連載 · 8| 《變風量空調(diào)系統(tǒng)》——2.3變風量空調(diào)負荷計算
2017-08-11
2.3.1 空調(diào)負荷的定義
空調(diào)負荷在不同的時刻差別很大，主要取決于外部因素（如室外溫度、太陽輻射強 度等）和室內(nèi)因素（如室內(nèi)人員、燈光、設備等）。
冷負荷：在某一時刻為保持室內(nèi)環(huán)境要求的溫度和濕度，需要向室內(nèi)供應的冷量（或 需要從室內(nèi)移除的熱量）稱為冷負荷。
熱負荷：在某一時刻為保持室內(nèi)環(huán)境要求的溫度和濕度，為了補償房間失熱而需向 房間供應的熱量。
2.3.2 空調(diào)負荷的組成
空調(diào)負荷在不同的時刻差別很大，主要取決于外部因素（如室外溫度、太陽輻射強 度等）和室內(nèi)因素（如室內(nèi)人員、燈光、設備等）。
冷負荷是由以傳熱、對流、輻射形式的熱傳遞過程，通過圍護結(jié)構(gòu)、室內(nèi)熱源以及 系統(tǒng)產(chǎn)生。
空調(diào)區(qū)的夏季冷負荷，應該根據(jù)下述各項熱量的種類、性質(zhì)以及空調(diào)區(qū)的蓄熱特性， 分別進行逐時轉(zhuǎn)化計算，確定出各項冷負荷，然后逐時疊加，找出綜合最大值，即為房 間的最大冷負荷。
（1）通過圍護結(jié)構(gòu)傳入的熱量。
（2）透過透明圍護結(jié)構(gòu)進入的太陽輻射得熱量。
（3）人體散熱量。
（4）照明散熱量。
（5）設備、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）伴隨各種散濕過程產(chǎn)生的潛熱量。
上述各項的熱量實際上是指進入空調(diào)房間的得熱量，當熱量進入室內(nèi)后，室內(nèi)各表面以及空氣之間發(fā)生復雜的對流、傳導和輻射熱交換，最終形成空調(diào)負荷。因此，對房 間空調(diào)負荷進行詳細計算是一項十分復雜、煩瑣的工程：不僅計算進入房間的各種類型 的得熱量，還要考慮每種得熱類型之間的輻射與對流的交互作用以及圍護結(jié)構(gòu)的熱工特 性蓄熱與放熱。正是由于負荷形成過程的復雜性，出現(xiàn)了各種負荷計算模型并將計算工 程加以簡化，同時對輸入數(shù)據(jù)提出了一定的要求，逐步形成了動態(tài)負荷的計算方法。
2.3.3 變風量空調(diào)負荷計算
外區(qū)空調(diào)負荷包括：外圍護結(jié)構(gòu)冷負荷或熱負荷及內(nèi)熱冷負荷。外圍護結(jié)構(gòu)負荷主 要通過外窗、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)負荷主要是內(nèi)熱冷負荷，它隨內(nèi)區(qū)照明、設備和人員發(fā)熱變化而變化，通常需要全年供冷。 對于定風量空調(diào)系統(tǒng)而言，由于送到每個房間的風量和系統(tǒng)總風量都是固定的，沒有風量調(diào)節(jié)裝置，因此無論是房間還是系統(tǒng)，均按最大負荷來設計風量。而對于變風量 空調(diào)，則可以適應一天中同一時間各朝向房間的負荷并不都處于最大值的特點，空調(diào)系 統(tǒng)的總送風量可以在建筑物內(nèi)各個朝向房間之間進行轉(zhuǎn)移，從而系統(tǒng)的總送風量可以減 少。實際工程的設計計算表明，在負荷相同的情況下，與定風量空調(diào)系統(tǒng)相比，變風量空調(diào)系統(tǒng)的送風量可減少 10%~20%。這樣，空調(diào)系統(tǒng)的容量可以減少，從而降低設備費用的投資和運行費用。 因此，將建筑進行溫控分區(qū)，進而進行空調(diào)分區(qū)，再計算該空調(diào)分區(qū)系統(tǒng)的綜合冷負荷，最后計算整個建筑物的綜合冷負荷。空調(diào)系統(tǒng)（或分區(qū)）的負荷值將決定著空氣處理機組的容量，而整個建筑物的負荷值將決定著制冷主機（或冷源中心）的設備容量， 這是變風量空調(diào)系統(tǒng)在負荷計算中的一個特點。
對于低溫送風系統(tǒng)而言，室內(nèi)參數(shù)確定后可以進行房間負荷計算，計算方法同常溫送風系統(tǒng)，但由于低溫送風系統(tǒng)的特殊性，需綜合考慮多方面的影響，主要有以下兩個方面：
（1）由于低溫送風系統(tǒng)的室內(nèi)干球溫度可較常溫送風系統(tǒng)提高，因此顯熱冷負荷略低。
（2）低溫送風與常溫送風采用的新風量絕對值相等，且采用低溫送風后由于室內(nèi)相 對濕度下降，新風負荷比常規(guī)系統(tǒng)稍大，處理潛熱負荷略大。
