恒溫恒濕房間冷(熱)、濕負(fù)荷的計(jì)算
恒溫恒濕房間冷(熱)、濕負(fù)荷的計(jì)算
一、經(jīng)筑物冷負(fù)荷的形成過程
在進(jìn)行建筑物冷負(fù)荷計(jì)算時(shí),首先必須分清兩個(gè)含義不同而相互又有關(guān)聯(lián)的量,即得熱量和冷負(fù)荷。
恒溫恒濕房間得熱量是指某一時(shí)刻由室外和室內(nèi)熱源進(jìn)入房間的熱量的總和。按是否隨時(shí)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(duì)流和以輻射兩種方式傳遞的得熱。
瞬時(shí)冷負(fù)荷是指為了維持室溫恒定,在某一時(shí)刻為消除室內(nèi)空氣在該時(shí)刻以對(duì)流方式所得熱量的需冷量。
瞬時(shí)得熱中以對(duì)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(gòu)成房間瞬時(shí)冷負(fù)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(hù)結(jié)構(gòu)和家具等室內(nèi)物體表面上,并為之所吸收,只有當(dāng)這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(duì)流方式逐浙放出加熱室內(nèi)空氣成為房間滯后冷負(fù)荷,另一部分被圍護(hù)結(jié)構(gòu)所貯存,空調(diào)冷負(fù)荷應(yīng)是以上兩部分冷負(fù)荷之和。
由上可見,任一時(shí)刻房間瞬時(shí)得熱量的總和未必等于同一時(shí)間的瞬時(shí)冷負(fù)荷,只有當(dāng)瞬時(shí)得熱量全部以對(duì)流方式傳遞給室內(nèi)空氣時(shí)(如新風(fēng)和滲透風(fēng)帶入室內(nèi)的得熱量)或圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(shí)冷負(fù)荷。
除熱量:當(dāng)恒溫恒濕系統(tǒng)間歇使用時(shí),在停止運(yùn)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(hù)結(jié)構(gòu)和家俱中。一旦重新開啟系統(tǒng),要達(dá)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(fù)荷之外還要增加該自然增溫的負(fù)荷。這兩部分負(fù)荷之和即為除熱量,工程中常稱為開車負(fù)荷。這也就是恒溫恒濕機(jī)的實(shí)際供冷量。
上圖表示一個(gè)朝西的房間,當(dāng)其溫度保持一定,恒溫恒濕機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí),進(jìn)入室內(nèi)的瞬時(shí)太陽(yáng)輻射熱與冷負(fù)荷、除熱量三者之間的關(guān)系。由圖可見,實(shí)際冷負(fù)荷的峰值比太陽(yáng)輻射熱的峰值低,而且出現(xiàn)的時(shí)間也遲于太陽(yáng)輻射熱的峰值,圍護(hù)結(jié)構(gòu)和家俱室內(nèi)物體的蓄熱能力愈強(qiáng),冷負(fù)荷峰值愈低,延遲時(shí)間也愈長(zhǎng)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力和其熱容量有關(guān),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(shí)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(fù)荷、除熱量三者之間的關(guān)系。
由以上分析可知,在計(jì)算恒溫恒濕機(jī)負(fù)荷時(shí),必須考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(shí)冷負(fù)荷是不同步的。在確定房間逐時(shí)冷負(fù)荷時(shí),必須按不同住質(zhì)的得熱分別計(jì)算,然后取逐時(shí)各冷負(fù)荷分量之和。
我國(guó)過去沿用諧波分解法計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷,由于該澮與當(dāng)量溫差澮有著共同的缺點(diǎn),即對(duì)得熱量和冷負(fù)荷不加區(qū)分,結(jié)果,計(jì)算出的冷負(fù)荷量往往偏大,造成設(shè)備容量的浪費(fèi)。
我國(guó)在70~80年代開展了新計(jì)算方法的研究,全國(guó)空調(diào)負(fù)荷計(jì)算課題組提出采用冷負(fù)荷系數(shù)法和諧波反應(yīng)法計(jì)算恒溫恒濕機(jī)冷負(fù)荷