恒溫恒濕房間冷(熱)、濕負荷的計算
恒溫恒濕房間冷(熱)、濕負荷的計算
一、經(jīng)筑物冷負荷的形成過程
在進行建筑物冷負荷計算時,首先必須分清兩個含義不同而相互又有關聯(lián)的量,即得熱量和冷負荷。
恒溫恒濕房間得熱量是指某一時刻由室外和室內(nèi)熱源進入房間的熱量的總和。按是否隨時間變化,得熱量分穩(wěn)定得熱和瞬變得熱i按性質(zhì)不同,得熱量又可分為顯熱得熱和潛熱得熱,而顯熱又包括以對流和以輻射兩種方式傳遞的得熱。
瞬時冷負荷是指為了維持室溫恒定,在某一時刻為消除室內(nèi)空氣在該時刻以對流方式所得熱量的需冷量。
瞬時得熱中以對流方式傳遞的顯熱得熱和潛熱得熱部分,直接放散到房間空氣中,立刻構成房間瞬時冷負荷,而顯熱得熱借助輻射方式傳遞的得熱量,首先投射到具有蓄熱住能的圍護結構和家具等室內(nèi)物體表面上,并為之所吸收,只有當這些圍護結構和家具等室內(nèi)物體表面因吸熱而溫度升高到高于室內(nèi)空氣溫度后,所蓄存的一部分熱量再借助對流方式逐浙放出加熱室內(nèi)空氣成為房間滯后冷負荷,另一部分被圍護結構所貯存,空調(diào)冷負荷應是以上兩部分冷負荷之和。
由上可見,任一時刻房間瞬時得熱量的總和未必等于同一時間的瞬時冷負荷,只有當瞬時得熱量全部以對流方式傳遞給室內(nèi)空氣時(如新風和滲透風帶入室內(nèi)的得熱量)或圍護結構和家俱沒有蓄熱能力的情況下,得熱量的數(shù)值才等于瞬時冷負荷。
除熱量:當恒溫恒濕系統(tǒng)間歇使用時,在停止運轉(zhuǎn)期間室內(nèi)便產(chǎn)生自然溫升,由于空氣本身熱容量很小,大部分熱量被蓄存于圍護結構和家俱中。一旦重新開啟系統(tǒng),要達到室內(nèi)規(guī)定的溫度,則必須增多供冷量。除了上述的冷負荷之外還要增加該自然增溫的負荷。這兩部分負荷之和即為除熱量,工程中常稱為開車負荷。這也就是恒溫恒濕機的實際供冷量。
上圖表示一個朝西的房間,當其溫度保持一定,恒溫恒濕機連續(xù)運行時,進入室內(nèi)的瞬時太陽輻射熱與冷負荷、除熱量三者之間的關系。由圖可見,實際冷負荷的峰值比太陽輻射熱的峰值低,而且出現(xiàn)的時間也遲于太陽輻射熱的峰值,圍護結構和家俱室內(nèi)物體的蓄熱能力愈強,冷負荷峰值愈低,延遲時間也愈長。圍護結構的蓄熱能力和其熱容量有關,熱容量愈大,蓄熱能力也愈大,反之則小。
至于燈光照明散熱則比較穩(wěn)定,燈具開啟后,大部分熱量被蓄存起來,隨著照明時間的延續(xù),蓄存的熱量就逐淅減少。
上圖用方塊圖的形式更清晰的反映了得熱量、冷負荷、除熱量三者之間的關系。
由以上分析可知,在計算恒溫恒濕機負荷時,必須考慮圍護結構的吸熱、蓄熱和放熱過程,不同性質(zhì)的得熱量所形成的室內(nèi)逐時冷負荷是不同步的。在確定房間逐時冷負荷時,必須按不同住質(zhì)的得熱分別計算,然后取逐時各冷負荷分量之和。
我國過去沿用諧波分解法計算圍護結構的冷負荷,由于該澮與當量溫差澮有著共同的缺點,即對得熱量和冷負荷不加區(qū)分,結果,計算出的冷負荷量往往偏大,造成設備容量的浪費。
我國在70~80年代開展了新計算方法的研究,全國空調(diào)負荷計算課題組提出采用冷負荷系數(shù)法和諧波反應法計算恒溫恒濕機冷負荷