第2章空调负荷计算与送风量.ppt

第2章 空调负荷与送风量2.1 室内外空气计算参数v2.1.1 室内空气计算参数™舒适性™工艺性1、热舒适性与室内空气计算参数 影响人热舒适性的因素复杂，先后引入了 热强度指标；等感温度；有效温度；人体 舒适区等方法来描述（1）人体热平衡与热舒适感 人体温度应维持在36.5~37℃，人体才感觉舒适影响人体舒适感的因素有：影响人体舒适感的因素有：1）室内空气温度）室内空气温度2）室内空气相对湿度）室内空气相对湿度3）人体附近气流速度）人体附近气流速度4）围护结构内表面及室内其他物体表面的温度）围护结构内表面及室内其他物体表面的温度5）衣着情况及衣服的保温性和透气性）衣着情况及衣服的保温性和透气性6）人的活动情况）人的活动情况7）人的年龄和身体状况）人的年龄和身体状况8）种族和个体的习惯）种族和个体的习惯人体的散热方式有：人体的散热方式有：对流；辐射；热传导；蒸发对流；辐射；热传导；蒸发（（2）等效温度图和舒适区）等效温度图和舒适区 图中紫色粗实线为等效温度线；图中紫色粗实线为等效温度线； t=25℃℃,φ＝＝50％的交点对应％的交点对应25℃℃的等的等效温度线。

该线上对应的点都具有不同效温度线该线上对应的点都具有不同的温度和相对湿度，但各点给人的冷热的温度和相对湿度，但各点给人的冷热感觉相当于感觉相当于t=25℃℃,φ＝＝50％时的感觉％时的感觉从图中可知，当从图中可知，当φ较低时，较低时，t较高 v（3）人体热平衡方程和PMV-PPD指标v人体热平衡方程： 人体产热－对外做功消耗－体表扩散失热－汗液蒸发失热－呼吸的显热和潜热交换＝通过衣服的换热＝在热环境内通过对流和辐射的换热vFranger提出PMV-PPD指标评价方法v人对热环境的满意程度用数值 进行量化的评价值见右图vPMV（预期平均评价）指标有六个因素：①人体活动强度②衣着情况③空气温度④空气湿度⑤空气流速⑥环境平均辐射温度 PMV能代表大多数人对同一热环境的热舒适感觉，由于个体差异，总有少数人对该环境并不满意，所以引入了PPD（预期不满意百分比）指标vISO7730标准中采用了PMV-PPD指标描述和评价热环境，提出的推荐值为： PMV在-0.5~+0.5之间，PPD≤10％，即相当于人群中允许有10％的人感到不满意国家标准： PMV在-1~+1之间，PPD≤27％，即相当于人群中允许有27％的人感到不满意v（4） 舒适性空调室内空气计算参数的确定确定室内空气计算参数，需考虑以下几点：u舒适性条件u室外气象条件u经济条件u节能要求2、工艺性空调室内空气计算参数的确定•规定温度和湿度的上限值•对温度和湿度精度有严格要求一般降温空调•对温度和湿度精度有严格要求•对含尘大小和数量有严格要求恒温恒湿空调净化空调 v3、空调基数和空调精度™空调基数：指空调区域内，按设计规定所需保持的空气基准温度和基准相对湿度；™空调精度：指在空调区域内温度和相对湿度允许的波动范围™例如：v2.1.2 室外空气计算参数™室外空气计算参数指与空调系统设计与运行有关的一些室外气象参数，如：v1、室外空气温湿度的变化规律（1）室外空气温度的日变化u 室外温度以24小时为周期波动，波动规律基本符合正弦（余弦）变化规律：夜晚，由于地面向大气层放热，凌晨四五点气温最低；白天，由于地面获得太阳辐射，到下午两三点气温最高 （2）室外空气温度的季节性变化 室外空气温度的季节性变化仍然呈周期性变化：7、8月热；1、2月冷（3）室外空气湿度的变化 一日内，空气含湿量变化不大，可看作定值，所以相对湿度与温度的变化相反，即夜晚相对湿度大，正午相对湿度小2、室外空气计算参数的确定 室外计算参数的取值关系到室内空气状态的保证程度和设备投资2.2 太阳辐射对建筑物的热作用 太阳表面6000℃地球表面大气层部分辐射被尘埃、臭氧、水蒸气、CO2等吸收部分直达地面,形成直射辐射部分辐射被尘埃、冰晶、小水滴及各种气体分子反射或折射v地球表面接受的太阳辐射由两部分构成：I.直射辐射：有方向性（比例大）II.散射辐射：无方向性（比例小）影响太阳辐射强度的因素有：I.太阳高度角II.太阳光通过的大气层厚度v太阳辐射强度随着：地理纬度、季节、昼夜的不同而不同v围护结构得到的辐射热部分被表面反射，部分被表面吸收，其多少由外表材料的粗糙度、颜色等因素决定2.3 空调得热量和冷负荷v2.3.1 空调房间夏季得热量与冷负荷空调房间夏季得热量与冷负荷v1、得热量：、得热量：™ 定义：定义：某一时刻由外界进入空调房间的热量某一时刻由外界进入空调房间的热量加上空调房间内的热源散发热量之和加上空调房间内的热源散发热量之和 。

v2、冷负荷：、冷负荷：™定义：定义：空调系统为了维持室温恒定，在单位空调系统为了维持室温恒定，在单位时间内必须自室内取走的热量也即在单位时时间内必须自室内取走的热量也即在单位时间内必须向室内空气提供的冷量间内必须向室内空气提供的冷量™得热量的影响因素：得热量的影响因素：1、围护结构温差传热、围护结构温差传热 2、通过外窗的太阳辐射热、通过外窗的太阳辐射热3、人体散热、人体散热 4、照明散热、照明散热5、设备散热、设备散热 6、物料散热、物料散热7、渗入空气带入热量、渗入空气带入热量 8、散湿过程带入的潜热、散湿过程带入的潜热v得热量与冷（热）负荷的关系：得热量与冷（热）负荷的关系：™得热量引起冷负荷，但一般不等于冷负荷得热量引起冷负荷，但一般不等于冷负荷™原因有原因有：：1、围护结构特性、围护结构特性 2、房间内部物体的蓄热性、房间内部物体的蓄热性 3、得热量的种类、得热量的种类 稳定得热稳定得热 得热量得热量 辐射得热：辐射得热：时间延迟时间延迟 显热得热显热得热 瞬时得热瞬时得热 对流得热对流得热 潜热得热潜热得热 瞬时冷负荷瞬时冷负荷 瞬时太阳辐射得热与房间实际冷负荷之关系瞬时太阳辐射得热与房间实际冷负荷之关系Ø空调房间，温度恒定空调房间，温度恒定Ø实际冷负荷的峰值比太阳辐射热的峰值少实际冷负荷的峰值比太阳辐射热的峰值少40％％Ø出现的时间也迟于太阳辐射热峰值出现的时间出现的时间也迟于太阳辐射热峰值出现的时间Ø阴影面积相等阴影面积相等瞬时日射得热与轻、中、重型建筑实际冷负荷之关系瞬时日射得热与轻、中、重型建筑实际冷负荷之关系冷负荷计算发展过程冷负荷计算发展过程v1.从从20世纪世纪40~50年代起，美国提出当量温差法，年代起，美国提出当量温差法，前苏联提出谐波分解法前苏联提出谐波分解法￿￿缺点：对的热量和冷负荷缺点：对的热量和冷负荷不加区分，空调冷负荷量偏大。

不加区分，空调冷负荷量偏大v2.20世纪世纪60~70年代，加拿大学者把现代控制理年代，加拿大学者把现代控制理论引入，推出了反应系数法论引入，推出了反应系数法优点：把得热量和冷优点：把得热量和冷负荷的区别在计算方法中体现出来负荷的区别在计算方法中体现出来v3.1971年，改进提出适合手算的冷负荷系数法年，改进提出适合手算的冷负荷系数法v新的方法：权系数法，新的方法：权系数法，Z传递函数法，谐波反应传递函数法，谐波反应法自行阅读学习P45例题2-52-5 空调房间送风状态及送风量的确定送风进入房间，吸收热量（湿送风进入房间，吸收热量（湿量）后排出室外量）后排出室外热量平衡热量平衡湿度平衡湿度平衡2个方程个方程3个未知数，怎么解？个未知数，怎么解？如何求解如何求解送风状态送风状态和送风量和送风量？？还缺少一个限制条件：送风温差湿空气的焓除了解析法，我们还有图解法：除了解析法，我们还有图解法：什么是露点送风？什么是露点送风？只要知道送风的任意一个状态参数即可求送风量只要知道送风的任意一个状态参数即可求送风量只要知道送风的任意一个状态参数即可求送风量只要知道送风的任意一个状态参数即可求送风量从这个方程里，我们能看到从这个方程里，我们能看到什么规律？什么规律？送风焓值越小，温度越低，所需要的送风送风焓值越小，温度越低，所需要的送风量量越少，反之亦然。

少，反之亦然送风温差送风温差风口类型风口类型安装高度安装高度气流射程气流射程舒适性舒适性Ø舒适性空调，送风高度小于舒适性空调，送风高度小于5m时，温差不大于时，温差不大于10度度Ø舒适性空调，送风高度大于舒适性空调，送风高度大于5m时，温差不大于时，温差不大于15度度送风量的衡量：送风量的衡量：换气次数换气次数次次/h￿采用上表推荐的送风温差所算得的送风员折合成换采用上表推荐的送风温差所算得的送风员折合成换气次数应大于上表推荐的气次数应大于上表推荐的n值值室内允室内允许波波动范范围(℃℃)送送风温差温差(℃℃)换气次数气次数n(次次/h)>±1.0≤15-±1.06～～10>5±0.53～～6>8±0.1～～0.22～～320--150确定送风状态和送风量的基本步骤确定送风状态和送风量的基本步骤Ø在焓湿图上找出室内空气状态点在焓湿图上找出室内空气状态点N，查出，查出hN和和dN；；Ø根据算出的余热根据算出的余热Q和余湿和余湿W求出热湿比，并过求出热湿比，并过N点画出点画出热湿比线．热湿比线．Ø根据所选定的送风温差根据所选定的送风温差,求出送风温度求出送风温度t0，过，过t0的等温线的等温线和热湿比线的交点和热湿比线的交点O即为送风状态点；即为送风状态点；Ø按公式计算送风量按公式计算送风量G。

例题例题P57例例2-7。