2016-01-12

空调负荷 新风量的计算方法

一、空气调节、冷(热)负荷概念

通过对空气的处理,使室内空气的温度、相对湿度、噪音、压力、气流速度、新鲜度和洁净度等参数保持在一定范围内的技术称为空气调节(简称空调)。根据服务对象的不同分为:舒适性空调(或称民用空调)和工艺性空调(或称工业空调)。

中央空调就是由一台主机通过风道送风或冷热水管(冷媒管路)接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。

为了保持建筑物的热湿环境,在某一时刻需向房间供应的冷量称为建筑冷负荷;为了补偿房间失热需向房间供应的热量称为建筑热负荷;为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为建筑湿负荷。

二、室外空气计算参数(依据GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范)

1.夏季空调室外计算干、湿球温度

  1. 夏季空调室外计算干球温度:取室外空气历年平均不保证50h的干球温度;
  2. 夏季空调室外计算湿球温度:取室外空气历年平均不保证50h的湿球温度;
  3. 用于计算夏季建筑围护结构的冷负荷和新风冷负荷;
  4. 夏季计算经建筑围护结构传入室内的热量时,应按不稳定传热过程计算;
  5. 夏季空调室外空气设计日的逐时温度:


式中:

tsh——室外计算逐时温度(℃);
twp——夏季空调室外计算日平均温度(℃);
β——室外温度逐时变化系数按下表确定;

△tr——夏季室外计算平均日较差;
twg——夏季空调室外计算干球温度(℃)。

2.冬季空调室外空气计算温度、相对湿度

  1. 冬季空调室外空气计算温度:历年平均不保证1天的日平均温度;
  2. 冬季空调室外空气计算相对湿度:采用历年一月份平均相对湿度的平均值;
  3. 冬季采用空调设备供暖时,冬季空调室外空气计算温度用于计算建筑围护结构的热负荷和新风热负荷;
  4. 冬季空调室外空气计算相对湿度用于计算冬季新风的加湿量;

3.夏季通风室外计算温度和相对湿度

  1. 夏季通风室外计算温度取历年最热月14时的月平均温度的平均值;
  2. 夏季通风室外计算相对湿度取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值;
  3. 用于消除余热余湿的通风及自然通风中的计算;当通风的进风需要进行冷却处理时,其进风冷负荷计算也采用这两个参数。

4.气候分区

参考国家标准《建筑气候区划标准》(GB50178-93)的规定,以该地区1月平均气温、7月平均气温等21个气候要素的分布把建筑气候主要划分为7个区:

三、舒适性空调室内设计参数应符合以下规定

1.人员长期逗留区域空调室内设计参数应符合下表规定:(依据GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范)

2.人员短期逗留区域空调供冷工况室内设计参数宜比长期逗留区域提高1-2℃,供热工况宜降低1-2℃。短期逗留区域供冷工况风速不宜大于0.5m/s.供热工况风速不宜大于0.3m/s。

3.工艺性空调室内设计温度、相对湿度及其允许波动范围,应根据工艺需要及健康要求确定。人员活动区的风速,供热工况时,不宜大于0.3m/s;供冷工况时,宜采用O.2m/s—O.5m/s。

4.供暖与空调的室内热舒适性应按现行国家标准《中等热环境PMV和PPD指数的测定及热舒适条件的规定))GB/T18049的有关规定执行,采用预计平均热感觉指数CPMV)和预计不满意者的百分数CPPD)评价,热舒适度等级划分应按下表采用。

5.辐射供暖室内设计温度宜降低2℃;辐射供冷室内设计温度宜提高0.5-1.5℃。

6.设计最小新风量应符合下列规定:

公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合下表规定。

设置新风系统的居住建筑和医院建筑,所需最小新风量宜按换气次数法确定。居住建筑换气次数、医院建筑换气次数宜按下表规定。

高密人群建筑每人所需最小新风量应按人员密度确定,且应符合下表规定。


四、空调冷负荷

1.空调冷负荷的计算方法很多,如谐波反应法、反应系数法、Z传递函系数法和冷负荷系数法等;

2.目前,我国常采用冷负荷系数法和谐波反应法的简化计算方法计算空调冷负荷,冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础上,是便于在工程上进行手算的一种简化算法。

3.建筑物空调制冷系统负荷的组成框图

(1)空调房间的冷负荷

  1. 由于室内外温差和太阳辐射作用,通过建筑物围护结构传入室内的热量形成的冷负荷;
  2. 人体散热、散湿形成的冷负荷;
  3. 灯光照明散热形成的冷负荷;
  4. 其他设备散热形成的冷负荷。

空调房间的冷负荷是确定空调送风系统风量和空调设备容量的依据。

(2)制冷系统负荷

  1. 制冷系统负荷等于室内负荷、新风负荷和其他热量形成的冷负荷之和;
  2. 空调制冷系统的供冷能力除了要补偿室内的冷负荷外,还要补偿空调系统新风量负荷和抵消冷量的再加热等其他热量形成的冷负荷;
  3. 制冷系统负荷是确定空调制冷设备容量的依据。

(3)得热量和冷负荷

  1. 房间得热量是指某一时刻由室外和室内热源进入房间的热量总和;
  2. 冷负荷是指为了维持室温恒定,在某一时刻应从室内排出去的热量;
  3. 瞬时得热量中以对流方式传递的显热得热和潜热得热部分,直接放散到房间空气中,立刻构成房间瞬时冷负荷;而以辐射方式传递的得热量,首先被围护结构和室内物体所吸收并储存于其中。当这些围护结构和室内物体表面的温度高于室内空气温度后,所储存的热量再借助于对流方式逐时放出,给予室内空气而形成冷负荷。
  4. 任意时刻房间瞬时得热量的总和不一定等于同一时刻的瞬时冷负荷。

(4)冷负荷的确定

  1. 在计算空调负荷时,必须考虑围护结构的吸热、蓄热和放热过程,不同性质的得热量所形成的室内逐时冷负荷是不同步的。因此,在确定房间逐时冷负荷时,必须按不同性质的得热分别计算,然后取逐时冷负荷分量之和。
  2. 对于含有多个房间的建筑物的冷负荷的确定。


各种空调系统的系统适用性


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