《负荷计算与送风量》课件

负荷计算与送风量空调系统设计中的关键要素之一。合理计算负荷并确定送风量，以确保室内舒适度和能源效率。by课程简介课程目标本课程旨在帮助学生掌握热负荷和冷负荷的计算方法，以及送风量的确定方法。课程内容课程涵盖了热负荷计算的基本原理、估算方法、夏季和冬季热负荷的计算、冷负荷计算的基本原理、估算方法、夏季和冬季冷负荷的计算、送风量的基本概念、计算方法、通风系统分类、新风系统设计要求、空调送风系统设计以及新风量的计算示例。学习目标通过学习本课程，学生将能够熟练地计算热负荷、冷负荷和送风量，并能运用所学知识进行实际工程设计。课程大纲热负荷计算基本原理、估算方法，夏季和冬季热负荷计算冷负荷计算基本原理、估算方法，夏季和冬季冷负荷计算送风量基本概念、计算方法，通风系统分类能耗分析节能策略、可再生能源系统，热负荷与冷负荷的平衡热负荷计算的基本原理1热平衡热负荷是指建筑物在特定条件下，为维持室内温度稳定而需要补充或去除的热量。热负荷的计算需要考虑建筑物的热量平衡。2能量守恒热量平衡是指建筑物内部产生的热量和外部传入的热量之和，等于建筑物内部损失的热量和外部传出的热量之和。3热负荷类型热负荷可以分为两种类型：热负荷和冷负荷。热负荷是指建筑物在冬季需要补充的热量，而冷负荷是指建筑物在夏季需要去除的热量。热负荷估算方法建筑外墙传热计算外墙传热是建筑热负荷的主要来源之一，需要根据建筑材料、保温层厚度和外部温度差进行计算。窗户传热计算窗户的传热量取决于玻璃类型、窗框材料、窗面积和外部温度差。人体热负荷计算人体热负荷取决于人数、活动强度、穿着衣物和室内温度。设备热负荷计算空调系统、照明设备等会产生热量，需要根据设备功率和使用时间进行计算。夏季和冬季热负荷的计算1夏季热负荷主要考虑制冷需求2冬季热负荷主要考虑采暖需求3负荷计算不同季节计算方法不同夏季热负荷主要考虑制冷需求，而冬季热负荷则主要考虑采暖需求。由于季节变化导致环境温度差异巨大，因此需要根据具体情况进行不同的计算方法。透过墙体和窗户的热传导热传导是热量通过固体材料从高温区域传递到低温区域的过程。建筑物围护结构的热传导是影响室内热负荷的重要因素之一。0.5U值墙体和窗户的热传导系数，单位为W/(m²·K)1.0R值墙体和窗户的热阻系数，单位为m²·K/W3.0传热量通过墙体和窗户的热量损失，单位为瓦特（W）10%节能提高保温性能，降低热传导，有效减少能源消耗通过门窗的渗漏热量门窗渗漏是建筑物热量损失的主要途径之一。冬季寒冷的室外空气通过门窗缝隙进入室内，导致室内温度下降，增加供暖负荷。夏季炎热的室外空气进入室内，导致室内温度升高，增加制冷负荷。门窗的渗漏热量与室外温度、风速、门窗的密封性能等因素有关。设备及人体产热量设备类型产热量(W)计算机100-500打印机100-300照明灯具50-200人体产热量取决于活动强度，例如，坐着休息时约为100瓦，而剧烈运动时则超过1000瓦。室内热负荷的计算实例确定房间尺寸假设一个面积为20平方米的房间，高度为2.8米，则房间体积为56立方米。确定房间热负荷根据房间用途和建筑材料的热性能，估算房间的热负荷为1000瓦。确定送风量根据房间的热负荷和室内外温差，计算出所需的送风量为1000立方米/小时。确定空调系统根据送风量选择合适的空调系统，例如风冷式空调或水冷式空调。模拟计算使用空调系统模拟软件进行计算，验证空调系统的性能和效率，并根据结果调整空调系统参数。冷负荷计算的基本原理1热平衡热量输入与输出的平衡2冷负荷满足室内冷却需求的能量3冷量需求克服热负荷所需的冷量4冷量计算根据冷量需求确定设备容量冷负荷计算的核心是热平衡原理，即通过计算室内热量输入和输出，确定所需的冷量来满足室内冷却需求。冷负荷是克服室内热负荷所需的冷量，它反映了建筑物空调系统所需的制冷能力。冷负荷估算方法经验估算法基于历史数据和经验进行估算。适用于建筑类型相似、气候条件相近的项目，快速获取初步估算结果。负荷计算软件利用专业软件进行精确的冷负荷计算，根据建筑物信息、气候条件和系统参数，得出更准确的负荷值。实测法通过对建筑物进行实际测定，获得准确的冷负荷数据，适用于需要高精度计算的项目。夏季和冬季冷负荷的计算1夏季冷负荷主要考虑空调负荷2冬季冷负荷主要考虑热量损失3计算方法采用热平衡方程4具体步骤根据季节特点夏季冷负荷主要考虑空调负荷，冬季冷负荷主要考虑热量损失，计算方法采用热平衡方程。在具体步骤中，需根据夏季和冬季的特点分别进行计算，并考虑建筑物的类型、朝向、面积、保温性能、人员密度、设备负荷等因素。冷负荷计算实例1房间类型卧室、客厅、厨房2面积20平方米、30平方米3人员数量2人、3人4设备功率空调、电视、冰箱5外墙朝向南向、北向在实际计算中，需要根据不同的房间类型、面积、人员数量、设备功率和外墙朝向等因素进行综合考虑。例如，卧室的冷负荷通常比客厅低，因为卧室的活动量较少，所需的冷量也较少。此外，外墙朝向也会影响冷负荷，南向房间的冷负荷通常比北向房间高。送风量的基本概念11.定义送风量是指空调系统中，风机每小时向室内送入的空气体积，单位为立方米每小时(m³/h)。22.重要性送风量直接影响着室内空气质量、温度和湿度，对舒适度和健康至关重要。33.影响因素送风量受建筑面积、人员密度、热负荷、通风要求等因素影响。44.计算方法根据不同的空调系统和应用场景，送风量的计算方法有所不同。送风量的计算方法计算公式送风量=室内设计热负荷/(空气比热容*温差)温差送风温度与室内温度之间的温差，影响送风量大小。空气比热容空气比热容为常数，通常取值为1.005kJ/(kg·℃)。通风系统的分类中央空调系统适用于大型建筑，如办公楼、酒店、商场等。系统集中控制，效率高，但成本也较高。局部通风系统适用于特定区域，如厨房、卫生间等。系统相对简单，成本低，但效率不如中央空调系统。自然通风系统利用自然风力和温度差进行通风，成本低，但效率受天气影响较大，不适合所有环境。机械通风系统使用风机等设备进行通风，效率高，可控制风量和风向，但成本相对较高。新风系统的设计要求气密性新风系统需要密封，避免外界空气污染和热量损失。气密性要求越高，系统能效越好，减少能耗。风量根据建筑面积、使用功能和人员数量，计算所需新风量。风量充足，保证室内空气质量，同时降低室内CO2浓度。过滤新风系统需要配备高效过滤器，去除空气中的污染物。过滤等级应根据环境状况选择，确保室内空气洁净。噪声新风系统运行时产生的噪音应低于规定标准。选择低噪音的风机和管道，并合理设计风道，降低噪声。空调送风系统的设计1送风方式根据室内空间尺寸和功能要求选择合适的送风方式，例如：直流送风、侧送风或下送风。2风口类型选择合适的风口类型以确保气流分布均匀，避免局部气流过强或过弱。3风量调节设计风量调节系统，确保不同区域的送风量可以根据实际需求进行调整。新风量的计算示例房间面积假设房间面积为30平方米，房间高度为3米。人数假设房间内有3人，每人每小时新风量需求为30立方米。换气次数根据房间用途和舒适度要求，假设房间每小时换气次数为3次。总新风量房间总新风量为30平方米×3米×3次/小时=270立方米/小时。考虑其他因素根据实际情况，考虑设备产热量、门窗渗漏等因素进行调整。新风的调节与控制自动控制系统自动控制系统可以根据室内空气质量和温度等因素，自动调节新风量。手动调节可以通过手动开关或调节阀来控制新风量，根据实际情况进行调节。传感器传感器可以监测室内空气质量，例如二氧化碳浓度、温度和湿度，并将数据反馈给控制系统。智能控制智能控制系统可以通过分析历史数据和实时数据，预测未来需求，并进行优化控制。新风系统的实际应用新风系统在各种建筑类型中得到广泛应用，包括住宅、办公楼、学校、医院等。新风系统可以有效改善室内空气质量，提高舒适度，并有助于节能减排。例如，在住宅中，新风系统可以有效去除室内空气中的甲醛、苯等有害物质，并提供新鲜的空气，改善睡眠质量。在办公楼中，新风系统可以提高员工的工作效率，减少因空气质量问题造成的疾病。在新风系统的实际应用中，需要注意系统的设计、安装和维护，以确保其高效运行。能耗分析与节能策略11.能耗分析评估建筑物能耗，识别高能耗环节，进行定量分析。22.节能策略制定节能措施，包括提高能源效率、采用可再生能源等。33.优化设计优化建筑设计，减少能源消耗，提高舒适度。44.智能控制运用智能控制技术，实时监测和控制能耗，实现节能管理。可再生能源系统太阳能光伏发电利用太阳能电池将太阳能直接转换为电能，清洁环保，应用广泛，例如屋顶光伏系统。风力发电利用风力驱动风力发电机发电，适用于风能资源丰富的地区，如沿海地区或山区。地热能发电利用地热资源发电，适用于地热资源丰富的地区，清洁环保，稳定可靠，例如地热发电厂。生物质能发电利用生物质燃料发电，例如秸秆、木屑等，可减少污染，实现能源循环利用。热负荷与冷负荷的平衡1平衡的重要性热负荷和冷负荷的平衡对于建筑物的舒适性和能效至关重要。目标是为居住者提供舒适的环境，同时最大程度地减少能源消耗。2控制因素建筑物的隔热性能、窗户面积和方位、设备产热量以及人员密度都会影响热负荷和冷负荷的平衡。3节能策略为了实现平衡，可以采取各种节能措施，例如使用高效空调系统、安装太阳能板和采用自然通风设计。负荷计算的影响因素11.建筑物的类型住宅、商业建筑、工业建筑等类型对负荷有不同影响。22.建筑物的朝向朝向影响太阳辐射和风力对建筑物的影响。33.建筑物的保温性能保温性能影响热量损失或增益，进而影响负荷。44.室内外温差温差越大，热量损失或增益越多，影响负荷。建筑物的实测与验证实测与验证是检验建筑物热负荷计算准确性的重要环节，确保设计方案符合实际需求，并为节能优化提供依据。1现场测试利用仪器设备采集建筑物内部温度、湿度、气流速度等数据2数据分析对采集到的数据进行分析，计算建筑物的实际热负荷3对比验证将实测结果与计算结果进行比较，分析误差原因4优化调整根据