连载 · 8| 《变风量空调系统》——2.3变风量空调负荷计算
2017-08-11
2.3.1 空调负荷的定义
空调负荷在不同的时刻差别很大，主要取决于外部因素（如室外温度、太阳辐射强 度等）和室内因素（如室内人员、灯光、设备等）。
冷负荷：在某一时刻为保持室内环境要求的温度和湿度，需要向室内供应的冷量（或 需要从室内移除的热量）称为冷负荷。
热负荷：在某一时刻为保持室内环境要求的温度和湿度，为了补偿房间失热而需向 房间供应的热量。
2.3.2 空调负荷的组成
空调负荷在不同的时刻差别很大，主要取决于外部因素（如室外温度、太阳辐射强 度等）和室内因素（如室内人员、灯光、设备等）。
冷负荷是由以传热、对流、辐射形式的热传递过程，通过围护结构、室内热源以及 系统产生。
空调区的夏季冷负荷，应该根据下述各项热量的种类、性质以及空调区的蓄热特性， 分别进行逐时转化计算，确定出各项冷负荷，然后逐时叠加，找出综合最大值，即为房 间的最大冷负荷。
（1）通过围护结构传入的热量。
（2）透过透明围护结构进入的太阳辐射得热量。
（3）人体散热量。
（4）照明散热量。
（5）设备、器具、管道及其他内部热源的散热量。
（6）食物或物料的散热量。
（7）渗透空气带入的热量。
（8）伴随各种散湿过程产生的潜热量。
上述各项的热量实际上是指进入空调房间的得热量，当热量进入室内后，室内各表面以及空气之间发生复杂的对流、传导和辐射热交换，最终形成空调负荷。因此，对房 间空调负荷进行详细计算是一项十分复杂、烦琐的工程：不仅计算进入房间的各种类型 的得热量，还要考虑每种得热类型之间的辐射与对流的交互作用以及围护结构的热工特 性蓄热与放热。正是由于负荷形成过程的复杂性，出现了各种负荷计算模型并将计算工 程加以简化，同时对输入数据提出了一定的要求，逐步形成了动态负荷的计算方法。
2.3.3 变风量空调负荷计算
外区空调负荷包括：外围护结构冷负荷或热负荷及内热冷负荷。外围护结构负荷主 要通过外窗、外墙内表面与人体及其他室内物体表面的辐射换热传递的；内区空调负荷主要是内热冷负荷，它随内区照明、设备和人员发热变化而变化，通常需要全年供冷。 对于定风量空调系统而言，由于送到每个房间的风量和系统总风量都是固定的，没有风量调节装置，因此无论是房间还是系统，均按最大负荷来设计风量。而对于变风量 空调，则可以适应一天中同一时间各朝向房间的负荷并不都处于最大值的特点，空调系 统的总送风量可以在建筑物内各个朝向房间之间进行转移，从而系统的总送风量可以减 少。实际工程的设计计算表明，在负荷相同的情况下，与定风量空调系统相比，变风量空调系统的送风量可减少 10%~20%。这样，空调系统的容量可以减少，从而降低设备费用的投资和运行费用。 因此，将建筑进行温控分区，进而进行空调分区，再计算该空调分区系统的综合冷负荷，最后计算整个建筑物的综合冷负荷。空调系统（或分区）的负荷值将决定着空气处理机组的容量，而整个建筑物的负荷值将决定着制冷主机（或冷源中心）的设备容量， 这是变风量空调系统在负荷计算中的一个特点。
对于低温送风系统而言，室内参数确定后可以进行房间负荷计算，计算方法同常温送风系统，但由于低温送风系统的特殊性，需综合考虑多方面的影响，主要有以下两个方面：
（1）由于低温送风系统的室内干球温度可较常温送风系统提高，因此显热冷负荷略低。
（2）低温送风与常温送风采用的新风量绝对值相等，且采用低温送风后由于室内相 对湿度下降，新风负荷比常规系统稍大，处理潜热负荷略大。