空调负荷与送风量课件

1、主要解决的问题:室内外空气计算参数空调房间冷、热负荷与湿负荷的确定空调房间送风量的确定第二章 空调负荷与送风量2.1 室内外空气计算参数2.1.1 人体热舒适与室内计算参数的确定 影响室内环境舒适度的是多种因素的综合作用，评价环境的舒适度的指标如何确定？一、人体热平衡和热舒适感（一）人体热平衡方程 人体热平衡可用下式表示：S=M-W-E-R-C S：人体蓄热率 M：人体能量代谢率 W：人体所作机械功 E：汗液蒸发和呼出的水蒸汽所带走的热量 R：穿衣人体外表面与周围表面之间的辐射换热量 C：穿衣人体外表面与周围表面之间的对流换热量 S=f（M，tn，n，tr，vn ，Icl） S0 体温上升,

2、S0 体温下降，S=0 热平衡44人体蓄热率人体能量代谢率人体产热率与室内相对湿度 有关与活动强度有关衣着主要影响因素:环境(t,v,tr)衣着活动量与表面温度 tr 有关人体所作机械功人体与环境辐射换热率人体与环境对流换热率人体蒸发散热率与室温、气流风速有关热舒适: “对热环境感到满意的心理状态” Fanger教授提出热舒适的三个条件： 1） 人体必须处于热平衡状态，以便使人体对环境的散热量等于人体的体内产热量，并且蓄热量为零，即： M-W-C-R-E=0 （S=0） 2）皮肤平均温度必须具有与舒适相适应的水平 3）人体应具有最佳排汗率 (二)什么是热舒适?3、等效温度图和舒适区 由于人的舒

3、适感共四个环境影响因素和四个人为因素，因此不能用一个单一的物理量来表示环境是否处于热舒适状态。 等效温度就结合干球温度、湿球温度和空气流速的效应来反映冷热感觉的。 在同一条等效温度线上具有相同的热感觉。 有效温度线与50相对湿度线的交点上标注着等效温度的数值，在该点等效温度与干球温度相等。 例如，通过t25,50的两线的交点的虚线即为25等效温度线 。等效温度的不足:没有考虑热辐射的影响。等效温度设定条件:(1)室内空气流速:0.15m/s;(2)服装热阻:0.6clo;1clo=0.155m2/w。(3)菱形和平形部分表示不同情况下（服装热阻、活动量不同）的舒适区。Clo(克洛):服装的热阻

4、单位.1clo = 0.155m2K/W (衬衣+普通外套) 1clo00.10.30.50.81.53.0在同样的热环境条件下，人与人的热感觉也会有所不同，因此，应该采用平均热感觉指标的概念，而预测的平均热感觉指标常常简称为PMV。 (1)预测平均热感觉指标：PMV（Predicted Mean Vote）4、PMV-PPD指标 PMV是由舒适方程得到的一个热感觉值数，体现了四种热环境变量的一定组合、活动水平和着装对平均热感觉的影响的预测。环境参数活动量衣着Fanger(方格教授)收集了1396名美国和丹麦受试者的冷热感觉资料，得出PMV的计算式：人体活动量年龄性别PMV指标的7级分度反应见

5、汗滴手、额、颈等局部见汗感热，皮肤发粘、湿润感觉适宜，皮肤干燥感凉（局部关节，可忍受）局部感冷不适，需加衣很冷，可见鸡皮或者寒颤 在同样热环境条件下，人与人之间的热感觉会存在差异，而人与人对热环境的反应的差异除了热感觉的不同之外，还表现在对环境满意与否的差异。因此，Fanger又提出预测不满意百分数来表示人群对热环境不满意的情况，预测平均不满意百分数常常简写为PPD（Predicted Percent Dissatisfied）。(2)预测平均不满意百分数PPD（Predicted Percent Dissatisfied） PPD是通过概率分析确定某环境条件下人群不满意的百分数。 即便达到

6、PMV0，仍然有5的人不满意。 中等热环境PMV和PPD指数测定及热舒适条件规定（GBT/18049）：-1PMV+1，PPD27%1、舒适性空调空调室内空气参数确定考虑：人体热舒适室外空气参数冷源情况建筑使用特点经济、节能（见表2-4）二、室内空气温湿度计算参数2、工艺性空调由生产工艺过程的特殊要求确定；尽量兼顾人体热舒适性要求；如果工艺要求允许尽量提高夏季室内设计温度。见表2-5。目的:(1)计算围护结构的传热量;(2)处理新风所需冷量和热量。2.1.2、室外空气计算参数 参数名称不保证时间应用场合冬季空调室外计算干球温度1d日平均温度空调传热计算冬季采暖室外计算干球温度5d日平均温度采暖

7、传热计算冬季通风室外计算温度最冷月平均值通风计算用夏季空调室外计算干球温度tw,g50h新风状态计算夏季空调室外计算湿球温度50h夏季空调室外计算日平均温度tw,p5d稳定传热计算夏季通风室外计算温度14时月平均值通风计算用不同工程性质采用的室外计算温度不同2.2 空调房间冷(热)湿负荷的计算空调房间冷（热）湿负荷的来源：一、空调房间夏季得热量与冷负荷 得热量：指在某一时刻由室外和室内热源散入房间的热量总和； 冷负荷；是指为了维持室温恒定，空调设备在单位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。 空调房间冷负荷与得热量的关系得热空气冷负荷辐射热蓄热体对流热对流热潜热

8、（延迟）空气调节得热量与冷负荷的关系图得热量 = 潜热+显热（对流热)+ 显热（辐射热） 冷负荷 = 潜热+显热（对流热)+ 显热（辐射热） （围护结构）蓄热能力（热容量）冷负荷衰减延迟时间 热容量重型结构 当空调系统间歇使用时，在停止运行期间室内温度升高，大部分热量被蓄存在围护结构和家具中。重新开启系统使室内空气达到规定的温度，则必须增多供冷量。除了上述的冷负荷之外还需增加该自然增温的负荷。这两部分负荷之和即为除热量，工程中称为开车负荷，也就是空调设备的实际供冷量。除热量空气调节负荷方块图q实际冷负荷(轻型)实际冷负荷(中型)实际冷负荷(重型)西向瞬时太阳辐射得热设计冷负荷建筑蓄热特性对冷负

9、荷的影响谐波扰量阶跃扰量得热量？蓄热量？冷负荷？二、空调冷负荷计算冷负荷系数法原理传递函数法:将围护结构或空调房间连同空气视为热力系统,将外扰或室内得热作为系统的输入,当计算空调冷负荷时,按条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数,用于稳定传热方法计算,便于手算.冷负荷温度:针对一些定型的围护结构所得的计算冷负荷的相当的逐时温度值.传递函数的确定:利用冷负荷系数法计算空调房间冷负荷(二)通过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷计算1、日射得热因数的概念（3）对比计算方法2、通过玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算（三）室内热源散热引起的冷负荷2、照明设备形成的冷负荷3、人体散热形成的冷负荷493冬季为什么采用

10、稳定计算方法，而夏季采用非稳定计算方法？问题：tws,tnstnwtww,to,maxto,max比较： tw, 和 t=tw-tnCLQwinter=HG=KwFw (tw-tn) 总设计负荷 建筑总负荷同时使用系数安全系数总设计负荷决定了冷热源的容量 为什么要有同时使用系数： 1. 同时使用考虑使用者同时使用的可能性有多大 2. 朝向不同考虑建筑传热负荷随时间变化3、总负荷的确定东向房间南向房间西向房间总负荷曲线安全系数常取 1.11.25，目的是考虑设备出力需要一定的裕量： 冷热源在能量输送过程会有一定损失 空调箱和风道可能会有一定漏风 负荷计算过程中可能有些次要因素被忽略掉了 设备产品

11、的出力可能达不到铭牌的值 设备运行一定期间出力有衰退现象设备的装机容量往往大于设计负荷目前国内商用建筑冷热源装机容量过大的原因: 自己对负荷计算没有把握 负荷是在其它建筑装机容量基础上加安全系数确定的 在各阶段对负荷重复乘以安全系数 认为大比小好 非技术因素空调系统的设计负荷与实际运行负荷 设计负荷 峰值负荷 实际运行负荷与建筑使用情况以及气候条件有关峰值负荷确定时需要考虑的因素 宾馆：旅游高峰与最热、最冷天气的错位 影剧院：有的舞台灯光永远不会同时开 体育馆：重大比赛总在过渡季进行空调冷负荷概算指标第四节 空调房间送风量和送风状态点的确定 已知房间的冷负荷Q和湿负荷W，需要向房间送入不同状态

12、的空气,吸收房间的余热余湿或对房间加热加湿后，从排风口等量排出。 一、 空调房间送风量的确定送风量如何确定呢?一般人认为送风量大空调效果就好。最初国产风机盘管机组产品特征：大电机、大风量、高噪声、高能耗。风机盘管机组产品新标准：低噪声、高能效比（Q/W）。风机盘管机组产品新标准的争议：风量与热量比？由空调房间的热、湿平衡可得：上两式经整理为：上两式可得：二、 空调房间送风状态点的确定1.在h-d图上确定N点； 2.根据Q、W算出=Q/W，通过N点画出线； 3.取定送风温差，求出送风温度，确定送风状态； 4.计算送风量。104 送风温差 影响空调精度和人体舒适性，根据建筑功能的不同有一定限制 影

13、响风道的尺寸 影响风系统的输送能耗反映送风量的换气次数和气流均匀性换气次数：指房间送风量 与房间体积 的比值，用 （次/h）表示.送风温差的确定：舒适性空调：送风口高度5m，不宜大于10；送风口高度 5m，不宜大于15。工艺性空调见表2-9。冬季，室内余热通常为负，若余湿与夏季相同，故热湿比为负值。冬季送风温度高于室温，可提高送风温度，以降低送风量，但送风量必须满足最小换气次数，同时送风温度应不高于45。106 O L N O O do do dni ni oi o i o t o t o t n t o do 应尽量取大的送风温差，减少送风量，目的： 减少初投资（设备和土建） 减少运行费 如果送风量小于新风量，则需要先定送风量，后定送风温差 1、某恒温恒湿空调房间空气参数要求为tN=200.5 ，N=55% 5%，房间夏季余热量为3KW，余湿量为0.25g/s，若当地大气压力为101325pa，求送风状态与送风量。如果冬季余热量为-1.5KW，其它条件与夏季相同，且采用与夏季相同的送风量时，求送风状态点及送风参数（取送风温差to=6 ）。作业： 2、某空调房间有工作人员10人从事轻度劳动，要求房间的