空调系统设计方法1.ppt
《空调系统设计方法1.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《空调系统设计方法1.ppt(59页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、4、空调系统设计方法,4-1 工况设计与过程设计,得热量与冷负荷的关系 得热:某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热0,意味着房间失去热量。,4-1 工况设计与过程设计,冷负荷:维持室内空气热湿参数为某恒定值时,在单位时间内从室内除去的热量,包括显热负荷和潜热负荷两部分。 如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分,则又可称作湿负荷。 得热量和冷负荷相等吗?,负荷的大小与去除热量的方式有关,常规的送风方式空调需要去除的是进入到空气中的得热量。,冷辐射板空调需要去除的热量除了进入到空气中的得热量外,还包括部分贮存在热表面上的得热量。,各种得热进入空气的途径,潜热得热、渗透空
2、气得热 得热立刻成为瞬时冷负荷 通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室内显热源散热 对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 辐射得热部分先传到各内表面,再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷,因此负荷与得热在时间上存在延迟。,4-1 工况设计与过程设计,以普通玻璃的玻璃窗进入的太阳辐射热为例 。,4-1 工况设计与过程设计,由于各围护结构内表面和家具的蓄热作用,冷负荷与得热量之间就存在着相位差和幅度差,冷负荷对得热的响应一般都有延迟,幅度也有所衰减。,4-1 工况设计与过程设计,照明得热与实际冷负荷之间的关系,由于灯光照明散热比较稳定,灯具开启后,大部分的热量被蓄存起来,随着时间的延续,蓄存的热量就逐渐
3、减小。,得热与冷负荷的关系,得热与冷负荷的关系,冷负荷与得热有关,但不一定相等 决定因素 空调形式 送风:负荷对流部分 辐射:负荷对流部分辐射部分 热源特性:对流与辐射的比例是多少? 围护结构热工性能: 蓄热能力如何?如果热容为0呢? 如果内表面完全绝热呢? 房间的构造(角系数) 注意:辐射的存在是延迟和衰减的根源!,4-1 工况设计与过程设计,一、空调负荷的特点 空调冷负荷一般包括有建筑围护结构的传热量、室内照明散热量、人体散热量、动力设备散热量、新风带入的热量及各类散湿量。 建筑传热量和新风带入的热量,随着室外气象条件的变化而变化。人体散湿量与建筑的使用性质、使用条件等许多因素有关,无时不
4、在变化。 对空调系统而言空调房间也不一定同时都使用。 可以看出空调负荷变化的复杂性。,某地区旅馆建筑夏季从5-9月2880h的运行中,空调部分负荷时的时间频率,说明了该地区旅馆建筑夏季有80以上的时间的空调负荷,只占总设计负荷的50,只需要冷源系统设备的50投入运行,空调负荷在90以上的时间还不到1。,某地区空调部分负荷时间频率,绝大部分时间段,空调系统在部分负荷下运行。,二、过程设计 暖通空调设计方法一般是以夏季或冬季室外空气设计参数为依据的典型工况进行设计的。空调冷、热负荷是按最不利工况进行计算的。因此,空调设备的选型、管道输水系统的能力可以满足最不利工况空调系统的使用要求。这种设计方法,
5、我们称之为“工况设计”,也就是“静态设计”。 按此设计方法进行工程设计,往往会出现如:空调负荷变化时,空调系统和设备不能进行相应的调节或调节性能比较差,出现大马拉小车现象。,某空调系统选择两台同型号的冷水机组,单台机组供冷量为Q,相应选择两台同型号冷水泵并联运行,单台水泵流量为G,扬程为H,如图所示。,“工况设计”条件下运行时,两台水泵并联工作点m,流量为2G,扬程为H。 H=(Rl+Z)a-b-c-d+(Rl+Z)d-e-a 图中曲线为系统管道特性曲线,图中曲线为两台水泵并联工作的特性曲线。,当空调负荷率为50时,只需开一台水泵即可,此时系统的阻力为H。 H =(Rl+Z)a-b-c-d+0
6、.25(Rl+Z)d-e-a 设计的水泵性能是:流量为G时,扬程为H,I为一台水泵工作时管道的特性曲线。,如果要满足系统供水量G时,水泵的实际工作点为n点,则需要对管网进行节流,将特性曲线变成为。很显然,水泵的工作是很不合理的,因为水泵的扬程为H 即可,而节流损失为HH段,长期运行则会浪费大量的能量。,在低负荷情况下单位制冷量的耗电量增大。,两台相同的冷水机组,部分负荷时的耗电指标,“过程设计”也就是“动态设计”。“过程设计”就是在“工况设计”的基础上考虑空调系统的设计和设备的选型都能满足空调系统运行处于良好的状态,以达到最大程度节约能量的目的。 过程设计是一个比较复杂的设计过程,设计要考虑工
7、程各方面特点及运行方式。同时,还要了解暖通空调设备的特性,工程规模,空调负荷的变化规律及运行管理方式,都直接影响到设计方案和设备选型,旅馆建筑,空调负荷基本上属于全日型的连续负荷。负荷变化范围大,低负荷时,可能低于设计负荷的10。选择冷水机组时,要求机组能处于高效率下运行。因此,许多工程选择了离心式冷水机组和螺杆式冷水机组大、小匹配方案,充分利用离心机高负荷运行时节能的特点,又发挥了螺杆机低负荷运行时负荷调节的优势。 对水泵的节能,根据空调负荷变化的特点,考虑运行调节的灵活性,水泵选型可以选择大、小泵匹配。对于大型空调系统可采用二级泵及变频调速形式。,4-2 空调冷、热负荷计算,在方案设计和初
8、步设计阶段,一般采用冷负荷指标估算空调冷负荷。在施工图设计阶段,空调冷负荷计算所需的基础资料和数据基本齐全,冷负荷应该进行详细计算。由于围护结构都有一定的蓄热性,对负荷具有延迟和衰减作用,在进行冷负荷计算时采用非稳态计算法进行。,4-2 空调冷、热负荷计算,空调房间或区域夏季冷负荷应包括下列各项内容: (1) 通过建筑围护结构传入的热量 (2) 通过外窗进入的太阳辐射热 (3) 人体散热量 (4) 照明散热量 (5) 设备散热量 (6) 食品或物料的散热量 (7) 新风带入的散热量 (8) 伴随各种散热量产生的潜热,4-2 空调冷、热负荷计算,空调房间或区域夏季散湿量包括下列各项内容: (1)
9、 人体散湿量 (2) 新风带入的湿量 (3) 液面或湿表面的散湿量等,4-2 空调冷、热负荷计算,1、 围护结构的传热量的计算 (1) 外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷: CL=KF(twi-tn) (2)外窗内外温差形成的逐时冷负荷: QCL=KCFCC1C2(tc+td)-tn KC外窗的传热系数(W/) FC外窗面积(); C1不同类型窗框的传热系数修正值; C2有内遮阳设施的传热系数修正值; tc玻璃窗的逐时冷负荷计算温度(); td外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值(),,4-2 空调冷、热负荷计算,2、通过外窗进入的太阳辐射热形成的逐时冷负荷 QCZ=C3C4C5FCJCCC_+(F
10、C1-FC)JSCCN C3玻璃窗的遮挡系数; C4窗内遮阳设施的遮阳系数; C5窗的有效面积系数; FC窗上受太阳直接照射的面积(); JC透过标准玻璃窗的太阳总辐射照度(W/); CC冷负荷系数; CCN北向冷负荷系数,参见有关设计手册或设计措施; FC1外窗面积(包括窗框)(); JS透过标准玻璃窗的太阳散射辐射强度(W/)。,4-2 空调冷、热负荷计算,3、 热负荷计算 冷负荷须按非稳态方法计算; 热负荷可以按稳态方法计算。 为什么?,冬季为什么采用稳定计算方法,而夏季采用非稳定计算方法?,比较: tw, 和 t=tw-tn,CLQwinter=HG=KwFw (tw-tn),采暖热负
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 空调 系统 设计 方法
链接地址:https://www.31doc.com/p-2917788.html