連載 · 8| 《變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)》——2.3變風(fēng)量空調(diào)負(fù)荷計(jì)算
2017-08-11
2.3.1 空調(diào)負(fù)荷的定義
空調(diào)負(fù)荷在不同的時(shí)刻差別很大，主要取決于外部因素（如室外溫度、太陽(yáng)輻射強(qiáng) 度等）和室內(nèi)因素（如室內(nèi)人員、燈光、設(shè)備等）。
冷負(fù)荷：在某一時(shí)刻為保持室內(nèi)環(huán)境要求的溫度和濕度，需要向室內(nèi)供應(yīng)的冷量（或 需要從室內(nèi)移除的熱量）稱為冷負(fù)荷。
熱負(fù)荷：在某一時(shí)刻為保持室內(nèi)環(huán)境要求的溫度和濕度，為了補(bǔ)償房間失熱而需向 房間供應(yīng)的熱量。
2.3.2 空調(diào)負(fù)荷的組成
空調(diào)負(fù)荷在不同的時(shí)刻差別很大，主要取決于外部因素（如室外溫度、太陽(yáng)輻射強(qiáng) 度等）和室內(nèi)因素（如室內(nèi)人員、燈光、設(shè)備等）。
冷負(fù)荷是由以傳熱、對(duì)流、輻射形式的熱傳遞過(guò)程，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)熱源以及 系統(tǒng)產(chǎn)生。
空調(diào)區(qū)的夏季冷負(fù)荷，應(yīng)該根據(jù)下述各項(xiàng)熱量的種類、性質(zhì)以及空調(diào)區(qū)的蓄熱特性， 分別進(jìn)行逐時(shí)轉(zhuǎn)化計(jì)算，確定出各項(xiàng)冷負(fù)荷，然后逐時(shí)疊加，找出綜合最大值，即為房 間的最大冷負(fù)荷。
（1）通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量。
（2）透過(guò)透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入的太陽(yáng)輻射得熱量。
（3）人體散熱量。
（4）照明散熱量。
（5）設(shè)備、器具、管道及其他內(nèi)部熱源的散熱量。
（6）食物或物料的散熱量。
（7）滲透空氣帶入的熱量。
（8）伴隨各種散濕過(guò)程產(chǎn)生的潛熱量。
上述各項(xiàng)的熱量實(shí)際上是指進(jìn)入空調(diào)房間的得熱量，當(dāng)熱量進(jìn)入室內(nèi)后，室內(nèi)各表面以及空氣之間發(fā)生復(fù)雜的對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射熱交換，最終形成空調(diào)負(fù)荷。因此，對(duì)房 間空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算是一項(xiàng)十分復(fù)雜、煩瑣的工程：不僅計(jì)算進(jìn)入房間的各種類型 的得熱量，還要考慮每種得熱類型之間的輻射與對(duì)流的交互作用以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特 性蓄熱與放熱。正是由于負(fù)荷形成過(guò)程的復(fù)雜性，出現(xiàn)了各種負(fù)荷計(jì)算模型并將計(jì)算工 程加以簡(jiǎn)化，同時(shí)對(duì)輸入數(shù)據(jù)提出了一定的要求，逐步形成了動(dòng)態(tài)負(fù)荷的計(jì)算方法。
2.3.3 變風(fēng)量空調(diào)負(fù)荷計(jì)算
外區(qū)空調(diào)負(fù)荷包括：外圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷或熱負(fù)荷及內(nèi)熱冷負(fù)荷。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷主 要通過(guò)外窗、外墻內(nèi)表面與人體及其他室內(nèi)物體表面的輻射換熱傳遞的；內(nèi)區(qū)空調(diào)負(fù)荷主要是內(nèi)熱冷負(fù)荷，它隨內(nèi)區(qū)照明、設(shè)備和人員發(fā)熱變化而變化，通常需要全年供冷。 對(duì)于定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)而言，由于送到每個(gè)房間的風(fēng)量和系統(tǒng)總風(fēng)量都是固定的，沒(méi)有風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，因此無(wú)論是房間還是系統(tǒng)，均按最大負(fù)荷來(lái)設(shè)計(jì)風(fēng)量。而對(duì)于變風(fēng)量 空調(diào)，則可以適應(yīng)一天中同一時(shí)間各朝向房間的負(fù)荷并不都處于最大值的特點(diǎn)，空調(diào)系 統(tǒng)的總送風(fēng)量可以在建筑物內(nèi)各個(gè)朝向房間之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而系統(tǒng)的總送風(fēng)量可以減 少。實(shí)際工程的設(shè)計(jì)計(jì)算表明，在負(fù)荷相同的情況下，與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量可減少 10%~20%。這樣，空調(diào)系統(tǒng)的容量可以減少，從而降低設(shè)備費(fèi)用的投資和運(yùn)行費(fèi)用。 因此，將建筑進(jìn)行溫控分區(qū)，進(jìn)而進(jìn)行空調(diào)分區(qū)，再計(jì)算該空調(diào)分區(qū)系統(tǒng)的綜合冷負(fù)荷，最后計(jì)算整個(gè)建筑物的綜合冷負(fù)荷?？照{(diào)系統(tǒng)（或分區(qū)）的負(fù)荷值將決定著空氣處理機(jī)組的容量，而整個(gè)建筑物的負(fù)荷值將決定著制冷主機(jī)（或冷源中心）的設(shè)備容量， 這是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在負(fù)荷計(jì)算中的一個(gè)特點(diǎn)。
對(duì)于低溫送風(fēng)系統(tǒng)而言，室內(nèi)參數(shù)確定后可以進(jìn)行房間負(fù)荷計(jì)算，計(jì)算方法同常溫送風(fēng)系統(tǒng)，但由于低溫送風(fēng)系統(tǒng)的特殊性，需綜合考慮多方面的影響，主要有以下兩個(gè)方面：
（1）由于低溫送風(fēng)系統(tǒng)的室內(nèi)干球溫度可較常溫送風(fēng)系統(tǒng)提高，因此顯熱冷負(fù)荷略低。
（2）低溫送風(fēng)與常溫送風(fēng)采用的新風(fēng)量絕對(duì)值相等，且采用低溫送風(fēng)后由于室內(nèi)相 對(duì)濕度下降，新風(fēng)負(fù)荷比常規(guī)系統(tǒng)稍大，處理潛熱負(fù)荷略大。
