空氣調(diào)節(jié)技術(shù)第二章空調(diào)負(fù)荷計(jì)算與送風(fēng)量的確定課件

1、 第 二 章 空調(diào)負(fù)荷計(jì)算與 送風(fēng)量的確定 冷、熱負(fù)荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量及設(shè)備容量的依據(jù)冷負(fù)荷： 在某一時(shí)刻需向房間供應(yīng)的冷量。熱負(fù)荷： 為補(bǔ)償房間失熱向房間供應(yīng)的熱量。濕負(fù)荷： 為維持室內(nèi)相對(duì)濕度恒定需從房間除去的 濕量。 冷（熱）、濕的計(jì)算以室外氣象參數(shù)，室內(nèi) 空氣參數(shù)為依據(jù)。 2-1 空調(diào)室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)一、室外空氣計(jì)算參數(shù)、室外t、tW變化規(guī)律 干球溫度變化特點(diǎn)： tmax|以年計(jì) = 7-8月 ， tmin|以年計(jì) = 1月； tmax|天 = 14 - 15時(shí)，tmin|天 = 3 - 4時(shí)。 濕球溫度變化特點(diǎn)： tW與t變化基本一至，波動(dòng)減小。 相對(duì)濕度變化特點(diǎn)： 的變化規(guī)律

2、與t相反。、空調(diào)室外計(jì)算干、濕球溫度 應(yīng)采用歷年平均不保證50小時(shí)的干球溫度； 應(yīng)采用歷年平均不保證50小時(shí)的濕球溫度。、空調(diào)室外計(jì)算月平均溫度和逐時(shí)溫度 夏季計(jì)算經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量，按不 穩(wěn)定傳熱計(jì)算。 因此，必須知道設(shè)計(jì)日的室外平均溫度和 逐時(shí)溫度。 逐時(shí)溫度： tr日溫差 tw,p 平均溫度，（見(jiàn)附錄2-1） 4、冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度、濕度的確定 按穩(wěn)定傳熱方法計(jì)算傳熱量。 只給出t、 值計(jì)算 二、室內(nèi)溫、濕度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 用兩組指標(biāo)來(lái)反映： 空調(diào)溫度、濕度基數(shù)和空調(diào)精度。 如： t=241 基數(shù)- 24、55 精度- 1、 10 %1、人體熱平衡和舒適感 (1）人體熱平衡公式： (2

3、)舒適感 影響舒適感的因素： 溫度、相對(duì)濕度、空氣流速、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其它物體表面溫度。另外還與生活習(xí)慣、人體活動(dòng)、衣著情況以及年齡、性別等有關(guān)。 等效溫度： 反映影響舒適感所有因素的綜合指標(biāo)。 新的有效溫度圖 圖2-1 四邊形 兩塊舒適區(qū)： 菱形 PMV（預(yù)期平均評(píng)價(jià)）指標(biāo) PMV分為七點(diǎn)作為熱感覺(jué)標(biāo)尺。 +3、+2、+1、0、-1、-2、-3 （熱 適中 冷） PMV 代表大多數(shù)人的冷熱感覺(jué) PPD指標(biāo) 對(duì)熱環(huán)境下不滿意的百分?jǐn)?shù) PPD和PMV之間的關(guān)系 可用圖2-2表示 2、室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù) (1） 舒適性空調(diào)室內(nèi)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn) 夏季 冬季 t：24-28 t：18-22 V：0.3m/

4、s V：0.2m/s ：40%-65% ：40%-60%(2） 工藝性空調(diào)室內(nèi)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn) 分為一般降溫性空調(diào)、恒溫恒濕空調(diào)和凈化空調(diào)。2-2 太陽(yáng)輻射熱對(duì)建筑物的熱作用 一、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度及其影響因素 在大氣層被反射回宇宙 太陽(yáng)輻射熱 一部分被大氣層吸收 1/3到達(dá)地面高度角 地面受到的太陽(yáng)輻射 直射 散射二、建筑物外表面所接受的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度 地球 形成熱源，發(fā)出長(zhǎng)波 反射 建筑物表面受到的輻射強(qiáng)度為： J = JZ + Js + JD + Jc - Jy 吸收率 JZ Jy JS JC JD三、室外空氣綜合溫度 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 太陽(yáng)輻射 室外空氣溫度的作用 外表面單位面積上得到的熱量為： （2-5

5、）綜合溫度： 修正： 夏季： 水平： 長(zhǎng)波輻射 垂直： R = 02-3 空調(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷的計(jì)算一、建筑物空調(diào)冷負(fù)荷的形成過(guò)程 區(qū)分 得熱量和冷負(fù)荷得熱量： 某一時(shí)刻由室外和室內(nèi)熱源進(jìn)入房間的熱量的總和。 即： 外擾 太陽(yáng)輻射熱量瞬變性 由溫差引起對(duì)流熱量瞬變性 內(nèi)擾 人體、照明、設(shè)備發(fā)熱 穩(wěn)定性冷負(fù)荷： 為維持室溫恒定，在某一時(shí)刻為消除室內(nèi)空氣在該時(shí)刻以對(duì)流方式所得熱量的需冷量。除熱量： 開(kāi)車(chē)負(fù)荷 冷負(fù)荷 自然增溫的負(fù)荷 特點(diǎn)： 得熱量的峰值高于冷負(fù)荷，時(shí)間超前冷負(fù)荷。 方塊圖：二、冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算空調(diào)負(fù)荷 它是建立在傳遞函數(shù)法的基礎(chǔ)上，便于計(jì)算的一種簡(jiǎn)化方法。 諧波分解法：得熱量與

6、冷負(fù)荷不分。(一）圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計(jì)算方法 1、外墻和房面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 W 注：tln以北京地區(qū)為參數(shù)計(jì)算的 條件為 w = 18.6 n = 8.72 =0.90。 不同地區(qū)應(yīng)按實(shí)際情況修正。2、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 W3、透過(guò)玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷（1）日射得熱因數(shù)的概念 日射得熱分為兩部分，即透過(guò)窗玻璃直接進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱qt和窗玻璃吸收太陽(yáng)輻射后傳入室內(nèi)的熱量qa。 Dj = qt + qa 對(duì)Dj修正，乘以Cz(綜合遮擋系數(shù)) Cz = Cs + Cn Cs窗玻璃的遮陽(yáng)系數(shù) Cn窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù)（2）冷負(fù)荷計(jì)算方法 w注：全國(guó)分為南、北兩區(qū)，以北緯27.5

7、劃線， 分別給出各朝向逐時(shí)冷負(fù)荷系數(shù)值。(二）內(nèi)部熱源散熱引起的冷負(fù)荷 室內(nèi)熱源 = f（設(shè)備、照明、人體） 對(duì)流 顯熱 輻射-滯后冷負(fù)荷 熱量 潛熱瞬時(shí) 1、設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷 設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷按下式計(jì)算。 w （1） 電動(dòng)設(shè)備 a 均在室內(nèi) W b 工藝設(shè)備在室內(nèi) W C 電機(jī)在室內(nèi) W（2） 電熱設(shè)備（3） 電子設(shè)備 2、照明散熱形成的冷負(fù)荷 白熾燈 W 熒光燈 W3、 人體散熱引起的冷負(fù)荷 顯熱： W 潛熱： W三、空調(diào)房間濕負(fù)荷的計(jì)算1、人體散濕引起的濕負(fù)荷 查表2-42、其它濕源散濕量（1）敞開(kāi)水槽表面散濕量 kg/s（2）地面積水蒸發(fā)量 計(jì)算方法同上。 2-4 空

8、氣調(diào)節(jié)負(fù)荷估算指標(biāo)一、夏季冷負(fù)荷估算 所謂空調(diào)負(fù)荷概算指標(biāo)，是指折算到建 筑物中每一平方米空調(diào)面積所需制冷機(jī)或空 調(diào)器提供的冷負(fù)荷值。將負(fù)荷概算指標(biāo)乘以 建筑物內(nèi)的空調(diào)面積，即得夏季空調(diào)制冷系 統(tǒng)總負(fù)荷的估算值。 國(guó)內(nèi)部分建筑空調(diào)負(fù)荷概算指標(biāo)見(jiàn)表2-14。 二、冬季熱負(fù)荷估算 民用建筑空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)冬季熱負(fù)荷，可按冬季采暖熱負(fù)荷指標(biāo)估算后，乘以空調(diào)系統(tǒng)冬季用室外新風(fēng)量的加熱系數(shù)1.3-1.5即可。 當(dāng)只知道總建筑面積時(shí)，其采暖指標(biāo)可參考下列數(shù)值（單位 ）： 住宅 4770 辦公、學(xué)校 5881 旅館 5870 食堂、餐廳 116140 商店 6487 單層住宅 81105圖書(shū)館 4770 影劇院

9、 93116醫(yī)院、幼兒園 6481 2-5 空調(diào)房間送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量的確定目的：為消除余熱（濕）所要求的風(fēng)量及參數(shù)一、夏季送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量設(shè)：余熱為Q，余濕為W，送風(fēng)量為qm； 送風(fēng)空氣狀態(tài)由O N 排出根據(jù)熱平衡： 根據(jù)濕平衡：由于送風(fēng)要同時(shí)吸收余熱、余濕 又： 由上式可知，空氣在Q、W作用下，在 h-d圖上沿著線由ON。 kg/s送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O的確定： 主要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮。 由送風(fēng)溫差（to = tN to ）來(lái)考慮O點(diǎn)的選擇；顯然： to，則G，運(yùn)行費(fèi)用和初投資小，但溫度和濕度分布不均，穩(wěn)定性受影響。反之to，qm，to按表2-15選用。 換氣次數(shù)： n = L/VO點(diǎn)的確定及送風(fēng)

10、量的計(jì)算： （1）選to （2）找出N點(diǎn)，并作線 （3）to線與線的交點(diǎn)即為O點(diǎn) （4）計(jì)算qm二、冬季送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量 1、特點(diǎn) (1） N不變， QQ， W余W余 (2）送熱風(fēng) totN2、處理 取 qm= qm do= do O N3、O點(diǎn)的確定 1）過(guò)N作線 O 2）過(guò)O作do線交得o點(diǎn) 注：to45為宜另：取 qm= qm運(yùn)行管理方便， qm qm節(jié)能，經(jīng)濟(jì)意義大。 三、空調(diào)送風(fēng)中新風(fēng)量的確定 依據(jù)： 1、衛(wèi)生要求 2、補(bǔ)充局部排風(fēng)需要 3、保持室內(nèi)正壓需要 注意：新風(fēng)量總風(fēng)量10% 四、新風(fēng)冷負(fù)荷 Qw = qw( hw hN )五、空氣平衡 1、固定新風(fēng)量系統(tǒng)(1）空調(diào)房間：L

11、= Lx + Ls(2）系統(tǒng)：Lw = Ls2、變新風(fēng)量系統(tǒng)： (1）房間：L = Lx + Ls (2）空調(diào)處理箱：L = LN + Lw （LxLN , LwLs, Lx - LN = LP )本章要點(diǎn)： 1、等效溫度是描述不同的溫濕度組合產(chǎn)生的相 同冷熱感；舒適區(qū)則給出了一般衣著情況 下，人體感到舒適的溫濕度范圍。2、室內(nèi)空氣的計(jì)算參數(shù)因空調(diào)的用途不同而不 同，通常分為舒適性空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù) 和工藝性空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)兩大類，前 者以滿足人的熱舒適性為主，后者以滿足工 藝過(guò)程的特殊要求為主，當(dāng)有人操作時(shí)，適 當(dāng)考慮人體的舒適性需要。3 、 室外空氣計(jì)算參數(shù)取什么值，會(huì)直接影響到 室

12、內(nèi)空氣狀態(tài)的保證程度和設(shè)備投資。因此， 設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的室外空氣計(jì)算參數(shù)值，通常 還是取最不利條件時(shí)的數(shù)值，而是根據(jù)全年少 數(shù)時(shí)間不保證室內(nèi)溫濕度在控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的 原則確定的數(shù)值。4、夏季空調(diào)房間的得熱量與冷負(fù)荷是兩個(gè)既有 聯(lián)系又有區(qū)別的量，只有直接散發(fā)到空氣中的 熱量才能構(gòu)成冷負(fù)荷。5、夏季空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷，根據(jù)系統(tǒng)作用范圍 所有空調(diào)房間和區(qū)域的同時(shí)使用情況、空調(diào)系 統(tǒng)的類型及控制方式的不同，可按各房間和區(qū)域逐時(shí)冷負(fù)荷的綜合最大值或各房間或區(qū)域冷負(fù)荷的累計(jì)值確定 。6、空調(diào)房間的送風(fēng)量既要滿足消除室內(nèi)多余的熱濕量或彌補(bǔ)熱濕量不足的要求，又要符合換氣次數(shù)的要求。7、送風(fēng)溫差的大小受到技術(shù)和經(jīng)

13、濟(jì)兩個(gè)方面因素的影響，特別是在夏季送冷風(fēng)時(shí)，這種影響最明顯，需要綜合考慮確定。 思 考 題1.影響人體熱舒適(冷熱感)的空氣因素和非空氣因素各 有什么哪些？2.人體的舒適感包括熱舒適感和非熱舒適感，試說(shuō)明影 響后者的除了空氣中的氧氣含量外，還有哪些因素？3.圖2-1中的各條等效溫度線起什么作用？說(shuō)明什么問(wèn)題。4.是不是空氣中含的水蒸汽越多，人的感覺(jué)就越不舒 服？為什么？5.為什么說(shuō)用PMV-PPD指標(biāo)評(píng)價(jià)熱環(huán)境的熱舒適狀態(tài)要比用等效溫度法全面。5.為什么說(shuō)用PMV-PPD指標(biāo)評(píng)價(jià)熱環(huán)境的熱舒適 狀態(tài)要比用等效溫度法全面。6.舒適性空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)的確定需要考慮 哪些因素？為什么？取值依據(jù)是什么？7.為什么不采用當(dāng)?shù)厥彝庾罡呖諝鉁囟茸鳛樵O(shè)計(jì) 計(jì)算依據(jù)？當(dāng)室內(nèi)空氣溫度超過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度 時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)不能滿足使用要求，可采用哪些 臨時(shí)措施來(lái)保證室內(nèi)濕度在控制范圍內(nèi)？8.圍護(hù)結(jié)構(gòu)為什么對(duì)由室外經(jīng)其傳入室內(nèi)的熱量有衰減和延遲作用？9.夏季房間得熱量和冷負(fù)荷一般包括兩個(gè)方面的熱量和分為哪五項(xiàng)主要得熱因素？10.空調(diào)房間的得熱量與冷負(fù)荷在什么情況下不 相等？11.空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷由哪幾部分組成？12.空調(diào)技術(shù)是采