第二章空调房间负荷

1、一、室内、外空气状态参数的确定原则一、室内、外空气状态参数的确定原则二、空调房间负荷的计算二、空调房间负荷的计算三、空调房间送风状态点及送风量的确定三、空调房间送风状态点及送风量的确定（一）（一）.空调基数和空调精度空调基数和空调精度空调基数：指室内空气所要求的基准温度和基空调基数：指室内空气所要求的基准温度和基准相对湿度；准相对湿度；空调精度：指在空调区内温度和相对湿度允许空调精度：指在空调区内温度和相对湿度允许的波动范围。的波动范围。如：如：tn=（221）；空调基数指：空调基数指：22 和和50%；空调精度指：空调精度指：1，10%)%1050(（二）人体热平衡和舒适感（二）人体热平衡和

2、舒适感人体的热平衡公式：人体的热平衡公式： qM=qw+qd+qf+qz+qch 人体正常时温度为人体正常时温度为36.5度，正常时度，正常时qch=0影响人体舒适度的因素：影响人体舒适度的因素：温度、相对湿度、气流速度、温度、相对湿度、气流速度、维护结构内表面及其物体表面的温度及人的生活习惯，维护结构内表面及其物体表面的温度及人的生活习惯，活动量，衣着，年龄等因素有关活动量，衣着，年龄等因素有关。（二）人体热平衡和舒适感（二）人体热平衡和舒适感u美国：用等效温度的概念提出舒适图。美国：用等效温度的概念提出舒适图。u国际标准化组织：预测平均投票国际标准化组织：预测平均投票预期不满预期不满意百分

3、数（意百分数（PMV-PPD） -1PMV+1; PPD27%（三三）.我国我国室内空气参数的确定（舒适性空调）室内空气参数的确定（舒适性空调） 冬季冬季 夏季夏季温度温度 1824 2228 风速风速 0.2m/s 0.3m/s 相对湿度相对湿度 3060% 4065%夏季空调室外计算干球温度为：夏季空调室外计算干球温度为：（32+31+33+32+30+31+33+32）/8=32 rpwwttt,wtpwt,rt52. 0/ )(,pwwrttt逐时温度； 日平均温度室外温度逐时变化系数； 平均日较差8 . 852. 0)6 .282 .33(52. 0/ )(,pwwrttt2.33w

4、t6.28,pwt48. 0查表查表3-5，确定，确定13时，时，8 .328 . 848. 06 .28,rpwwttt当物体的蓄热性能未达到饱和时，房间得热量当物体的蓄热性能未达到饱和时，房间得热量冷负荷；冷负荷；（空气的得热量是逐时变化的，对应的冷负荷则称逐时冷（空气的得热量是逐时变化的，对应的冷负荷则称逐时冷负荷）；负荷）；当物体的蓄热性能达到饱和时，房间得热量当物体的蓄热性能达到饱和时，房间得热量=冷负荷冷负荷)(,nLcttKFQ(1)外墙、屋面、窗户的传热形成的冷负荷外墙、屋面、窗户的传热形成的冷负荷a. 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷K外墙和屋面的

5、传热系数w/（m2）；F外墙和屋面的传热面积，m2；tL，外墙和屋面的冷负荷计算温度的逐时；KaKtttdLL)(,td地点修正值；Ka外墙面传热系数修正系数；K外表面吸收系数修正值；(1)外墙、屋面、窗户的传热形成的冷负荷外墙、屋面、窗户的传热形成的冷负荷b. 外玻璃窗的瞬变传热引起的冷负荷外玻璃窗的瞬变传热引起的冷负荷)(,nLcttKFQKatttdLL)(,（2） 透过外玻璃窗的日射得热形成的冷负荷透过外玻璃窗的日射得热形成的冷负荷a. 无外遮阳玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷无外遮阳玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷LjnsfCDCKCQmax,Dj，max不同纬度带各朝向七月份日射得

6、热因素的不同纬度带各朝向七月份日射得热因素的最大值；最大值；F玻璃窗的有效面积；玻璃窗的有效面积；Cs玻璃窗的遮阳系数；玻璃窗的遮阳系数；Cn窗内遮阳系数；窗内遮阳系数；CL冷负荷系数；冷负荷系数；,rfsffQQQ,sfQnLnjnsssfCDCCFQ)()(max,（2） 透过外玻璃窗的日射得热形成的冷负荷透过外玻璃窗的日射得热形成的冷负荷b. 有外遮阳玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷有外遮阳玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷阴影部分的日射得热量；Fs窗户的阴影面积；窗户的阴影面积；Dj，max北向的日射得热因素的最大值；北向的日射得热因素的最大值；（CL）n北向玻璃窗的冷负荷系数；北向玻璃

7、窗的冷负荷系数；LjnsrrfCDCCFQmax,sfQ阳光照射部分的日射得热量；)(1nsttKFQ（3） 通过内墙、楼板等内围护结构传热形成的逐时冷负荷通过内墙、楼板等内围护结构传热形成的逐时冷负荷 当空调房间的温度与相邻空调房间的温差当空调房间的温度与相邻空调房间的温差3时，需考虑由时，需考虑由内围护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷。内围护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷。t1s相邻非空调房间的平均计算温度，相邻非空调房间的平均计算温度，t1s=twp+t1st1s非空调房间的平均计算温度与非空调房间的平均计算温度与twp之差；之差；3.室内热源散热形成的冷负荷（人体、照

8、明、设备散热）室内热源散热形成的冷负荷（人体、照明、设备散热）（1）照明散热）照明散热a.根据照明灯具类型和安装方式不同，其得热量不同：根据照明灯具类型和安装方式不同，其得热量不同：白炽灯：白炽灯： Q=P P灯具的功率；灯具的功率；荧光灯：荧光灯： Q=n1n2Pn1镇流器消耗功率系数，明装镇流器消耗功率系数，明装n1=1.2，暗装，暗装n1=1.0；n2灯罩隔热系数；灯罩隔热系数；b.照明得热引起的逐时冷负荷：照明得热引起的逐时冷负荷：Q =QCL3.室内热源散热形成的冷负荷（人体、照明、设备散热）室内热源散热形成的冷负荷（人体、照明、设备散热）（2）人体散热量）人体散热量与年龄、性别、衣

9、着、劳动强度和环境条件有关，在人与年龄、性别、衣着、劳动强度和环境条件有关，在人体散热中，辐射热占体散热中，辐射热占40%，对流散热占，对流散热占20%，潜热占，潜热占40%，其中对流散热和潜热可视为瞬时冷负荷，但辐射，其中对流散热和潜热可视为瞬时冷负荷，但辐射散热与日辐射相似。散热与日辐射相似。 Qs=n1n2qs Qr=n1n2qrn1室内人数；室内人数； n2群集系数；群集系数；qs显热散热量；显热散热量； qr潜热散热量；潜热散热量；（3）设备散热）设备散热a.工艺设备散热工艺设备散热当电动机和工艺设备均设在室内时，得热量：当电动机和工艺设备均设在室内时，得热量： Q=1000n1n2

10、n3P/当只有工艺设备在室内时：当只有工艺设备在室内时： Q=1000n1n2n3P当只有电动机在室内时，当只有电动机在室内时， Q=1000n1n2n3P（1-）/n1电动机利用系数（安装系数），一般取电动机利用系数（安装系数），一般取0.70.9；n2同时使用系数，一般为同时使用系数，一般为0.50.8；n3负荷系数，反映了平均负荷达到最大负荷的程度，一般为负荷系数，反映了平均负荷达到最大负荷的程度，一般为0.5，精密机床可取，精密机床可取0.150.4；P电动机的功率；电动机的功率； 电动机额定功率；电动机额定功率；（3）设备散热）设备散热b.电热设备散热得热量电热设备散热得热量 对无保

11、温密闭罩的电热设备散热量为：对无保温密闭罩的电热设备散热量为： Q=1000n1n2n3n4Pn4考虑排风带走的热量系数，一般取考虑排风带走的热量系数，一般取0.5；C.电子设备散热得热量：电子设备散热得热量： Q=1000n1n2n3Pn3视实际使用情况而定，电脑取视实际使用情况而定，电脑取1.01，一般仪表取，一般仪表取0.50.9；（4）人体和设备得热引起的逐时冷负荷）人体和设备得热引起的逐时冷负荷 Q=QSCL+QrQS=n1n2qs显热；显热； Qr=n1n2qrqS、qr分别指不同室温和活动强度情况下，成年男子的显分别指不同室温和活动强度情况下，成年男子的显热和潜热散热量。热和潜热

12、散热量。3.空调湿负荷的计算空调湿负荷的计算空调湿负荷指空调房间内的湿源向房间内的散湿量。空调湿负荷指空调房间内的湿源向房间内的散湿量。（1）人体散湿量）人体散湿量 w=n1n2g n1室内人数；室内人数； n2群集人数；群集人数；g成年男子的小时散热量，成年女子和儿童分别按成年男子成年男子的小时散热量，成年女子和儿童分别按成年男子的的85%75%计算。计算。（2）敞开水槽表面散湿量）敞开水槽表面散湿量 w=（Pv，b-Pv）FB/B蒸发系数，蒸发系数，B当地大气压；当地大气压；B标准大气压标准大气压1.夏季送风状态点和送风量的确定夏季送风状态点和送风量的确定例：状态为例：状态为O（hO，dO

13、）的）的Gkg空气送入室内，吸收余空气送入室内，吸收余热热Q和余湿和余湿W后，状态变为后，状态变为N（hN，dN），然后排出室），然后排出室外，试确定外，试确定O状态点的参数及送风量状态点的参数及送风量G。解：根据热平衡和湿平衡原理得：解：根据热平衡和湿平衡原理得：送风量的确定：送风量的确定： Gh0+Q=GhN Gd0+W=GdNG=Q/（hN-h0）=W/（dN-d0）WQddhhONONON送风状态点的确定：NO状态点确定分析：NO ，t ，G ，送风口截面积 ，空气处理设备 初投资增大，运行费用送风状态点的确定由送风温差确定。送风状态点的确定：对舒适性空调，当送风高度5m时， t 10

14、；送风高度5m时， t 15，具体见下表：换气次数：房间送风量和房间体积的比值，即：n=G/v求解送风状态点和送风量的步骤 ：l在h-d图上确定已知状态点N；l计算，过N点做线；l选定t ，求出tO，确定O；l计算G及n)%555(例：Q=3314w，W=0.264g/s，要求全年室内保持空气参数为：tn=（22 ，B=101325Pa，确定该房间的送风状态点及送风量。解：确定N状态点计算热湿比：根据空调精度，选取t =8 ，则t0=tN- t =22-8=14 ，确定点O，读得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.冬季送风状态和送风量的确定u定风量G=Q/（hN-ho） ho=hN-Q/G do=