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空调的冷量计算

浏览次数: 日期:2014-01-17

对结构已确定的建筑而言,对冷、热负荷进行准确计算,设计和配置最佳的空调系统,这是最根本和最重要的降低空调系统能耗的手段。由于建筑物冷、热负荷的形成和类型比较复杂,影响因素较多,使得大多数设计人员采用粗略估算负荷的方法,这样会导致空调系统容量配置与建筑物的负荷相差较大。如果空调系统的容量过大,则系统的初投资、能耗和运行费用都将上升;而如果空调系统的容量过小,则房间内温度和湿度的控制将无法达到设计要求,空调系统一直处于运行状态,能耗和维修费用也将上升。因此,建筑物冷、热负荷的准确计算显得十分重要,它是设计和配置与建筑负荷相匹配的空调系统的基础。      
1 谐波反应法和冷负荷系数法介绍      
  谐波反应法的基本原理[1]:在负荷计算中,得热量形成冷负荷的关键是得热中辐射部分变为冷负荷的比例,因为对流部分直接变成了冷负荷,谐波反应法中辐射扰量转化为冷负荷的过程为:辐射扰量投到板壁上,相当于引起板壁表面空气边界层温度升高,板壁吸热后温度升高会以对流的形式向房间放热,所放出的热量即为冷负荷。

        冷负荷系数是建立在Z传递函数基础上的一种简化计算方法[2]。该方法把得热计算和负荷计算两步合并成一步,通过冷负荷系数直接从各种扰量源求得分项逐时冷负荷。冷负荷系数可以根据某地的标准气象、室内设计参数、不同建筑类型等典型条件事先计算成表格查用。对日射得热采用与负荷强度意义类似的冷负荷来简化计算。谐波反应法和冷负荷系数法的简化计算公式如下。      
1.1 外墙和屋面传热冷负荷计算公式      
 外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W),按下式计算:      
      Qτ=KFΔtτ-ξ  (1)      
 式中F—计算面积,m2;τ—计算时刻,点钟;τ-ξ—温度波的作用时刻,即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻,点钟;Δtτ-ξ—作用时刻下,通过外墙或屋面的冷负荷计算温差,简称负荷温差,℃。      
 注:例如对于延迟时间为5 小时的外墙,在确定16 点房间的传热冷负荷时,应计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τ-ξ=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5 小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。      
 式(1)为谐波反应法计算方法。冷负荷计算法外墙和屋面传热冷负荷计算为:      
      Qτ=KFtc(τ)-tR   (2) 

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