空調(diào)負(fù)荷計算與送風(fēng)量

空調(diào)負(fù)荷計算與送風(fēng)量第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日得熱量和得濕量:

在室內(nèi)外熱、濕擾量作用下，某一時刻進(jìn)入一個恒溫恒濕房間內(nèi)的總熱量和濕量稱為在該時刻的得熱量和得濕量。當(dāng)?shù)脽崃繛樨?fù)值時稱為耗（失）熱量。

冷負(fù)荷和熱負(fù)荷:

在某一時刻為保持房問恒溫恒濕，需向房間供應(yīng)的冷量稱為冷負(fù)荷；相反，為補償房間失熱而需向房間供應(yīng)的熱量稱為熱負(fù)荷；

濕負(fù)荷:

為維持室內(nèi)相對濕度所需由房間除去或增加的濕量稱為濕負(fù)荷

第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日

得熱量通常包括以下幾方面：

1．由于太陽輻射進(jìn)入的熱量和室內(nèi)外空氣溫差經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量；

2．人體、照明設(shè)備、各種工藝設(shè)備及電氣設(shè)備散入房間的熱量。

得濕量主要為人體散濕量和工藝過程與工藝設(shè)備散出的濕量。

房間冷（熱）、濕負(fù)荷量的計算必須以室外氣象參數(shù)和室內(nèi)要求維持的氣象條件為依據(jù)。

第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日

室內(nèi)外空氣計算參數(shù)空氣調(diào)節(jié)（AirConditioning）的意義在于向人們提供適宜的內(nèi)部空間環(huán)境。環(huán)境指標(biāo)：主要指標(biāo)溫度、濕度、空氣流速、清潔度其他指標(biāo)壓力、噪聲、氣味等空調(diào)房間室內(nèi)氣象參數(shù)的確定原則

舒適性空調(diào)－－主要取決于人體熱舒適要求工藝性空調(diào)－－主要取決于生產(chǎn)工藝要求第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日人體熱舒適感人體的熱平衡人體的熱舒適熱舒適的評價

第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日影響熱平衡的因素

MWCRES=0人的因素：活動量衣著環(huán)境因素：空氣干球溫度空氣相對濕度人體附近的空氣流速平均輻射溫度

第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日

在同一條有效溫度線上具有相同的熱感覺有效溫度線與50％相對濕度線的交點上標(biāo)注著等效溫度的數(shù)值，在該點等效溫度與干球溫度相等例如，通過t＝25℃，＝50％的兩線的交點的虛線即為25℃等效溫度線

第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日有效溫度ET與ASHRAE舒適區(qū)

由于人的舒適感共四個環(huán)境影響因素和兩個人為因素，因此不能用一個單一的物理量來表示環(huán)境是否處于熱舒適狀態(tài)。有效溫度就結(jié)合干球溫度、濕球溫度和空氣流速的效應(yīng)來反映冷熱感覺的，第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日人體與外界的熱交換

MWCRES=0

顯熱交換對流散熱C輻射散熱R潛熱交換E皮膚散濕出汗蒸發(fā)皮膚濕擴(kuò)散呼吸散濕第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日M－－人體通過新陳代謝產(chǎn)生能量。主要取決于人體活動量的大小此外還與年齡性別不同有明顯差別男性基礎(chǔ)代謝量明顯高于女性少兒、幼兒明顯高于成年、老年。第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日W—人體所作的機(jī)械功在某些活動中，人可能作外部功，如爬山而獲得勢能，做這些工作所消耗的能量則取自代謝自由代能。人體所放出的熱量被稱為新陳代謝產(chǎn)熱量H，這個熱量小于新陳代謝自由能產(chǎn)熱量。H=M－W第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日人體與外界的對流、輻射和蒸發(fā)都受到人體衣著情況的影響。人體對流換熱與周圍空氣溫度、空氣流速有關(guān)。

汗液蒸發(fā)與空氣溫度、濕度、空氣流速有關(guān)。人體周圍環(huán)境物體的表面溫度影響人體的輻射散熱強度。第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日是在同樣的熱環(huán)境條件下，人與人的熱感覺也會有所不同，因此，應(yīng)該采平均熱感覺指標(biāo)的概念，而預(yù)測的平均熱感覺指標(biāo)常常簡稱為PMV（PredictedMeanVote）?？梢院侠淼脑O(shè)想，人不舒適的程度愈大，由舒適狀態(tài)偏離調(diào)節(jié)機(jī)制的熱負(fù)荷越大。一定活動水平的熱感覺是人體熱負(fù)荷的函數(shù)，表明一個人的體內(nèi)熱平衡和對所處環(huán)境的熱損失之間的差異，F(xiàn)anger收集了1396名美國和丹麥?zhǔn)茉囌叩睦錈岣杏X資料，得出PMV的計算式第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日預(yù)測的平均熱感覺指標(biāo)

PMV

(PredictedMeanVote)

PMV=(0.303e–0.036M+0.0275)TL =(0.303e–0.036M+0.0275)

{M–W–3.05[5.733–0.007(M–W)–Pa] –0.42(MW58.15)–1.7310-2M(5.867Pa)

–fclhc(tcl

ta)–0.0014M(34ta)

–3.9610-8fcl[(tcl+273)4

(+273)4]}PMV是由舒適方程得到的一個熱感覺值數(shù)，體現(xiàn)了四種熱環(huán)境變量的一定組合、活動水平和著裝對平均熱感覺的影響的預(yù)測第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日

人體熱感覺的標(biāo)度熱感覺的七點標(biāo)度熱+3見汗滴暖+2局部見汗（手、額、頸等）稍暖+1感熱，皮膚發(fā)粘濕潤正常0感覺適宜，皮膚干燥稍涼-1感涼（局部關(guān)節(jié)，可忍受）涼-2局部感冷不適，需加衣冷-3很冷，可見雞皮或寒顫

第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日預(yù)測平均不滿意百分?jǐn)?shù)PPD（PredictedPercentDissatisfied）在同樣熱環(huán)境條件下，人與人之間的熱感覺會存在差異，而人與人對熱環(huán)境的反應(yīng)的差異除了熱感覺的不同之外，還表現(xiàn)在對環(huán)境滿意與否的差異。因此，F(xiàn)anger又提出預(yù)測不滿意百分?jǐn)?shù)來表示人群對熱環(huán)境不滿意的情況，預(yù)測平均不滿意百分?jǐn)?shù)常常簡寫為PPD（PredictedPercentDissatisfied）。第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日PMV與PPD的關(guān)系PPD是通過概率分析確定某環(huán)境條件下人群不滿意的百分?jǐn)?shù)

PPD＝100–95exp[–(0.03353PMV4+0.2179PMV2)]

即便達(dá)到PMV＝0，仍然有5％的人不滿意。第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日室內(nèi)空氣溫濕度設(shè)計參數(shù)的確定，除了要考慮室內(nèi)參數(shù)綜合作用下的舒適條件外，還應(yīng)依據(jù)室外氣溫、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能要求進(jìn)行綜合考慮。根據(jù)我國《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GBJ19－87）．舒適性空調(diào)計算參數(shù)如下：夏季：溫度應(yīng)采用24～28；

相對濕度應(yīng)采用40％～65％風(fēng)速不應(yīng)大于0．3m／s；

冬季：溫度應(yīng)采用18～22

相對濕度應(yīng)采用40～60％風(fēng)速不應(yīng)大于0．2m／s。工藝性空調(diào)室內(nèi)溫濕度基數(shù)及其允許波動范圍，應(yīng)根據(jù)工藝需要并考慮必要的衛(wèi)生條件確定。工藝性空調(diào)可分為一般降溫性空調(diào)、恒溫恒濕空調(diào)和凈化空調(diào)等。第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日室外空氣溫度的日變化室外空氣溫度在一晝夜內(nèi)的波動稱為氣溫的日變化（或日較差）。氣溫日變化是由于地球每天接受太陽輻射熱和放出熱量而形成的。

空氣的相對濕度取決于空氣干球溫度和含濕量，如果空氣的含濕量保持不變，干球溫度增高，則相對濕度變??；于球溫度降低，則相對濕度加大。

第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日1．夏季空調(diào)室外計算于、濕球溫度夏季空調(diào)室外計算干球溫度應(yīng)采用歷年平均不保證5時的干球溫度；夏季空調(diào)室外計算濕球溫度應(yīng)采用歷年平均不保證50小時的濕球溫度。2．夏季空調(diào)室外計算日平均溫度和逐時溫度夏季計算經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量時，應(yīng)按不穩(wěn)定傳熱過程計算，因此必須已知設(shè)計日的室外日平均溫度和逐時溫度。

第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日瞬時冷負(fù)荷是指為了維持室溫恒定，空調(diào)設(shè)備在單位時間內(nèi)必須自室內(nèi)取走的熱量，也即在單位時間內(nèi)必須向室內(nèi)空氣供給的冷量。冷負(fù)荷與得熱量有時相等，有時則不等。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工特性及得熱量的類型決定了得熱和負(fù)荷的關(guān)系。在瞬時得熱中的潛熱得熱及顯熱得熱中的對流成分是直接放散到房間空氣中的熱量，它們立即構(gòu)成瞬時負(fù)荷，而顯熱得熱中的輻射成分（如經(jīng)窗的瞬時日射得熱及照明輻射熱等）則不能立即成為瞬時冷負(fù)荷。因為輻射熱透過空氣被室內(nèi)各種物體的表面所吸收和貯存。這些物體的溫度會提高，一旦其表面溫度高于室內(nèi)空氣溫度時，它們又以對流方式將貯存的熱量再散發(fā)給空氣。第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日（一）通過墻體、屋頂?shù)牡脽崃考捌湫纬傻睦湄?fù)荷諧波反應(yīng)法計算空調(diào)冷負(fù)荷第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日冷負(fù)荷的形成，需經(jīng)兩個過程：

第一，由于外擾（室外綜合溫度）形成室內(nèi)得熱量的過程（即內(nèi)擾量）。此一過程考慮外擾的周期性以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)對外擾量的衰減和延遲性。

第二，內(nèi)擾量形成冷負(fù)荷的過程。此一過程是將該熱擾量分成對流和輻射兩個成分。前者是瞬時冷負(fù)荷的一部分，后者則要考慮房問總體蓄熱作用（表現(xiàn)為放熱衰減和放熱延遲）后，才轉(zhuǎn)化為瞬時冷負(fù)荷。此兩部分疊加即得計算時刻的總冷負(fù)荷值。

第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日

通過窗戶的得熱量及其形成的冷負(fù)荷通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的得熱量有瞬變傳熱得熱和日射得熱量兩部分。瞬變傳熱得熱室內(nèi)外溫差引起的。日射得熱，因太陽照射到窗戶上時，除了一部分輻射能量反射回大氣之外，其中一部分能量透過玻璃以短波輻射形式直接進(jìn)入室內(nèi)；另一部分被玻璃吸收，提高了玻璃溫度、然后再以對流和長波輻射的方式向室內(nèi)外散熱。上述進(jìn)入室內(nèi)得熱量的各部分均含有輻射熱成分，各由房間的放熱衰減和放熱延遲形成相應(yīng)的房間冷負(fù)荷。第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日

室內(nèi)熱源包括工藝設(shè)備散熱、照明散熱及人體散熱等。室內(nèi)熱源散出的熱量包括顯熱和潛熱西部分，顯熱散熱中對流熱成為瞬時冷負(fù)荷，而輻射熱部分則先被圍護(hù)結(jié)構(gòu)等物體表面所吸收，然后再緩慢地逐漸散出，形成冷負(fù)荷。第四節(jié)室內(nèi)熱源、濕源的散熱散濕形成的冷負(fù)荷與濕負(fù)荷第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日

一）工藝設(shè)備散熱1．電動設(shè)備2．電熱設(shè)備的散熱量3．電子設(shè)備二）照明得熱照明設(shè)備散熱量屬于穩(wěn)定得熱，一般得熱量是不隨時間變化的。三）人體散熱與散濕人體散熱與性別、年齡、衣著、勞動強度以及環(huán)境條件（溫、濕度）等多種因素有關(guān)。四）、其它濕源出濕量第二十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日在已知空調(diào)熱（冷）濕負(fù)荷的基礎(chǔ)上，本節(jié)討論如何利用不同的送風(fēng)和排風(fēng)狀態(tài)來消

除室內(nèi)余熱余濕，以維持空調(diào)房間所要求的空氣參數(shù)。

下面討論送入空氣的狀態(tài)及空氣量的確定。