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中央空调设计中的一个重要数据-冷负荷

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作者:郑州三菱电机中央空调网址:https://www.hnhx01.com/h-nd-370.html

冷负荷是空调设计中的一个重要数据,它关系到空调房间的节能性及使用的舒适性。什么是冷负荷呢,冷负荷的影响因素有哪些呢,和郑州三菱电机中央空调的小编一起来了解一下。

冷负荷的定义是为保持建筑物的热湿环境和所要求的室内温度,必须由空调系统从房间带走的热量叫空调房间冷负荷,或在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷,冷负荷包括显热量和潜热量两部分。相反,如果空调系统需要向室内供热,以补偿房间损失热量而向房间供应的热量称为热负荷。

建筑冷负荷与热负荷


1、建筑物结构的蓄热特性决定了冷负荷与得热量之间的关系。瞬时得热中潜热得热和显热得热的对流成分立即构成瞬时冷负荷,而显热得热中的辐射成份则不能立即构成冷负荷,辐射热被室内的物体吸收和储存后,缓慢散发给室内空气。
2、空调负荷为保持建筑物的热湿环境,在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷。相反,为了补偿房间失热量需向房间供应的热量称为热负荷。
3、室内冷负荷主要有以下几方面的内容:照明散热、人体散热、室内用电设备散热、透过玻璃窗进入室内日照量、经玻璃窗的温差传热以及围护结构不稳定传热。
4、在供冷的夏季,要计算冷负荷,用以提供匹配的冷量;在冬季,要计算热负荷,用以提供匹配的热能。换言之,供冷时依据冷负荷,供热时依据热负荷。

影响建筑冷热负荷的重要因素


空调系统中的各个设备容量是按照容量冗余原则选择的,即根据空调建筑内可能出现的最大热、湿负荷进行选择,而在空调的实际运行中,空调负荷是动态变化的,而且多数情况下是在部分负荷下运行的。
当空调系统在运行过程中的某一时刻处于稳定状态时,空调建筑内的空气温度保持恒定,流出和流入空调房间内的热量处于平衡状态。
由于外部的干扰作用破坏了原来的能量平衡状态,引起调节参数的变化,于是调节过程便开始,以改变对象输入或输出的能量,使能量达到新的平衡,使调节参数回复到给定值。 空调系统负荷在多种外部因素的作用下呈动态变化,这些外部因素主要有以下一些情况:
(1)太阳辐射。通过空调房间的外窗进入室内的太阳辐射热,将会受到天气阴、晴变化的影响。
(2)室外空气温度。由于室内、外温差的变化而引起室内、外热量传递的变化,从而造成空调房间内冷、热负荷的变化。
(3)室外空气的渗透。室外空气通过空调房间的门、窗缝隙进入室内,造成对室内温度的影响。
(4)新风。为了满足室内卫生需要和正压及排风等要求,而引入室外新鲜空气量的变化,即新风的使用情况直接造成室内冷、热负荷的变化。
(5)建筑环境内照明、电热及机电设备的开启、停止和投入使用数量的变化。
(6)建筑环境内部工作人员数量的增减会直接影响到冷、热负荷的水平。
(7)室内湿度变化引起热负荷的变化,室内湿度变化也会导致空调系统冷、热负荷的变化。
(8)建筑外围护对空调区域的冷、热负荷水平也影响重大。

空调总冷负荷的确定


空调区冷负荷是确定建筑空调送风处理过程和空调设备容量的依据之一,也是计算各个环节冷负荷的基础。各个环节计算冷负荷中包括:空调区的计算冷负荷、空调建筑的计算冷负荷、空调系统的计算冷负荷和空调冷源的计算冷负荷。
空调区计算冷负荷的确定方法是:将此空调区的各分项冷负荷按各计算时刻累加,得出空调区总冷负荷逐时值的时间序列,之后找出序列中的最大值,即作为该空调区的计算冷负荷。
空调建筑的计算冷负荷应按不同情况分别确定。当空调系统末端装置不能随负荷变化而自动控制时,该空调建筑的计算冷负荷应采用同时使用的所有空调区计算冷负荷的累加值;当空调系统末端装置能随负荷变化而自动控制时,应将此空调建筑同时使用的各个空调区的总冷负荷按各计算时刻累加,得出该空调建筑总冷负荷逐时值的时间序列,之后找出序列中的最大值(综合最大值),即作为该空调建筑的计算冷负荷。显而易见,因为各空调房间的朝向、工作时间并不一致,它们出现最大冷负荷的时刻也不会一致,无室温控制的空调系统简单地将各房间最大冷负荷叠加将会导致制冷系统装机冷量以及运行费用过大。
集中空调系统的计算冷负荷,应根据所服务的空调建筑中各分区的同时使用情况、空调系统类型及控制方式等各种情况不同,综合考虑各分项负荷,经过焓湿图分析和计算。
空调冷源的计算冷负荷,应根据所服务的各空调系统的同时使用情况,并考虑输送系统和换热设备的冷量损失,经计算确定。

建筑冷负荷的控制


建筑冷负荷主要由外扰和内扰组成。因此控制建筑冷负荷包括减少内热源、减少围护结构传热量。

减少内热源

在夏季,冷负荷部分来自于内部热源。如人体散热、电气设备散热、炊事散热等。因此,减少冷负荷很重要的一点就是减少内部热量的产生。其中,人体散热是不可控制的。
1、照明控制散热
最常见的室内热源就是照明灯具。以向炽灯为例,这种灯泡的光效率极低,为5%~10%,其余的电能转化成了热能,因此白炽灯又被称为热灯泡。使用高效的节能型荧光灯、新型的LED光源部可以有效地降低照叫散热量。
2、电器设备散热的控制
选择节能型低散热量的电器产品可以有效降低电器设备产热。另外,将产热量大的电器布置于相对隔离的区域也可以减少没备产热对室内热环境的影响。

减少围护传热

围护结构传热是冷负荷的主要组成部分。控制围护结构传热也是减少冷负荷的基本途径。围护结构得热主要包括太阳辐射热量、建筑周同空气与同护结构的对流换热以及空气渗透得热。因为来自外部的热量能显著增大冷负荷,因此在被动降温的设计中减少围护结构得热是至关重要的。

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