太阳辐射强度的表达式1太阳直射辐射课件.ppt

1、第二章第二章 空调房间的冷（热）、空调房间的冷（热）、湿负荷及送风量的确定湿负荷及送风量的确定第一节第一节 室外空气计算参数和室内温湿度室外空气计算参数和室内温湿度标准的选择标准的选择第二节第二节 太阳辐射热太阳辐射热第三节第三节 空调房热负载的计算方法空调房热负载的计算方法第四节第四节 空调房间送风状态及送分量的确空调房间送风状态及送分量的确定定冷负荷：向房间供应的冷量冷负荷：向房间供应的冷量热负荷：向房间供应的热量热负荷：向房间供应的热量湿负荷：从房间除去的湿量湿负荷：从房间除去的湿量目的目的连续保持空连续保持空调房间的恒调房间的恒温、恒湿温、恒湿第一节 室外空气计算参数和室内温湿度标准的

2、选择一、室外空气计算参数一、室外空气计算参数室外空气温度室外空气温度通过围护结构传递的热量通过围护结构传递的热量决定决定室外空气干球温度室外空气干球温度室外空气湿球温度室外空气湿球温度加热（或冷却）室外加热（或冷却）室外新风所需热、冷量新风所需热、冷量室外新风状态室外新风状态决定决定（一）夏季空调室外计算干、湿球温度（一）夏季空调室外计算干、湿球温度n夏季空调室外计算干球温度应采用历年平夏季空调室外计算干球温度应采用历年平均不保证均不保证5050小时的干球温度；夏季空调室小时的干球温度；夏季空调室外计算湿球温度应采用历年平均不保证外计算湿球温度应采用历年平均不保证5050小时的湿球温度。小时的

3、湿球温度。（二）夏季空调室外计算日平均温度和逐时（二）夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度温度n夏季计算经围护结构传入室内的热量时，夏季计算经围护结构传入室内的热量时，应按不稳定传热过程计算，因此必须已知应按不稳定传热过程计算，因此必须已知设计日的室外日平均温度和逐时温度。设计日的室外日平均温度和逐时温度。n夏季空调室外计算日平均温度应采用历年夏季空调室外计算日平均温度应采用历年平均不保证平均不保证5 5天的日平均温度。天的日平均温度。shwprttt 052wgwprtttt tshsh-室外计算日的室外计算日的逐时温度，逐时温度，；t twpwp-夏季空气调节室夏季空气调节室外计算日平均温

4、度，外计算日平均温度，;ttr r-夏季室外计算夏季室外计算日较差，日较差，；t twgwg-夏季室外计算干夏季室外计算干球温度，球温度，；-室外温度逐时变室外温度逐时变化系数化系数定义式定义式定义式定义式（三）冬季空调室外计算温度、湿度的确定（三）冬季空调室外计算温度、湿度的确定n为便于计算，冬季围护结构传热按稳定传热计为便于计算，冬季围护结构传热按稳定传热计算，不考虑室外气温的波动。冬季采用空调设算，不考虑室外气温的波动。冬季采用空调设备送热风时，计算其围护结构传热和计算冬季备送热风时，计算其围护结构传热和计算冬季新风负荷采用同一冬季空调室外计算温度。新风负荷采用同一冬季空调室外计算温度。

5、n冬季空调室外计算温度应采用历年平均不保证冬季空调室外计算温度应采用历年平均不保证一天的日平均温度。一天的日平均温度。n若冬季不使用空调设备送热风，仅采用采暖设若冬季不使用空调设备送热风，仅采用采暖设备补偿房间失热时，计算围护结构传热应采用备补偿房间失热时，计算围护结构传热应采用采暖室外计算温度。采暖室外计算温度。n冬季空调室外计算相对湿度应采用累年最冷月冬季空调室外计算相对湿度应采用累年最冷月平均相对湿度。平均相对湿度。室内温湿度标准室内温湿度标准空调精度空调精度温湿度基数温湿度基数基准温度基准温度基准相对湿度基准相对湿度室内温度允许波动范围室内温度允许波动范围室内相对湿度允许波动范围室内相

6、对湿度允许波动范围（一）舒适型空调室内温、湿度标准（一）舒适型空调室内温、湿度标准舒适型空调室内计算参数如下：舒适型空调室内计算参数如下：夏季：夏季：湿湿 度度 应采用应采用2428;2428;相对湿度相对湿度 应采用应采用4065%4065%：风风 速速 不应大于不应大于0.3m/s.0.3m/s.冬季：冬季：湿湿 度度 应采用应采用18221822：相对湿度相对湿度 应采用应采用4060%;4060%;风风 速速 不应大于不应大于0.2m/s0.2m/s。（二）工艺性空调室内温、湿度标准（二）工艺性空调室内温、湿度标准工艺性空调工艺性空调降温性空调降温性空调恒温恒湿空调恒温恒湿空调净化空调

7、净化空调n降温型空调对温、湿度的要求是夏季工人操作降温型空调对温、湿度的要求是夏季工人操作时手不出汗，不使产品受潮，因此只规定温度时手不出汗，不使产品受潮，因此只规定温度或湿度的上限，对空调精度没有要求。或湿度的上限，对空调精度没有要求。n恒温恒湿空调室内空气的温、湿度基数和精度恒温恒湿空调室内空气的温、湿度基数和精度都有严格要求。都有严格要求。n净化空调不仅对空气温、湿度提出一定要求，净化空调不仅对空气温、湿度提出一定要求，而且对空气中所含尘粒的大小和数量都有严格而且对空气中所含尘粒的大小和数量都有严格要求。要求。第二节 太阳辐射热n太阳辐射热的优、缺点？太阳辐射热的优、缺点？优点优点:是地

8、球上最大的天然资源；有利于冬季室是地球上最大的天然资源；有利于冬季室内采暖内采暖缺点缺点：在冬季使室内产生大量余热：在冬季使室内产生大量余热在进行室内冷负荷计算时，要掌握太阳辐射的在进行室内冷负荷计算时，要掌握太阳辐射的热作用。热作用。太阳总辐射太阳总辐射太阳直射辐射：辐射方向为直线太阳直射辐射：辐射方向为直线的太阳辐射线的太阳辐射线太阳散射辐射：辐射方向无特定太阳散射辐射：辐射方向无特定方向的太阳辐射线方向的太阳辐射线定义定义定义定义太阳辐射强度：太阳辐射强度：1m1m2 2黑体表面在太阳照射下所黑体表面在太阳照射下所获得的热量值获得的热量值定义定义太阳太阳建筑物外表面所接受的太阳辐射强度建

9、筑物外表面所接受的太阳辐射强度（一）太阳辐射强度的表达式（一）太阳辐射强度的表达式 1.1.太阳直射辐射太阳直射辐射（1 1）水平面上的直射辐射强度）水平面上的直射辐射强度J Js,zs,z J Js,zs,z=I=IN N.sin.sin(2(2）竖直墙（墙面）上的直射辐射强度）竖直墙（墙面）上的直射辐射强度J Jc,zc,z J Jc,zc,z=I=IN N.cos.cos.cos.cosn以上两式中：以上两式中：I IN N垂直于太阳光线的平面上的直射辐垂直于太阳光线的平面上的直射辐射强度，射强度，kw/mkw/m2 2,可由当地气象台站取可由当地气象台站取得；得；太阳高度角；太阳高度角

10、；太阳辐射线在水平面上的投影与墙太阳辐射线在水平面上的投影与墙面法线的夹角。面法线的夹角。散射辐射散射辐射天空散射辐射天空散射辐射大气长波辐射大气长波辐射地面反射辐射地面反射辐射短波辐射短波辐射中短波辐射中短波辐射长波辐射长波辐射直接辐射强度直接辐射强度散射辐射强度散射辐射强度太阳辐射总强度太阳辐射总强度在给出太阳总辐射强度的数据时，散射辐射只计在给出太阳总辐射强度的数据时，散射辐射只计算天空散射辐射。算天空散射辐射。天空散射辐射强度天空散射辐射强度水平面上辐射强度水平面上辐射强度竖直平面上辐射强度竖直平面上辐射强度,12c sp sJJ,010.5sin1 1.4lnmp sPJIP定义式定

11、义式定义式定义式 由于围护结构外表面同时受到太阳辐射和室外由于围护结构外表面同时受到太阳辐射和室外空气温度的热作用，外表面单位面积上得到的空气温度的热作用，外表面单位面积上得到的热量为：热量为：Itwww)(q)(wwwwIt)(wwzt第三节 空调房间冷、湿负荷的计算方法室内、外温差传热室内、外温差传热太阳辐射入热太阳辐射入热室内照明室内照明人员、设备散热人员、设备散热房间得热量房间得热量得热量得热量按是否随时间变化按是否随时间变化按性质不同按性质不同稳定得热稳定得热瞬变得热瞬变得热潜热得热潜热得热显热得热显热得热对流得热对流得热辐射得热辐射得热瞬时得热瞬时得热围护结构及家具围护结构及家具室

12、内空气室内空气瞬时冷负荷瞬时冷负荷瞬时日射得热与瞬时冷负荷之间关系瞬时日射得热与瞬时冷负荷之间关系辐射辐射对流对流对流对流（延迟）（延迟）瞬时日射得热与冷负荷之间的关系瞬时日射得热与冷负荷之间的关系n在计算空调负荷时，必须考虑围护结构的吸热、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。在确定房间逐时室内逐时冷负荷是不同步的。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，冷负荷时，必须按不同性质的得热分别计算，然后取逐时各冷负荷分量之和。然后取逐时各冷负荷分量之和。二、冷负荷系数法计算

13、空调冷负荷二、冷负荷系数法计算空调冷负荷（一）房间传递函数的机理（一）房间传递函数的机理n在空调负荷计算中，可以把围护结构或整个房在空调负荷计算中，可以把围护结构或整个房间视为一个热力系统，将日射和室外温度变化间视为一个热力系统，将日射和室外温度变化等外界对该系统的影响作为系统的输入（扰等外界对该系统的影响作为系统的输入（扰量），而将围护结构内表面的热流和温度及室量），而将围护结构内表面的热流和温度及室温等作为系统的输出（响应）。温等作为系统的输出（响应）。n空调房间发生的热传递过程，通常可看作线性空调房间发生的热传递过程，通常可看作线性定常系统，线性系统的特点是服从于迭加原理，定常系统，线性

14、系统的特点是服从于迭加原理，系统特性不随时间变化。系统特性不随时间变化。1.1.传递函数的基本概念传递函数的基本概念n传递函数的定义是：对一个线性定常系统，当传递函数的定义是：对一个线性定常系统，当初始条件为零时，输出函数的拉式变换与输入初始条件为零时，输出函数的拉式变换与输入函数的拉式变换之比。即：函数的拉式变换之比。即：式中式中G(s)G(s)系统的传递函数；系统的传递函数；O(s)O(s)输出函数输出函数O(t)O(t)的拉式变换；的拉式变换；E(s)E(s)输入函数输入函数e(t)e(t)的拉式变换。的拉式变换。2.2.用用z z传递函数法计算经围护结构温差传热形传递函数法计算经围护结

15、构温差传热形成的冷负荷成的冷负荷n根据热力系统传递函数的定义，若以空调房根据热力系统传递函数的定义，若以空调房间得热量间得热量Q(t)Q(t)作为输入（扰量），则通过空作为输入（扰量），则通过空调房间传递函数调房间传递函数G G（s)s)可计算其输出（响可计算其输出（响应应)空调冷负荷空调冷负荷LQ(t)LQ(t)。)()()(sQsLQsG)()()(sQsGsLQ式中式中 LQ(sLQ(s)空调房间冷负荷的拉式变换；空调房间冷负荷的拉式变换；Q(sQ(s)空调房间得热量的拉式变换；空调房间得热量的拉式变换；G(sG(s)空调房间的传递函数。空调房间的传递函数。或或将上式进行将上式进行z z

16、变换，则有变换，则有式中式中LQ(z)LQ(z)系统输出量（冷负荷）的系统输出量（冷负荷）的z z变换；变换；Q(z)Q(z)系统输入量（房间得热量）的系统输入量（房间得热量）的z z变换；变换；G(z)G(z)空调房间热力系统的空调房间热力系统的z z传递函数。传递函数。所谓所谓z z变换，就是将一个连续函数变为脉冲序列函变换，就是将一个连续函数变为脉冲序列函数，也就是将连续函数化为数，也就是将连续函数化为z z-1-1的多项式，这一多项的多项式，这一多项式的各项系数等于该连续函数在相应次幂的采样时式的各项系数等于该连续函数在相应次幂的采样时刻上的读数值。刻上的读数值。)()()(zQzGz

17、LQ（二）冷负荷系数法在工程上的应用（二）冷负荷系数法在工程上的应用n为了工程上简化计算，对日射得热所形成的空为了工程上简化计算，对日射得热所形成的空调冷负荷的计算，可利用传递函数法的基本方调冷负荷的计算，可利用传递函数法的基本方程和相应的房间传递函数系数产生出空调冷负程和相应的房间传递函数系数产生出空调冷负荷系数；对于经墙体、屋面、玻璃等维护结构荷系数；对于经墙体、屋面、玻璃等维护结构传入热所形成的空调冷负荷，则利用与之相应传入热所形成的空调冷负荷，则利用与之相应的传递函数系数产生出冷负荷温度。的传递函数系数产生出冷负荷温度。1.1.围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法围护结构瞬变传热形成冷

18、负荷的计算方法（1 1）外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷）外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬变在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷可按下式计算：传热形成的逐时冷负荷可按下式计算：WttKFLQnnlq)(,)(n式中式中FF外墙和屋顶的计算面积，外墙和屋顶的计算面积，m m2 2;K K外墙和屋顶的传热系数，外墙和屋顶的传热系数，W/(mW/(m2 2.K);.K);t tn n室内设计温度，室内设计温度，；t tl,nl,n外墙和屋顶的冷负荷温度的逐时值，外墙和屋顶的冷负荷温度的逐时值，。（2 2）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷）外玻

19、璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷，可按下式计算：逐时冷负荷，可按下式计算：式中式中FF窗口面积，窗口面积，m m2 2;K K玻璃窗的传热系数，玻璃窗的传热系数，W/(mW/(m2 2.K).K)t tn n室内设计温度，室内设计温度，；t tl l玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，。WttKFLQnlcn)()(（3 3）冷负荷温度的建立）冷负荷温度的建立 针对一些定型的围护结构（如墙体、屋针对一些定型的围护结构（如墙体、屋顶等），根据典型的条件顶等），根据典型的条件(室外温度、日室外温度

20、、日较差、纬度等）计算出它们的冷负荷逐时较差、纬度等）计算出它们的冷负荷逐时值值LQLQn n,然后再除以该结构的传热系数和面然后再除以该结构的传热系数和面积，得出温差值，从而得到一组计算冷负积，得出温差值，从而得到一组计算冷负荷的逐时温度值，称为冷负荷温度荷的逐时温度值，称为冷负荷温度t tl,n.l,n.透过窗玻璃直接进入透过窗玻璃直接进入室内的太阳辐射热室内的太阳辐射热窗玻璃吸收太阳辐射后窗玻璃吸收太阳辐射后传入室内的热量传入室内的热量tzzssqJJ()zzssqNJJjtDqq日射得热系数日射得热系数考虑到在非标准玻璃情况下，以及不同窗类考虑到在非标准玻璃情况下，以及不同窗类型和遮阳

21、设施对日射得热的影响，可对日型和遮阳设施对日射得热的影响，可对日射得热因数加以修正，通常乘以窗玻璃的射得热因数加以修正，通常乘以窗玻璃的综合遮挡系数综合遮挡系数C Cz z.C Cz z=C=Cs sC Cn n式中式中C Cs s窗玻璃的遮阳系数；窗玻璃的遮阳系数；C Cn n窗内遮阳设施的遮阳系数。窗内遮阳设施的遮阳系数。sC 实际窗玻璃的日射得热“标准”窗玻璃的日射得热冷负荷计算方法冷负荷计算方法透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷荷LQLQ按下式计算：按下式计算：LQ=FCLQ=FCz zD Dj,maxj,maxCCLQLQ式中式中

22、FF窗玻璃的净面积，窗玻璃的净面积，m m2 2，是窗口面积乘以，是窗口面积乘以 有效面积系数有效面积系数C Ca a;C Cz z窗玻璃的综合遮挡系数，无因次；窗玻璃的综合遮挡系数，无因次；D Dj,maxj,max日射得热系数的最大值，日射得热系数的最大值，W/mW/m2 2；C CLQLQ冷负荷系数，无因次。冷负荷系数，无因次。工艺设备散热工艺设备散热照明散热照明散热人体散热人体散热室内热源室内热源潜热潜热瞬时冷负荷瞬时冷负荷显热显热对流散热对流散热辐射散热辐射散热瞬时冷负荷瞬时冷负荷滞后冷负荷滞后冷负荷（1 1）设备散热形成的冷负荷）设备散热形成的冷负荷LQLQQ C式中式中 Q-Q-

23、设备和用具的实际显热散热量设备和用具的实际显热散热量C CLQLQ-设备和用具显热散热冷负荷系数。设备和用具显热散热冷负荷系数。（i i）电动设备）电动设备（ii)ii)电热设备散热量电热设备散热量（iiiiii）电子设备）电子设备（2 2）照明散热形成的冷负荷）照明散热形成的冷负荷 室内照明设备散热属于稳定得热，只要电压室内照明设备散热属于稳定得热，只要电压稳定，这一得热量是不随时间变化的。但照明所稳定，这一得热量是不随时间变化的。但照明所散出的热量同样由对流和辐射两种成分组成。照散出的热量同样由对流和辐射两种成分组成。照明散热形成的瞬时冷负荷同样低于瞬时得热。明散热形成的瞬时冷负荷同样低于

24、瞬时得热。根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式如下所示负荷计算式如下所示:1000LQLQNC121000LQLQnnNC白炽灯白炽灯:荧光灯荧光灯:（3 3）人体散热形成的冷负荷）人体散热形成的冷负荷 人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度以人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度以及环境条件（温、湿度）等多种因素有关。在人及环境条件（温、湿度）等多种因素有关。在人体散发的热量中，辐射成分约占体散发的热量中，辐射成分约占40%,40%,对流成分约对流成分约占占20%20%，其余，其余40%40%则为潜热。这一潜热量可认为是则为潜热。这一潜热量可认为

25、是瞬时冷负荷，对流热也形成瞬时冷负荷。至于辐瞬时冷负荷，对流热也形成瞬时冷负荷。至于辐射热与前述情况相同，形成滞后冷负荷。射热与前述情况相同，形成滞后冷负荷。室内湿源室内湿源人体散湿人体散湿工艺设备散湿工艺设备散湿空调房间湿负荷空调房间湿负荷三、室内湿源散湿形成的湿负荷计算方法三、室内湿源散湿形成的湿负荷计算方法n室内湿源包括人体散湿和工艺设备散湿。室内室内湿源包括人体散湿和工艺设备散湿。室内湿源的散湿量即形成空调房间湿负荷。湿源的散湿量即形成空调房间湿负荷。n人体散湿量应与散热量同样考虑和计算。人体散湿量应与散热量同样考虑和计算。1.1.敞开水槽表面散湿量敞开水槽表面散湿量,()q bqBW

26、ppFB式中，式中，pq,bpq,b-相应于水表面温度下的饱和空气的相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸汽分压力，水蒸汽分压力，PaPa；P Pq q-空气中水蒸汽分压力，空气中水蒸汽分压力，Pa;Pa;F-F-蒸发水槽表面积，蒸发水槽表面积，m m2 2；-蒸发系数，蒸发系数，kg/(N.skg/(N.s););-标准大气压力，其值为标准大气压力，其值为101325Pa;101325Pa;B B-当地实际大气压力，当地实际大气压力，Pa;Pa;a-a-周围空气温度为周围空气温度为15301530时，不同水时，不同水温下的扩散系数，温下的扩散系数，kg/(N.skg/(N.s)v-v-水面上周围

27、空气流速，水面上周围空气流速，m/sm/s.2.2.地面积水蒸发量地面积水蒸发量n计算方法与水槽蒸发量计算方法相同。计算方法与水槽蒸发量计算方法相同。n在工业厂房中，随着工艺流程可能有各种材料在工业厂房中，随着工艺流程可能有各种材料表面蒸发水汽或管道漏气，其散湿量确定方法表面蒸发水汽或管道漏气，其散湿量确定方法视具体情况而定，可从现场调查得其数据，也视具体情况而定，可从现场调查得其数据，也可从有关资料中查得。可从有关资料中查得。（P53 P53 例例2-32-3）题：试计算北京地区某手表装配车间夏季的空调题：试计算北京地区某手表装配车间夏季的空调设计负荷设计负荷已知条件：已知条件：(1)(1)

28、屋顶：结构同附录屋顶：结构同附录2-42-4表表2 2中序号中序号2 2，属，属型，型，K=1.163W/K=1.163W/（m m2 2K)K)，F=40mF=40m2 2;(2)(2)南墙南墙:双层全部玻璃钢窗，挂浅色内窗帘，双层全部玻璃钢窗，挂浅色内窗帘，F=16mF=16m2 2;(3)(3)南墙：红砖墙，南墙：红砖墙，K=1.55W/(mK=1.55W/(m2 2K)K)，序号，序号1 1，属属型，型，F=22mF=22m2 2(4)(4)内墙：临室包括走廊，均与车间温度相同。内墙：临室包括走廊，均与车间温度相同。（5 5）室内设计温度）室内设计温度:t:tn n=27=27；（6

29、6）室内有）室内有8 8人工作（上午人工作（上午8 8点至下午点至下午6 6点）；点）；（7 7）室内压力稍高于室外大气压力。）室内压力稍高于室外大气压力。n解解 按本题条件，只有前三项围护结构和人员按本题条件，只有前三项围护结构和人员需分别计算冷负荷。由于室内压力高于大气压需分别计算冷负荷。由于室内压力高于大气压力所以不需考虑由于室外空气渗透所引起的冷力所以不需考虑由于室外空气渗透所引起的冷负荷。现分项计算如下：负荷。现分项计算如下：（1 1）屋顶冷负荷）屋顶冷负荷 由附录由附录2-42-4表表4 4查得冷负荷计算温度逐时值，即查得冷负荷计算温度逐时值，即可算出屋顶逐时冷负荷，计算结果列于表

30、可算出屋顶逐时冷负荷，计算结果列于表2-62-6中。计算式为中。计算式为(单位为单位为W W）:)(,nnlnttFKLQ表表2-6 2-6 屋顶冷负荷屋顶冷负荷时间时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00t tl,nl,n35.535.534.134.133.133.132.732.733.033.034.034.035.835.838.138.140.740.743.543.546.146.148.348.349.949.9t tl,nl,n-t-tn n8.58.57.17.16.16.15.75.7

31、6.06.07.07.08.88.811.111.113.713.716.516.519.119.121.321.322.922.9F F4040k k1.1631.163LQLQ39539533033028428426526527927932632640940951651663763776876888988999199110651065(2)(2)南外墙冷负荷南外墙冷负荷n由附录由附录2-52-5表表3 3查得查得型外墙冷负荷计算温度，型外墙冷负荷计算温度，将其逐时值及计算结果列入表将其逐时值及计算结果列入表2-72-7中，计算式中，计算式同上。同上。表表2-7 2-7 南外墙冷负荷南外墙冷

32、负荷时间时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00t tl,nl,n35.035.034.634.634.234.233.933.933.533.533.233.232.932.932.832.832.932.933.133.133.433.433.933.934.434.4t tl,nl,n-t-tn n8.08.07.67.67.27.26.96.96.56.56.26.25.95.95.85.85.95.96.16.16.46.46.96.97.47.4F F2222k k1.551.55LQLQ273

33、273259259246246235235222222211211201201198198201201208208218218235235252252表表2-8 2-8 南外窗瞬时传热冷负荷南外窗瞬时传热冷负荷时间时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00t tl,nl,n262626.926.927.927.929.029.029.929.930.830.831.531.531.931.932.232.232.232.232.032.031.631.630.830.8t tl l-t-tn n-1-1-0.

34、1-0.10.90.92.02.02.92.93.83.84.54.54.94.95.25.25.25.25.05.04.64.63.83.8F F1616k k3.013.01LQLQ-48-48-4.8-4.843439696140140183183216216236236250250250250241241222222183183（3 3）南玻璃窗传热引起冷负荷）南玻璃窗传热引起冷负荷n由附录由附录2-42-4表表9 9查得双层玻璃窗的传热系数查得双层玻璃窗的传热系数K K值，值，当当n n=8.7W/(m=8.7W/(m2 2K)K)，w w=18.6W/(m=18.6W/(m2 2K

35、)K)时，时，K=3.01W/(mK=3.01W/(m2 2K)K)，再由表，再由表1010查得玻璃窗传热查得玻璃窗传热系数的修正值，对全部玻璃双层应乘系数的修正值，对全部玻璃双层应乘1.01.0的修的修正系数，最后传热系数正系数，最后传热系数K=3.01W/(mK=3.01W/(m2 2KK）。）。由附录由附录2-52-5表表1111查出玻璃窗冷负荷计算温度查出玻璃窗冷负荷计算温度t ti i,根据（根据（2-352-35）计算，其结果见表）计算，其结果见表2-8.2-8.计算式计算式为为:)()(nlttKFnLQn(4)(4)透过玻璃窗进入日射得热引起冷负荷透过玻璃窗进入日射得热引起冷负

36、荷n题中所用玻璃为题中所用玻璃为3mm3mm普通平板玻璃钢窗，由附录普通平板玻璃钢窗，由附录2-52-5表表4 4中中查得双层钢窗有效面积系数查得双层钢窗有效面积系数C C=0.75=0.75，故窗之有效面积，故窗之有效面积F=16F=160.75=12m0.75=12m2 2.n由附录由附录2-52-5表表2 2中查得遮挡系数中查得遮挡系数C Cs s=0.86,=0.86,由表由表3 3查出遮阳系数查出遮阳系数C Cn n=0.6=0.6，于是综合遮阳系数，于是综合遮阳系数C Cz z=0.86=0.860.6=0.5160.6=0.516n再由附录再由附录2-52-5表表1 1查出纬度为

37、查出纬度为4040时南向日射得热因数最大时南向日射得热因数最大值值Dj,maxDj,max=302W/m=302W/m2 2。因北京处于北纬。因北京处于北纬27273030以北属北区，以北属北区，故由附录故由附录2-52-5表表6 6查得北区有内遮阳的窗玻璃冷负荷系数逐查得北区有内遮阳的窗玻璃冷负荷系数逐时值时值C CLQLQ.n以上数据已全，可用公式计算逐时进入玻璃窗日射得热引以上数据已全，可用公式计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷，并计入表起的冷负荷，并计入表2-92-9中。计算式为：中。计算式为：LQjZCDCFLQmax,时间时间7:008:009:0010:0011:0012:0

38、013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00CLQ0.180.260.400.580.720.840.800.620.450.320.240.160.10Dj,max302CZ0.516F12LQ33748674810851346157114961159841598449299187表表2-9 2-9 南窗透入日射得热引起的冷负荷南窗透入日射得热引起的冷负荷（5 5）人员散热引起冷负荷）人员散热引起冷负荷n手表装配属极轻度劳动，查表手表装配属极轻度劳动，查表2-42-4，当室温，当室温2727时，时，每人散发的显热和潜热量为每人散发的显热和潜热量为57W57W和和7

39、7W77W，由于在室内工，由于在室内工作的有男子和女子，参见表作的有男子和女子，参见表2-32-3取群集系数取群集系数n=0.96.n=0.96.根据室内工作人员由上午根据室内工作人员由上午8 8时至下午时至下午6 6时共停留时共停留1010个小个小时（中午的两小时午休也计算在内，有一部分人会呆时（中午的两小时午休也计算在内，有一部分人会呆在车间）在车间）,由附录由附录2-62-6表表4 4查得人体显热散热冷负荷系查得人体显热散热冷负荷系数逐时值，按式（数逐时值，按式（2-52-5）计算人体显热散热逐时冷负）计算人体显热散热逐时冷负荷并列于表荷并列于表2-102-10中。计算式为：中。计算式为

40、：n人体潜热散热引起的冷负荷人体潜热散热引起的冷负荷LQLQL L为潜热散热量乘以群为潜热散热量乘以群集系数。集系数。LQssCnnqLQ表表2-10 2-10 人员散热引起的冷负荷人员散热引起的冷负荷时间时间7:007:008:008:009:009:0010:0010:0011:0011:0012:0012:0013:0013:0014:0014:0015:0015:0016:0016:0017:0017:0018:0018:0019:0019:00C CLQLQ显热负荷显热负荷0.070.070.060.060.530.530.620.620.690.690.740.740.770.77

41、0.800.800.830.830.850.850.870.870.890.890.420.42LQLQs s潜热负荷潜热负荷0 026.326.3232232271271302302324324337337350350363363372372381381390390184184LQLQL L0 0591591591591591591591591591591591591591591591591591591591591591591591591LQLQ0 061761782382386286289389391591592892894194195495496396397297298198177577

42、5最后将前五项逐时冷负荷值汇总并相加，列于表最后将前五项逐时冷负荷值汇总并相加，列于表2-112-11中。中。表表2-112-11时间时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00屋顶负荷屋顶负荷3953302842652793264095166377688899911065外墙负荷外墙负荷273259246235222211201198201208218235252窗传热负荷窗传热负荷-48-4.84396140183216236250250241222183窗日射负荷窗日射负荷3374867481085134

43、6157114961159841598449299187人员负荷人员负荷0617823862893915928941954963972981775总计总计957168721442534288032063250305028832798276927282462由表由表2-112-11可以看出，最大冷负荷值出现在可以看出，最大冷负荷值出现在13:0013:00时，其值时，其值为为3250W3250W，此值即为该手表装配车间夏季空调设计冷负荷。，此值即为该手表装配车间夏季空调设计冷负荷。各项冷负荷中，以窗的日射得热冷负荷最大，因此，朝阳各项冷负荷中，以窗的日射得热冷负荷最大，因此，朝阳的空调房间应尽量

44、采用外遮阳设施，以降低房间冷负荷。的空调房间应尽量采用外遮阳设施，以降低房间冷负荷。四、空调动态负荷、间歇运行负荷概述四、空调动态负荷、间歇运行负荷概述（一）空调动态负荷（一）空调动态负荷n所谓空调动态负荷计算，就是针对逐时变化的室外气所谓空调动态负荷计算，就是针对逐时变化的室外气象条件和室内工作要求的空气湿度条件，根据围护结象条件和室内工作要求的空气湿度条件，根据围护结构特性计算出全年构特性计算出全年87608760小时逐时的空调负荷值。当然，小时逐时的空调负荷值。当然，最大负荷值也就包含在其中了。最大负荷值也就包含在其中了。（二）间歇运行的负荷（二）间歇运行的负荷n空调系统连续运行时，全天

45、的供冷量应为该天各时刻空调系统连续运行时，全天的供冷量应为该天各时刻冷负荷之和。而空调系统间歇运行时，全天供冷量则冷负荷之和。而空调系统间歇运行时，全天供冷量则应为预冷期与使用期各时刻房间除热量的总和。应为预冷期与使用期各时刻房间除热量的总和。负负荷荷预预冷冷负负荷荷除热量除热量蓄热负荷蓄热负荷冷负荷冷负荷0 06 6121218182424室室温温时间时间间歇期间歇期间歇期间歇期使用期使用期预冷期预冷期夏季间歇运行的空调系统负荷和室温的变化夏季间歇运行的空调系统负荷和室温的变化第四节 空调房间送风状态及送风量的确定送风送风i iO O，d dO Oi iN N,d,dN N排风排风QQWWt

46、 tN N(）N N（%）空调房间送风空调房间送风n 根据总热平衡：根据总热平衡：或根据湿平衡：或根据湿平衡：由于送风量同时吸收室由于送风量同时吸收室内余热余湿，由上两式：内余热余湿，由上两式：n左式代表了空气从状态左式代表了空气从状态O O吸吸收余热、余湿后变到状态收余热、余湿后变到状态N N的角系数。的角系数。n由上可得，送风状态在余由上可得，送风状态在余热热Q Q，余湿，余湿W W作用下，在作用下，在i-di-d图上图上,是沿着过是沿着过N N点点 的的过程线变化到室内状态过程线变化到室内状态N N的。的。WQ二、夏季送风量和送风状态的确定二、夏季送风量和送风状态的确定n已知余热已知余热

47、Q Q，余湿，余湿W W，室内状态为，室内状态为N N（i iN N,d,dN N),),在在i-di-d图图（下图）过（下图）过N N点作点作 的角系数线。的角系数线。n只要再知道只要再知道i iO O,d,dO O,t,tO O之一就可以在之一就可以在线上确定送风状线上确定送风状态点态点O O。n送风状态点确定后，送风量可由下式求得：送风状态点确定后，送风量可由下式求得：或或WQ=100%=100%QWN Ntt0 0tt0max0maxO OO Od d0 0d dN Ni i0 0室内送风状态变化过程室内送风状态变化过程i iN N在选定送风温差之后，可按以下步骤确定送风状在选定送风温

48、差之后，可按以下步骤确定送风状态和送风量。态和送风量。（1 1）在）在i-di-d图上找出室内空气状态点图上找出室内空气状态点N N；（2 2）根据算出的余热）根据算出的余热Q Q和余湿和余湿W W求出热湿比，并求出热湿比，并过过N N点画出过程线点画出过程线；(3)(3)根据选定的送风温差根据选定的送风温差tt0 0，求出送风温度，求出送风温度t t0 0，过过t t0 0的等温线和过程线的等温线和过程线的交点的交点O O即为送风状即为送风状态点；态点；（4 4）计算送风量。）计算送风量。P60 P60 例例2-42-4n某空调房间总余热量某空调房间总余热量Q=3314WQ=3314W，总余

49、湿量，总余湿量W=0.264g/s,W=0.264g/s,要求室内全年保持空气状态为：要求室内全年保持空气状态为：t tN N=22=2211，N N=55=555%,5%,当地大气压力为当地大气压力为101325Pa,101325Pa,求送风状态和送风量。求送风状态和送风量。（1 1）求热湿比）求热湿比 3314126000.264QW（2 2）在）在i-di-d图上（下图）确定室内状态点图上（下图）确定室内状态点N N，通过该点画出通过该点画出=12600=12600的过程线。取送风温度的过程线。取送风温度tt0 0=8=8，则送风温度，则送风温度t t0 0=22-8=14=22-8=1

50、4。得送风。得送风状态点状态点O O。在在i-di-d图上查得：图上查得：i iO O=35.6kj/kg i=35.6kj/kg iN N=45.7kj/kg=45.7kj/kgd dO O=8.5g/kg d=8.5g/kg dO O=9.3g/kg=9.3g/kg3.3140.33/45.735.6NOQGkg sii(3)(3)计算送风量计算送风量按消除余热：按消除余热：0.2640.33/1188/9.3 8.5NOWGkg skg hdd按消除余湿：按消除余湿：按消除余热和余湿所得送风量相同，说明计算按消除余热和余湿所得送风量相同，说明计算无误。无误。N Nt tN N=22=22