào)中,ts一般為30, 因此= 4.19ts和= 0接近 ts = 0時, 兩線完全重合。四、露點溫度tl:在空氣的水蒸汽分壓力Pq(或含濕量d)保持不變的情況下,空氣溫度下降,一直降到空氣成為飽和狀態(tài)時的溫度。 tl為結(jié)露與否的臨界溫度 空調(diào)除濕機:ALB(除濕d) tl= f (d, Pq) d 不變,則tl為定值 14焓濕圖的應(yīng)用一、空氣狀態(tài)變化過程在id圖上的表示方法1 、用空氣加熱器加熱空氣(干式加熱過程)電加熱器、表面式加熱器 AB因為d = const , d = 0 , t、i, i0所以= +2、用表面式冷卻器冷卻空氣(干式冷卻、等濕冷卻) AC tl 冷卻器
16、表面溫度tb 0 , t所以= -3、等焓減濕過程:用固體硅膠吸濕 AD因為i const ,d, t, d 0 , 所以= 0 i d t 0 () 0 () 0 5、濕式冷卻(減濕冷卻) AG 表冷器且tb tl 水溫tw tl , 噴淋 i 0,d 06、干蒸汽加濕過程:增焓加濕(近似)等濕過程 AF i, i 0,idiq d tconstiq :水蒸汽焓(全熱)二、兩種不同狀態(tài)空氣混合過程的計算1、計算方法i c = d c = 2、作圖法:三角形相似* :1、C點稱混合狀態(tài)點2、混合點靠近質(zhì)量大的點。兩段長度比與兩種空氣質(zhì)量成反比。第二章 室內(nèi)冷(熱)、濕負荷與送風(fēng)器* 冷負荷:消
17、除余熱所需的冷量。(某一時刻為保持房間恒溫恒濕需向房間供應(yīng)的冷量。)* 熱負荷:補償房間的熱損失所需的熱量。* 濕負荷:為維持室內(nèi)相對濕度恒定所需除去的房間濕量。* 得熱量:某一時刻進入房間的總熱量。 圍護結(jié)構(gòu)溫差傳熱和太陽輻射熱; 生產(chǎn)設(shè)備散熱、散濕和照明散熱; 人體散熱、散濕量;* 得濕量:某一時刻進入房間的總濕量 人體散濕量; 工藝設(shè)備散濕量; 21室內(nèi)、外空氣計算參數(shù)一、室內(nèi)空氣計算參數(shù):t、 廣義包括:t、d、v(速度)、P(余壓)、dB(允許噪聲)、潔凈度 t、為空氣狀態(tài)參數(shù),與負荷計算有關(guān)。本節(jié)討論這兩參數(shù)。* :溫濕度基數(shù)(室內(nèi)):空調(diào)區(qū)域(或恒溫區(qū))內(nèi)保持設(shè)計所要求的空氣溫度
18、 基數(shù)和相對濕度基數(shù)(基準值)。* :空調(diào)精度(允許波動幅度):空調(diào)區(qū)域內(nèi),空氣的溫度和相對濕度在要求的持續(xù)時間內(nèi)的允許波動幅度。 如:tn = 201, n = 5010 %(一)、人體熱平衡和舒適感 人體散熱方式:對流(qd)、輻射(qF)、蒸發(fā)(qZ) 顯熱傳熱:對流(qd)、輻射(qF) 汽化潛熱:蒸發(fā)(qZ) 人體熱平衡: 人體余熱=產(chǎn)熱 - 耗熱 = 對流散熱 + 輻射散熱 + 蒸發(fā)熱 + 蓄積熱(體內(nèi))對流散熱、輻射散熱:可正、可負值蒸發(fā)熱 :汗液、呼吸影響人體舒適的因素: tn (蒸發(fā)與對流) n (蒸發(fā)) v (蒸發(fā)對流) tb : 周圍物體表面溫度(輻射) 生活習(xí)慣:人體活
19、動、衣著、胖瘦、年齡、性別綜合指標 : 有效溫度(等效溫度) fig2-1 、ASHRAE 1972年 熱舒適程度指標(新標準ISO7730) PMV和PPD指標PMV(Predicted Mean Vote):對同一環(huán)境絕大多數(shù)人的冷熱感覺PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied): 預(yù)測不滿意百分率推薦:PPD 10 % , -0.5 PMV 0.76 um, 5052 % 波長:0.23.0 um 峰值:0.5 um附近 反射吸收取決于: 顏色 粗糙度 白色表面:反射可見光線90 % ; 黑色表面:各種波長的輻射幾乎全部吸收 ; 拋光的鋁鉑:反射
20、70 %的任意波長的光 ; 吸收系數(shù)= 1 反射率 ;三、室外空氣綜合溫度假設(shè)靠近外墻有tz來代表太陽輻射和空氣傳熱的綜合作用。空氣傳熱 : q1 = 太陽輻射熱:q2 =I *:為吸收系數(shù)所以表面吸收熱:q = q1 + q2 = = = *:為綜合溫度,相當(dāng)于室外氣溫由原來的值增加了一個太陽輻射的等效溫度(當(dāng)量溫度也稱等效溫度,與表面、朝向有關(guān))沒有考慮圍護結(jié)構(gòu)外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射只考慮了太陽的短波輻射: 則: 對垂直面: (接受周圍物體熱等于向天空散熱) 水平面:-3.523 通過圍護結(jié)構(gòu)的得熱量及其形成的冷負荷一、 概述(一)得熱量、冷負荷的基本概念 1、得熱量:房間某
21、一時刻所得的最大熱量。(包括:門窗進入的太陽輻射、燈光散熱、人體、機械散熱) 得熱: 顯熱 潛熱:進入室內(nèi)的濕量帶入的熱量* : 對流熱和潛熱屬于瞬時得熱(冷負荷) 2、冷負荷:為維持室溫恒定而在某一時刻向房間供應(yīng)的冷量(應(yīng)從房間除去的熱量)。 得熱量 冷負荷只有當(dāng): 只有對流熱或潛熱,無輻射熱時; 圍護結(jié)構(gòu)、家具無蓄熱能力時; 在以上兩種情況下,得熱量 冷負荷 3、除熱量:空調(diào)設(shè)備的實際供冷量 系統(tǒng)運行的開始:除熱量 = 冷負荷 + 自然溫升 冷負荷 運行穩(wěn)定后:除熱量 = 冷負荷 圖分析: 冷負荷峰值(衰減) = 60 %得熱峰值 峰值遲后(滯后) * :冷負荷與圍護結(jié)構(gòu)蓄熱能力(熱容量=
22、重量比熱)有關(guān) * :燈光照明散熱與冷負荷 * * :幾種得熱因素: *1:透射的太陽輻射熱: 輻射熱(100 %)、對流熱(0 %)、潛熱(0 %) *2:新風(fēng):對流熱、潛熱 *3:燈 對流熱 輻射熱 熒光燈 50 % 50 % 白熾燈 20 % 80 % *4:人體:輻射熱(40 %)、對流熱(20 %)、潛熱(40 %)(二)、計算方法概述 穩(wěn)定傳熱:假定室內(nèi)外空氣溫度和圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)各點溫度都不隨時間而變化,則傳熱量也不隨時間而變。 不穩(wěn)定傳熱:隨時間而變的傳熱過程。1、50 年代:穩(wěn)定傳熱計算:Q = KF(t W t n)2、引進蘇聯(lián)的諧波分解法(不穩(wěn)定法):認為:冷負荷 = 得熱量,
23、因此計算的冷負荷比實際偏大。3、動態(tài)負荷法計算: 1968年,加拿大:D.G.Stephenson , G.P.Mitalas 反應(yīng)系數(shù)法:基于頻率響應(yīng)的諧波反應(yīng)法。全年能耗減少2040 % 七十年代初:Z傳遞函數(shù)法(冷負荷系數(shù)法)?;谒矐B(tài)響應(yīng)的傳遞系數(shù)法,以離散量代替連續(xù)的瞬態(tài)值。 我國:78.482.6:建設(shè)部評議通過了兩種方法: 諧波反應(yīng)法 冷負荷系數(shù)法二、用“冷負荷系數(shù)法”(傳遞函數(shù)法)計算夏季空調(diào)冷負荷 房間冷負荷的構(gòu)成:房間得熱量: 通過圍護結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量; 通過外窗進入室內(nèi)的太陽輻射熱量; 人體散熱量; 照明散熱量; 設(shè)備、器具、管道、材料及其它室內(nèi)熱源散熱; 食品或物料帶
24、入室內(nèi)的熱量; 滲入室內(nèi)空氣帶入的熱量(無正壓時); 伴隨各種散濕過程產(chǎn)生的潛熱量;房間計算冷負荷應(yīng)為以上各種逐時計算、逐時相疊加,找出綜合最大值。 空調(diào)系統(tǒng)冷負荷的構(gòu)成 應(yīng)根據(jù)各房間的同時使用情況,空調(diào)系統(tǒng)的類型及調(diào)節(jié)方式,按各房間逐時冷負荷的綜合最大值或計算冷負荷的累加值確定,并計入新風(fēng)冷負荷以及通風(fēng)機、風(fēng)管、水泵、冷水管和水箱的溫升引起的附加冷負荷。(一)通過屋蓋(或外墻)傳熱形成的逐時冷負荷 K:傳熱系數(shù),W/K , 專刊表31,32分為類 :冷負荷溫度逐時值,???3,34 ,取決于地理位置、朝向、構(gòu)造、外表面顏色、粗糙度、蓄熱特性。 專刊條件:北京(北緯3948)七月份,= 29
25、 = 33.5,室外日溫度波幅9.6, W/K 8.7 W/K , = 0.9*: 用表33、34時需要修正 *: 不同地點:的修正:表35(以北京為例) *: 制表時:18.6 W/,則= , :表36*: 制表時:外墻和屋面的吸收系數(shù), = 0.9 :表37因此修正后: = (二)通過玻璃窗進入室內(nèi)熱量 溫差傳熱 透熱 1、 透過無外遮陽玻璃窗的太陽輻射得熱形成的冷負荷 F:(與課本不同,課本中指凈有效面積),窗口面積,; :日射得熱因素的最大值,W/;教材附錄22, ??戒?1(P7); 表中條件:* :標準玻璃(3mm厚普通平板玻璃); * :無內(nèi)遮陽設(shè)施時; 實際玻璃窗:, = :
26、窗玻璃的遮擋系數(shù),專刊P7表22 = :內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù),表23; :窗的有效面積系數(shù),P24;窗口與凈有效面積; :冷負荷系數(shù),表25,26,27,28; 北區(qū):2730(北緯)以北:北京屬北區(qū) 南區(qū):2730(北緯)以南: 2、 玻璃窗傳熱形成的逐時冷負荷(內(nèi)外溫差傳熱) K:P73 , 表38、39. *:窗框修正系數(shù)310; *:內(nèi)遮陽修正: 單層:傳熱系數(shù)減少25 %; 雙層:傳熱系數(shù)減少15 % :玻璃窗的冷負荷計算溫度的逐時值(表311) 的地點修正:(表312)(三)通過內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱冷負荷 當(dāng)空調(diào)房間與鄰室溫差大于3時,需計算: :鄰室計算溫度,= + = - 內(nèi)墻、樓
27、板、內(nèi)窗、內(nèi)門; 鄰室發(fā)熱量: 很少(走廊、辦公室) 11.6 W/m3 02 11.623 W/m3 3 23116 W/m3 5 吊頂及通風(fēng)屋頂 屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù) K 1.16 W/ K 1.16 W/ (吊)屋頂內(nèi)無通風(fēng) 57 810 吊頂內(nèi)有通風(fēng) 35 68 通過地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄摵?*1:若無外墻,不進行計算; *2:有外墻,只計算距外墻2m以內(nèi)的面積; = 16 例題26*:外墻形成的逐時冷負荷的簡化計算:以240mm磚墻為例:傳熱的延遲在8小時以上,而且衰減很大,由此引起的冷負荷的最大時刻與外窗、屋蓋的負荷最大時刻均錯開,所以可以簡化計算:考慮不穩(wěn)定因素的穩(wěn)定方式;: 日平均綜合溫
28、度:由太陽輻射熱形成的附加溫升值,外表面太陽輻射吸收系數(shù)墻的朝向 南東南、西南 東、西東北、西北北0.654.566.5530.755.277.563.5夏季圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷: 24 室內(nèi)熱源、濕源的散熱散濕形成的冷負荷和濕負荷室內(nèi)熱源: 對流熱(瞬時冷負荷) 輻射熱室內(nèi)熱源: 工藝設(shè)備 電動設(shè)備 電熱設(shè)備 照明燈 白熾燈 熒光燈 人體室內(nèi)濕源: 人體散濕 工藝設(shè)備散濕一 、室內(nèi)熱源散熱量(一)工藝設(shè)備散熱量 1、電動設(shè)備 電動機本身溫度升高散熱; 所帶動的設(shè)備散熱; 工藝設(shè)備實際耗功率(電動機輸出功率) 電機的散熱量: =(W)=(為電機額定功率即安裝功率):安裝系數(shù):最大實耗功率與安裝功率
29、之比;=0.70.9:同時使用系數(shù):即同時使用的安裝功率與總安裝功率之比, =0.50.8:負荷系數(shù):每小時的平均實耗功率與設(shè)計最大實耗功率之比。反映了平均負荷達到最大負荷的程度,一般=0.5,精密機床=0.150.4電機的散熱量:(W) 工藝設(shè)備散熱量: 如與電動機設(shè)于同一房間時: /2、電熱設(shè)備散熱得熱 無保溫密閉罩時:(W):考慮排風(fēng)帶走的熱量系數(shù),= 0.5(通風(fēng)保溫系數(shù)) 3、電子設(shè)備: 這里: 一般儀表:0.50.9 電子計算機:1.0(二)照明得熱:穩(wěn)定得熱: 白熾燈: 熒光燈:照明燈具所需功率; :鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù), 明裝在空調(diào)房間:1.2 暗裝在頂棚內(nèi):1.0 :燈罩隔熱系
30、數(shù) 燈罩有通風(fēng)小孔:0.50.6 無孔:0.60.8 (三)人體散熱與散濕: 1、人體散熱 顯熱 輻射成分(40 %) 對流成分(20 %) 瞬時冷負荷 潛熱(40 %) 顯熱散熱: :成年男子散熱(顯熱) 課本P66 表213 專刊P28 表42 :室內(nèi)總?cè)藬?shù); :群集系數(shù)。考慮各類人員(男、女、成、兒童)組成比例的系數(shù)。教材表214 或?qū)??3 潛熱散熱(瞬時冷負荷): :成年男子的散熱(潛熱) 2、散濕量: kg/h :一名成年男子的小時散濕量。教材213、???2二、室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷 工藝設(shè)備散熱 照明散熱 人體顯熱散熱 ,均有對流和輻射成,分,類似于外圍結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負荷
31、。 (W):工藝設(shè)備、照明、人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。???1,44,45,46 或教材附錄214,215,216三、其它濕源散濕量及冷負荷 1、敞開水槽表面散濕量及潛熱冷負荷 濕量 :kg/h F:蒸發(fā)表面積,; g: 單位水面的蒸發(fā)量,實用手冊 P736表11.425 潛熱冷負荷: (:汽化潛熱:KJ/Kg) 2、食物散濕量及潛熱冷負荷 散熱量:(為總?cè)藬?shù))kg/h 潛熱冷負荷: 顯熱冷負荷:按每位就餐客人9W考慮 3、滲入空氣散濕量及潛熱冷負荷 散濕: kg/h 潛熱冷負荷: 顯熱冷負荷: *:G:單位時間滲入室內(nèi)的總空氣量,kg/h 通過開啟外門滲入:(為小時人流量) :通過門、窗滲入
32、: (房間容積,m3):換氣次數(shù)(指滲入風(fēng))表11.4 24*:冷負荷計算例題:假定南京地區(qū)有一頂層空調(diào)房間,如圖。采用頂部風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng),室內(nèi)保持正壓,不考慮空氣滲透負荷。室內(nèi)設(shè)計溫度=27。房間南向有一5mm 厚普通玻璃的單層鋼框外窗,內(nèi)掛尼龍綢白色窗簾。東外窗構(gòu)造同南外窗,只是內(nèi)側(cè)裝活動鋁百葉簾。房間有兩名男子工作,200W白熾燈照明,同時使用系數(shù)= 0.8,500W用電設(shè)備,按電熱設(shè)備考慮,同時使用系數(shù)= 0.5,通風(fēng)保溫系數(shù)= 1.0(不考慮排風(fēng)帶走熱)。人員、設(shè)備與燈具的工作時間為:上午8:0012:00,下午2:006:00,按??校鲊o結(jié)構(gòu)為:屋面:表32中8號,保溫層
33、為加氣 ,厚200mm ,外表面為深色:= 0.9;外墻為:表31中3號,370墻;樓板為1.33 W/K,內(nèi)墻為K=2.70 W/K西鄰?fù)L(fēng)良好的非空調(diào)房間,走廊有空調(diào),樓下為散熱量約20W/的非空調(diào)房間,試求房間的逐時冷負荷與計算冷負荷。一、夏季送風(fēng)狀態(tài)(o點)及送風(fēng)量的確定 1、空氣熱平衡: , * :說明:1kg送入空氣量吸收了Q/G的熱量后,焓由2、空氣濕平衡: kg/s *: 說明1kg送入空氣量吸收了W/G的濕量后,含濕量由3、熱濕比(角系數(shù)):*: 越大,即越?。ǎ┤说母杏X 室內(nèi)溫、濕度分布的均勻性、穩(wěn)定性越差,還有淌水。 越小,即O接近N點,送風(fēng)量G大,管道、設(shè)備投資越多。4
34、、送風(fēng)溫差()和換氣次數(shù)n, 換氣次數(shù):房間通風(fēng)量L(m3/h)和房間體積V(m3)的比值, 即(次/ h) *: (空調(diào)房間的恒溫精度),而大小又影響n 值,教材表218;計算的n值如小于表中值,則取表中值。5、確定送風(fēng)狀態(tài)點O和送風(fēng)量 確定N點; 過N點畫線; 選擇t0 例題教材28 線 O點 Kg/s二、冬季送風(fēng)狀態(tài)與送風(fēng)量的確定因為冬季余熱 夏季余熱,甚至為負值。余濕相同。所以冬季 夏季,甚至 0 ,又因為冬季t0可大些,所以G冬 G夏 一般按夏季風(fēng)量設(shè)計,冬季采用同風(fēng)量。 教材例題29 例題:某房間要求維持=26.01.0,60 % ,經(jīng)計算有冷負荷 Q=10kw(8600kcal/
35、h)和濕負荷W = 0.00272 kg/s(9.8kg/l), 試確定空調(diào)送風(fēng)量,P = 101325 Pa。 解: 該房間的熱濕比值是: KJ/Kg 在焓濕圖上定出室內(nèi)狀態(tài)點N,然后在右下角的半圓中找出數(shù)值為3670 KJ/Kg的線,并平移到通過N點的位置。 選定送風(fēng)溫差為t0 = 6,則送風(fēng)溫度為20 ,在id圖上找到等溫線=20與熱濕比線的交點,為送風(fēng)點0,該點的參數(shù)為: = 38.9 KJ/Kg,= 0.0073 KJ/Kg干空氣 送風(fēng)量: 或 室內(nèi)空氣的露點溫度由id圖 , = 17.7,送風(fēng)溫度高于露點溫度,需再熱。 *:空調(diào)負荷的概算指標: 所謂空調(diào)負荷的概算指標,是指折算到每空調(diào)面積所需
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