【文章內容簡介】 為： wwZwZwwwwwItttItItq?????????????????????),(])[()(t t I RZ ww w? ? ??? ???tZ為綜合溫度 Air ConditioningChapter 2 第三節(jié) 通過圍護結構的得熱量及其形成的冷負荷 主要內容 一、概述 二、諧波反應法 三、冷負荷系數(shù)法 四、模擬分析軟件 （一）得熱量和冷負荷的基本概念 （二）得熱量與冷負荷的關系 （三） 房間空氣的熱平衡關系 （四）計算方法綜述 Air ConditioningChapter 2 一、概述 （一）得熱量和冷負荷的基本概念 得熱量 (Heat Gain ?? HG)： 是指在某一時刻由室外和室內熱源散入房間的熱量總和； 瞬時冷負荷： 是指為了維持室溫恒定，空調設備在單位時間內必須自室內取走的熱量，也即在單位時間內必須向室內空氣提供的冷量。 除熱量： 當空調系統(tǒng)間歇使用時，室溫有 —定的波動，引起圍護結構額外的蓄熱和放熱，結果使得空調設備要自室內多取走一些熱量。這種在非穩(wěn)定工況下空調設備自室內帶走的熱量稱為除熱量。 Air ConditioningChapter 2 兩種方式機理不同 通過非透明圍護結構的熱傳導 通過玻璃窗的得熱 外表面對流換熱 外表面日射通過墻體導熱 得熱 潛熱 顯熱 輻射得熱 對流得熱 Air ConditioningChapter 2 Air ConditioningChapter 2 （二）得熱量與冷負荷的關系 ? 冷負荷與得熱有關，但不一定相等 ? 決定因素 ? 空調形式 ? 送風： 負荷＝對流部分 ? 輻射： 負荷＝對流部分＋輻射部分 ? 熱源特性： 對流與輻射的比例是多少？ ? 圍護結構熱工性能： 蓄熱能力如何？如果內表面完全絕熱呢？ ? 房間的構造（角系數(shù)） ? 注意： 輻射的存在是延遲和衰減的根源！ Air ConditioningChapter 2 得熱與冷負荷的關系 熱量 瞬時得熱量 瞬時冷負荷 需除去的蓄熱量 蓄熱量 時間（ h） 蓄熱量 需除去的蓄熱量 實際冷負荷 照明得熱量 時間（ h） 熱量 Air ConditioningChapter 2 瞬時日照得熱與冷負荷的關系 213瞬時太陽輻射得熱與房間實際冷負荷之關系 214瞬時日射得熱與輕、中、重型建筑實際冷負荷之關系 215熒光燈得熱與實際負荷之關系 Air ConditioningChapter 2 （三） 房間空氣的熱平衡關系 排除的對流熱＋空氣的顯熱增值 ＝ 室內熱源對流得熱 ＋ ? 壁面對流得熱 ＋滲透得熱 Air ConditioningChapter 2 室內熱源對流得熱 室內熱源得熱＝ 室內熱源對流得熱 ＋熱源向空調輻射板的輻射＋熱源向壁面的輻射 Air ConditioningChapter 2 壁面對流得熱 通過圍護結構的導熱得熱 ＋本壁面獲得的通過玻璃窗的日射得熱 ＝ 壁面對流得熱 ＋本壁面向空調輻射設備的輻射 ＋本壁面向其他壁面的長波輻射 ＋本壁面向熱源的輻射 Qcond Air ConditioningChapter 2 a i rniiwilniiws o l a rHpc o n vcl HGHGHGHG ?? ??????? ???? 1,i n f1,房間的總冷負荷 房間的各種得熱 空氣的顯熱增值 內表面輻射導致 的傳熱量差值 得熱和冷負荷 的差值 房間空氣熱平衡的數(shù)學表達式 ? 對輻射項進行了線性化而導出 Air ConditioningChapter 2 Air ConditioningChapter 2 （四）計算方法綜述 1. 典型負荷計算方法原理介紹 2. 常用的負荷求解法 xtxxaxtxat????????? )()(22??第三類邊界條件： )()0,(|]),([|)],0([ 0xfxtxtttxtttxnwxww?????????????????????太難求解了！ 1. 典型負荷計算方法原理介紹 非均勻板壁的不穩(wěn)定傳熱 : 其中內表面長波輻射： )]()([ 441???? jimj ijijlTTxQ ????Air ConditioningChapter 2 當量溫差法諧波反應法諧波分解法冷負荷系數(shù)法 冷負荷溫差法反應系數(shù)法負荷計算法1946. USA 1950s. USSR 1967. Canada ? 目的： 使負荷計算能夠在工程應用中實施 ? 發(fā)展： 由不區(qū)分得熱和冷負荷發(fā)展到考慮二者的區(qū)別 Air ConditioningChapter 2 穩(wěn)態(tài)算法 ? 當量溫差法、諧波分解法 : 不考慮建筑蓄熱，負荷預測值偏大 動態(tài)算法，積分變換求解微分方程 ? 2. 常用的負荷求解法 動態(tài)法的應用假設 ? 傳熱過程為一維非穩(wěn)定過程，原理上都對得熱、冷負荷、 除熱量加以區(qū)別 ? 將傳熱過程看作常系數(shù)線性熱力系統(tǒng)，其重要特征是： ? 可以疊加，當受多種擾量時，輸出響應等于各自響應之和； ? 系統(tǒng)特性不受時間變化。 Air ConditioningChapter 2 穩(wěn)態(tài)算法 ? 方法 ? 采用室內外瞬時溫差或平均溫差，負荷與以往時刻的傳熱狀況無關： Q＝ KF?T ? 特點 ? 簡單，可手工計算 ? 未考慮圍護結構的蓄熱性能，計算誤差偏大 ? 應用條件 ? 蓄熱小的輕型簡易圍護結構 ? 室內外溫差平均值遠遠大于室內外溫度的波動值 Air ConditioningChapter 2 動態(tài)算法 ? 對于常系數(shù)的線性偏微分方程，采用積分變換如傅立葉變換 或 拉普拉斯變換。積分變換的概念是把函數(shù)從一個域中移到另一個域中，在這個新的域中，函數(shù)呈現(xiàn)較簡單的形式，因此可以求出解析解。然后再對求得的變換后的方程解進行逆變換，獲得最終的解。 B域：問題容易求解 對函數(shù)進行 積分變換 求解 A域：問題難以求解 對函數(shù)解進行 積分逆變換 獲得解 Air ConditioningChapter 2 G(s)Input(s) Output(s)系統(tǒng)Input( ? ) Output( ? )傳遞函數(shù)與輸入量、輸出量的關系 ? 傳遞函數(shù) G(s)僅由系統(tǒng)本身的特性決定，而與輸入量、輸出量無關，因此建筑的材料和形式一旦確定，就可求得其圍護結構的傳遞函數(shù)。這樣就可以通過輸入量和傳遞函數(shù)求得輸出量。 )()()()()(00sIsOdeIdeOsGss????? ?? ??????? 如果輸入原函數(shù)是指數(shù)函數(shù)，則不需變換直接輸入，即可求得解的原函數(shù)。 Air ConditioningChapter 2 二、諧波反應法 （一）通過墻體、屋頂?shù)牡脽崃考捌湫纬傻睦湄摵? 定義圍護結構外側綜合溫度的波幅與內表面溫度波幅的比值為該墻體的傳熱衰減度 ?；內表面溫度波對外側綜合溫度的相應滯后為該墻體的傳熱延遲時間 ?。 定義進入房間的輻射得熱與室內冷負荷波幅的比值為房間的放熱衰減度 ?；室內冷負荷對輻射得熱的相位滯后為該房間的放熱延遲 ?。 綜合溫度作用下經圍護結構傳入熱量 t t tn m t tZ Z Z n n n Z Z? ? ?? ? ?? ? ??? ?? ? ?? ?c o s ( )1Q Q Q KF t tKKFtnmt tKtnmZ NNNNZ nnn n nZ NN Z nnn n n? ? ????? ???? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ???????