空气调节赵荣义2.ppt

1、第二章空调负荷计算与送风量,知识点1：得热量、冷负荷、热负荷、湿负荷的定义,知识点2：得热量包含哪三个方面？,第一节室内外计算参数,知识点1：人体热平衡和舒适感,S=0人体保持了能量平衡,影响人体冷热感因素有：温度、相对湿度、流速、衣着,知识点2：ASHRAE舒适图、PMV、PPD指标,知识点3：室内外空气计算参数的确定,在设计一个中央空调系统时，首先要明确设计目标和设计的条件，即空调系统要将室内空气控制在什么状态之下(表示这个状态的空气参数称为空调设计室内空气计算参数)；空调系统需要在什么气象条件下运行(表示这个气象条件的空气参数称为空调设计室外空气计算参数)。,1）空调室内空气参数的确定：

2、空调房间通常用两组指标来规定：空调基数和空调精度空调基数是指空调区域内，按设计规定所需保持的空气基准温度和基准相对湿度。空调精度是指在空调区域内温度和相对湿度允许的波动范围。例如，t=(221)和=(505)%。其中，空气温度22和相对湿度50%为空调基数；温度波动范围1和相对湿度波动范围5%为空调精度。,2）舒适性空调室内空气计算参数的确定国家标准采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)规定，舒适性空调室内空气计算参数应符合表23的规定。表23舒适性空调室内空气计算参数,国家标准公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)规定，公共建筑空调系统室内空气计算参数可按下表规定的

3、数值选用。表2-4公共建筑空调系统室内空气计算参数,3）工艺性空调室内空气计算参数由于工艺过程的千差万别，工艺性空调还可细分为一般降温性空调恒温恒湿空调净化空调人工气候,4）室外空气温、湿度的变化规律,室外空气计算参数取什么值，会直接影响到室内空气状态的保证程度和设备投资。例如，当夏季取用很多年才出现一次，而且持续时间较短(几小时或几昼夜)的当地室外空气最高干湿球温度作为室外空气计算参数时，就会因配置的设备和相关装置容量过大，长期不能全部投入使用而形成投资浪费。设计规范中规定的室外空气计算参数值，通常不是取最不利条件时的数值，而是根据全年少数时间不保证室内温湿度在控制标准范围内的原则确定的数值

4、。,采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)规定选择下列统计值作为空调室外空气计算参数(1)采用历年平均不保证l天的日平均温度作为冬季空调室外空气计算温度。(2)采用累年最冷月平均相对湿度作为冬季空调室外空气计算相对湿度。(3)采用历年平均不保证50小时的干球温度作为夏季空调室外空气计算干球温度。(4)采用历年平均不保证50小时的湿球温度作为夏季空调室外空气计算湿球温度。(5)采用历年平均不保证5天的日平均温度作为夏季空调室外空气计算日平均温度。,显热,辐射热量,对流换热量,瞬时,知识点1：得热量和冷负荷的关系,潜热,第三节通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷,得热量,瞬时,延迟

5、衰减,知识点2：空调负荷计算计算目的：空调负荷是空调工程设计中最基本的、也是最重要的数据之一，它的数值直接影响到空调方案的选择，空调和冷热源等设备容量的大小，进而影响到工程投资费用、设备能耗、系统运行费用以及空调的使用效果。,计算步骤：1、确定室内外空气计算参数；2、计算空调室内负荷；3、计算空调室外负荷；4、计算总的空调负荷。5、选择冷热源设备、确定送风量等。,计算方法：谐波反应法和冷负荷系数法,1）谐波法的工程简化计算方法,附录2-10,（1）外墙和屋顶,（2）窗户,附录2-12,瞬变导热冷负荷,日射得热冷负荷,（1）通过外墙和屋顶、内围护结构、外窗传入室内的热量维护结构的传热系数维护结构

6、的传热面积室外冷负荷计算温度温度修正值室内空气温度,（2）冷负荷系数法（本书没有附录可查）,（2）通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热；通过玻璃窗进入室内的热量夏季通过单层3mm厚玻璃进入室内的辐射热其它玻璃及层数的修正系数窗子遮阳修正系数,第四节室内热源、湿源的散热散湿形成的冷负荷与湿负荷,知识点1室内热源散热量,1）工艺设备散热,（1）电动设备散热,（2）电热设备散热,（3）电子设备散热,2）照明得热,3）人体散热散湿,知识点2工程简化计算室内热源形成的冷负荷,1）工艺设备散热，冷负荷系数查附录2-14,2）照明得热，冷负荷系数查附录2-15,3）人体散热散湿，冷负荷系数查附录2-16,知识点3

7、其他湿源散湿量,系统负荷的确定以房间负荷为主，另外再考虑新风负荷、其他附加负荷。新风负荷及各附加冷热负荷，从理论上讲可以逐一计算出来，但很繁琐且不太准确，实际工程中通常以房间总负荷的10%50%来统筹考虑。,知识点4工程上空调总负荷,知识点5冷负荷估算,在工程设计的方案设计或初步设计阶段，为了满足项目报审、招标等对设备容量、机房面积以及投资费用等方面的要求，往往需要大致了解空调系统的冷负荷，可采用估算法。,民用建筑和房间空调负荷概算指标,民用建筑和房间空调负荷概算指标(续),民用建筑和房间空调负荷概算指标(续),第五节空调房间送风量的确定,2、能确定夏季送风状态；能计算夏季送风量,1、能进行空

8、调房间送风状态的变化过程分析,3、能确定冬季送风状态；能计算冬季送风量,知识点1空调房间送风状态的变化过程,tN,N,W,Q,送风,hO,dO,G,G,排风,hN,dN,热量平衡,湿量平衡,已知,已知,已知,送风状态点O不是一个固定的点送风温差决定点的位置点的位置决定送风量G的大小,知识点2夏季空调送风状态与送风量,送风状态点O的确定，也就是送风温差的确定要从经济和技术两个方面综合考虑。,加大送风温差,送风温差加大一倍，送风量减小一半，系统材料消耗和投资减少40%，动力消耗减少50%。,送风量过小，室内温湿度分布不均匀、不稳定,温差过大，人体感觉不舒适度,经济性,采暖通风与空气调节设计规范(G

9、B50019-2003)规定舒适性空调的送风温差，当送风口高度小于或等于5m时，510；当送风口高度大于5m时，1015。工艺性空调送风温差，宜按表2-20给出的数据采用。,关于房间换气次数为了保证空调效果，需要对空调房间的最小送风量给予保护，一般是通过对房间换气次数的规定来体现的。换气次数是房间送风量G(m3/h)和房间体积V(m3)的比值，用n(次/h)表示，即舒适性空调的房间换气次数每小时不宜小于5次工艺性空调的房间换气次数不是一个需严格控制的指标，可以参考上表所列的数值。,已知空调房间冷负荷Q、湿负荷W和室内控制参数，可按照下列步骤确定夏季送风状态点和房间送风量。1)在焓湿图上确定出室

10、内状态点N2)计算热湿比值=Q/W。过N点作热湿比线。3)按照规范要求选取送风温差tO，求出送风温度tO=tN-tO，并进行校核(送风温度大于露点温度23)。4)根据送风温度tO，在热湿比线上找到送风状态点。5)计算送风量，校核换气次数。,例：某空调房间的体积V=165m3，经过计算其夏季冷负荷Q=3314W，湿负荷W=0.264g/s。要求室内全年保持空气状态为tN=(221)和N=(555)%，当地大气压为101325Pa。求夏季送风状态参数和送风量？,【解】1)在hd图上确定室内空气控制状态点N，查出其他参数。2)计算热湿比3）取送风温差（注意校核露点温度）,tL,【解】4）确定O点5）

11、计算送风量6）校核换气次数,【解】1)求热湿比2)根据tN=22,N=55%在hd图上确定室内空气控制状态点N，标出已知参数，查得hN=45kJ/kg干，dN=9g/kg干。通过该点画出=12600的热湿比线。,3)依题意，查表，取送风温差tO=8，则送风温度tO=228=14。查hd图，得室内空气的露点温度tNl=12.5，则tO-tNl=14-12.5=1.523，说明送风温差取得过大，使送风温度偏低，不合适。将tO减小为7，显然就可满足防止送风口结露的要求，此时的送风温度tO=15。,4)在hd图上找到15等温线和线的交点O，查得hO=35kJ/kg干dO=8.2g/kg干5)计算送风量

12、或,6）校核换气次数,知识点3冬季送风量和送风状态点的确定,送风量与夏季相同,送风量与夏季不同,优势：全年固定送风量，设计简单，运行管理方便。,1）从人体舒适度角度而言，人体耐热温度较高，可以提高送风温差2）提高送风温差，降低送风量，可降低运行费用。,换气次数,例:仍按上例的基本条件，如冬季热负荷Q=-1105W，湿负荷W与夏季相同仍为0.264g/s。1）如果采用与夏季送风量相同，试确定冬季送风状态参数2）如果采用与夏季送风量不同，试确定冬季送风量和送风参数。,2)根据tN=22,N=55%在hd图上确定室内空气控制状态点N，标出已知参数，查得hN=45kJ/kg干，dN=9g/kg干。通过该点画出=-4190的热湿比线。,100%,=4190,22,55%,9g/kg干,45kJ/kg干,N,1)求热湿比,3)如采用保持全年送风量不变的方案，即冬夏季送风量相同，由于本例题冬夏季室内湿负荷相同，故从qm=W/dN-dO知，冬季的送风含湿量与夏季的相同，即dO=dO=8.2g/kg干在hd图上找到dO=8.2g/kg干的等含湿量线和线的交点O，查得送风参数hO=48.2kJ/kg干tO=27,55%,22,9g/kg干,45kJ/kg干,N,100%,=4190,8.2g/kg干,48.2kJ/kg干,27,O,4)如果希望在冬季充分利用较大温差送风的优点来减少送风量，即采用