第二章空調(diào)房間負(fù)荷

1、一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則一、室內(nèi)、外空氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則二、空調(diào)房間負(fù)荷的計(jì)算二、空調(diào)房間負(fù)荷的計(jì)算三、空調(diào)房間送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)及送風(fēng)量的確定三、空調(diào)房間送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)及送風(fēng)量的確定（一）（一）.空調(diào)基數(shù)和空調(diào)精度空調(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(zhǔn)溫度和基空調(diào)基數(shù)：指室內(nèi)空氣所要求的基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)相對(duì)濕度；準(zhǔn)相對(duì)濕度；空調(diào)精度：指在空調(diào)區(qū)內(nèi)溫度和相對(duì)濕度允許空調(diào)精度：指在空調(diào)區(qū)內(nèi)溫度和相對(duì)濕度允許的波動(dòng)范圍。的波動(dòng)范圍。如：如：tn=（221）；空調(diào)基數(shù)指：空調(diào)基數(shù)指：22 和和50%；空調(diào)精度指：空調(diào)精度指：1，10%)%1050(（二）人體熱平衡和舒適感（二）人體熱平衡和

2、舒適感人體的熱平衡公式：人體的熱平衡公式： qM=qw+qd+qf+qz+qch 人體正常時(shí)溫度為人體正常時(shí)溫度為36.5度，正常時(shí)度，正常時(shí)qch=0影響人體舒適度的因素：影響人體舒適度的因素：溫度、相對(duì)濕度、氣流速度、溫度、相對(duì)濕度、氣流速度、維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其物體表面的溫度及人的生活習(xí)慣，維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其物體表面的溫度及人的生活習(xí)慣，活動(dòng)量，衣著，年齡等因素有關(guān)活動(dòng)量，衣著，年齡等因素有關(guān)。（二）人體熱平衡和舒適感（二）人體熱平衡和舒適感u美國(guó)：用等效溫度的概念提出舒適圖。美國(guó)：用等效溫度的概念提出舒適圖。u國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織：預(yù)測(cè)平均投票國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織：預(yù)測(cè)平均投票預(yù)期不滿預(yù)期不滿意百分

3、數(shù)（意百分?jǐn)?shù)（PMV-PPD） -1PMV+1; PPD27%（三三）.我國(guó)我國(guó)室內(nèi)空氣參數(shù)的確定（舒適性空調(diào)）室內(nèi)空氣參數(shù)的確定（舒適性空調(diào)） 冬季冬季 夏季夏季溫度溫度 1824 2228 風(fēng)速風(fēng)速 0.2m/s 0.3m/s 相對(duì)濕度相對(duì)濕度 3060% 4065%夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為：夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為：（32+31+33+32+30+31+33+32）/8=32 rpwwttt,wtpwt,rt52. 0/ )(,pwwrttt逐時(shí)溫度； 日平均溫度室外溫度逐時(shí)變化系數(shù)； 平均日較差8 . 852. 0)6 .282 .33(52. 0/ )(,pwwrttt2.33w

4、t6.28,pwt48. 0查表查表3-5，確定，確定13時(shí)，時(shí)，8 .328 . 848. 06 .28,rpwwttt當(dāng)物體的蓄熱性能未達(dá)到飽和時(shí)，房間得熱量當(dāng)物體的蓄熱性能未達(dá)到飽和時(shí)，房間得熱量冷負(fù)荷；冷負(fù)荷；（空氣的得熱量是逐時(shí)變化的，對(duì)應(yīng)的冷負(fù)荷則稱逐時(shí)冷（空氣的得熱量是逐時(shí)變化的，對(duì)應(yīng)的冷負(fù)荷則稱逐時(shí)冷負(fù)荷）；負(fù)荷）；當(dāng)物體的蓄熱性能達(dá)到飽和時(shí)，房間得熱量當(dāng)物體的蓄熱性能達(dá)到飽和時(shí)，房間得熱量=冷負(fù)荷冷負(fù)荷)(,nLcttKFQ(1)外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負(fù)荷外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負(fù)荷a. 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷K外墻和屋面的

5、傳熱系數(shù)w/（m2）；F外墻和屋面的傳熱面積，m2；tL，外墻和屋面的冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)；KaKtttdLL)(,td地點(diǎn)修正值；Ka外墻面?zhèn)鳠嵯禂?shù)修正系數(shù)；K外表面吸收系數(shù)修正值；(1)外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負(fù)荷外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負(fù)荷b. 外玻璃窗的瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷外玻璃窗的瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷)(,nLcttKFQKatttdLL)(,（2） 透過(guò)外玻璃窗的日射得熱形成的冷負(fù)荷透過(guò)外玻璃窗的日射得熱形成的冷負(fù)荷a. 無(wú)外遮陽(yáng)玻璃窗的日射得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷無(wú)外遮陽(yáng)玻璃窗的日射得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷LjnsfCDCKCQmax,Dj，max不同緯度帶各朝向七月份日射得

6、熱因素的不同緯度帶各朝向七月份日射得熱因素的最大值；最大值；F玻璃窗的有效面積；玻璃窗的有效面積；Cs玻璃窗的遮陽(yáng)系數(shù)；玻璃窗的遮陽(yáng)系數(shù)；Cn窗內(nèi)遮陽(yáng)系數(shù)；窗內(nèi)遮陽(yáng)系數(shù)；CL冷負(fù)荷系數(shù)；冷負(fù)荷系數(shù)；,rfsffQQQ,sfQnLnjnsssfCDCCFQ)()(max,（2） 透過(guò)外玻璃窗的日射得熱形成的冷負(fù)荷透過(guò)外玻璃窗的日射得熱形成的冷負(fù)荷b. 有外遮陽(yáng)玻璃窗的日射得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷有外遮陽(yáng)玻璃窗的日射得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷陰影部分的日射得熱量；Fs窗戶的陰影面積；窗戶的陰影面積；Dj，max北向的日射得熱因素的最大值；北向的日射得熱因素的最大值；（CL）n北向玻璃窗的冷負(fù)荷系數(shù)；北向玻璃

7、窗的冷負(fù)荷系數(shù)；LjnsrrfCDCCFQmax,sfQ陽(yáng)光照射部分的日射得熱量；)(1nsttKFQ（3） 通過(guò)內(nèi)墻、樓板等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷通過(guò)內(nèi)墻、樓板等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷 當(dāng)空調(diào)房間的溫度與相鄰空調(diào)房間的溫差當(dāng)空調(diào)房間的溫度與相鄰空調(diào)房間的溫差3時(shí)，需考慮由時(shí)，需考慮由內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對(duì)空調(diào)房間形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷。內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對(duì)空調(diào)房間形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷。t1s相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度，相鄰非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度，t1s=twp+t1st1s非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度與非空調(diào)房間的平均計(jì)算溫度與twp之差；之差；3.室內(nèi)熱源散熱形成的冷負(fù)荷（人體、照

8、明、設(shè)備散熱）室內(nèi)熱源散熱形成的冷負(fù)荷（人體、照明、設(shè)備散熱）（1）照明散熱）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：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：白熾燈： Q=P P燈具的功率；燈具的功率；熒光燈：熒光燈： Q=n1n2Pn1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，明裝鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，明裝n1=1.2，暗裝，暗裝n1=1.0；n2燈罩隔熱系數(shù)；燈罩隔熱系數(shù)；b.照明得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷：照明得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷：Q =QCL3.室內(nèi)熱源散熱形成的冷負(fù)荷（人體、照明、設(shè)備散熱）室內(nèi)熱源散熱形成的冷負(fù)荷（人體、照明、設(shè)備散熱）（2）人體散熱量）人體散熱量與年齡、性別、衣

9、著、勞動(dòng)強(qiáng)度和環(huán)境條件有關(guān)，在人與年齡、性別、衣著、勞動(dòng)強(qiáng)度和環(huán)境條件有關(guān)，在人體散熱中，輻射熱占體散熱中，輻射熱占40%，對(duì)流散熱占，對(duì)流散熱占20%，潛熱占，潛熱占40%，其中對(duì)流散熱和潛熱可視為瞬時(shí)冷負(fù)荷，但輻射，其中對(duì)流散熱和潛熱可視為瞬時(shí)冷負(fù)荷，但輻射散熱與日輻射相似。散熱與日輻射相似。 Qs=n1n2qs Qr=n1n2qrn1室內(nèi)人數(shù)；室內(nèi)人數(shù)； n2群集系數(shù)；群集系數(shù)；qs顯熱散熱量；顯熱散熱量； qr潛熱散熱量；潛熱散熱量；（3）設(shè)備散熱）設(shè)備散熱a.工藝設(shè)備散熱工藝設(shè)備散熱當(dāng)電動(dòng)機(jī)和工藝設(shè)備均設(shè)在室內(nèi)時(shí)，得熱量：當(dāng)電動(dòng)機(jī)和工藝設(shè)備均設(shè)在室內(nèi)時(shí)，得熱量： Q=1000n1n2

10、n3P/當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)時(shí)：當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)時(shí)： Q=1000n1n2n3P當(dāng)只有電動(dòng)機(jī)在室內(nèi)時(shí)，當(dāng)只有電動(dòng)機(jī)在室內(nèi)時(shí)， Q=1000n1n2n3P（1-）/n1電動(dòng)機(jī)利用系數(shù)（安裝系數(shù)），一般取電動(dòng)機(jī)利用系數(shù)（安裝系數(shù)），一般取0.70.9；n2同時(shí)使用系數(shù)，一般為同時(shí)使用系數(shù)，一般為0.50.8；n3負(fù)荷系數(shù)，反映了平均負(fù)荷達(dá)到最大負(fù)荷的程度，一般為負(fù)荷系數(shù)，反映了平均負(fù)荷達(dá)到最大負(fù)荷的程度，一般為0.5，精密機(jī)床可取，精密機(jī)床可取0.150.4；P電動(dòng)機(jī)的功率；電動(dòng)機(jī)的功率； 電動(dòng)機(jī)額定功率；電動(dòng)機(jī)額定功率；（3）設(shè)備散熱）設(shè)備散熱b.電熱設(shè)備散熱得熱量電熱設(shè)備散熱得熱量 對(duì)無(wú)保

11、溫密閉罩的電熱設(shè)備散熱量為：對(duì)無(wú)保溫密閉罩的電熱設(shè)備散熱量為： Q=1000n1n2n3n4Pn4考慮排風(fēng)帶走的熱量系數(shù)，一般取考慮排風(fēng)帶走的熱量系數(shù)，一般取0.5；C.電子設(shè)備散熱得熱量：電子設(shè)備散熱得熱量： Q=1000n1n2n3Pn3視實(shí)際使用情況而定，電腦取視實(shí)際使用情況而定，電腦取1.01，一般儀表取，一般儀表取0.50.9；（4）人體和設(shè)備得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷）人體和設(shè)備得熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷 Q=QSCL+QrQS=n1n2qs顯熱；顯熱； Qr=n1n2qrqS、qr分別指不同室溫和活動(dòng)強(qiáng)度情況下，成年男子的顯分別指不同室溫和活動(dòng)強(qiáng)度情況下，成年男子的顯熱和潛熱散熱量。熱和潛熱

12、散熱量。3.空調(diào)濕負(fù)荷的計(jì)算空調(diào)濕負(fù)荷的計(jì)算空調(diào)濕負(fù)荷指空調(diào)房間內(nèi)的濕源向房間內(nèi)的散濕量。空調(diào)濕負(fù)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）人體散濕量 w=n1n2g n1室內(nèi)人數(shù)；室內(nèi)人數(shù)； n2群集人數(shù)；群集人數(shù)；g成年男子的小時(shí)散熱量，成年女子和兒童分別按成年男子成年男子的小時(shí)散熱量，成年女子和兒童分別按成年男子的的85%75%計(jì)算。計(jì)算。（2）敞開水槽表面散濕量）敞開水槽表面散濕量 w=（Pv，b-Pv）FB/B蒸發(fā)系數(shù)，蒸發(fā)系數(shù)，B當(dāng)?shù)卮髿鈮?；?dāng)?shù)卮髿鈮海籅標(biāo)準(zhǔn)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1.夏季送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)和送風(fēng)量的確定夏季送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)和送風(fēng)量的確定例：狀態(tài)為例：狀態(tài)為O（hO，dO

13、）的）的Gkg空氣送入室內(nèi)，吸收余空氣送入室內(nèi)，吸收余熱熱Q和余濕和余濕W后，狀態(tài)變?yōu)楹螅瑺顟B(tài)變?yōu)镹（hN，dN），然后排出室），然后排出室外，試確定外，試確定O狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)及送風(fēng)量狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)及送風(fēng)量G。解：根據(jù)熱平衡和濕平衡原理得：解：根據(jù)熱平衡和濕平衡原理得：送風(fēng)量的確定：送風(fēng)量的確定： Gh0+Q=GhN Gd0+W=GdNG=Q/（hN-h0）=W/（dN-d0）WQddhhONONON送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的確定：NO狀態(tài)點(diǎn)確定分析：NO ，t ，G ，送風(fēng)口截面積 ，空氣處理設(shè)備 初投資增大，運(yùn)行費(fèi)用送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的確定由送風(fēng)溫差確定。送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的確定：對(duì)舒適性空調(diào)，當(dāng)送風(fēng)高度5m時(shí)， t 10

14、；送風(fēng)高度5m時(shí)， t 15，具體見下表：換氣次數(shù)：房間送風(fēng)量和房間體積的比值，即：n=G/v求解送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)和送風(fēng)量的步驟 ：l在h-d圖上確定已知狀態(tài)點(diǎn)N；l計(jì)算，過(guò)N點(diǎn)做線；l選定t ，求出tO，確定O；l計(jì)算G及n)%555(例：Q=3314w，W=0.264g/s，要求全年室內(nèi)保持空氣參數(shù)為：tn=（22 ，B=101325Pa，確定該房間的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)及送風(fēng)量。解：確定N狀態(tài)點(diǎn)計(jì)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(diǎn)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）NkgkJWQON/12600264. 033142.冬季送風(fēng)狀態(tài)和送風(fēng)量的確定u定風(fēng)量G=Q/（hN-ho） ho=hN-Q/G do=