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1、第8卷第3期郑州纺织工学院学报Vol.8No.31997年9月JOURNALOFZHENGZHOUTEXTILEINSTITUTESep.1997温度频率法在夏季空调负荷分析中的应用112王晓璐彭京砥黄大宇12(郑州纺织工学院纺织系郑州纺织工学院机械系郑州450007)摘要阐述了夏季空调冷负荷的简便计算方法———温度频率法,并对郑州豫纺大厦夏季空调冷负荷进行了计算,由此初步探讨了宾馆类建筑空调冷负荷的一些特点。关键词温度频率法,空调冷负荷中图号TB494目前计算建筑物中央空调负荷通行的方法是瞬态最大负荷法,它是通过对夏季和冬季空调设计日的负荷进行计算,求出
2、瞬态最大负荷或设计负荷,以此为依据选定设备容量进行系统设计。这种方法计算出的结果与实际值误差较大,随着对空调工程设计中节能要求的日益提高,这个矛盾愈显突出,而空调长期负荷计算能够较好解决上述问题。空调长期负荷计算是对空调运行期间每天逐时空调负荷进行计算,或者是对空调运行期间负荷水平的分布规律及冷、热负荷总累计值进行统计。因此计算结果更加接近实际。计算空调长期负荷的常用方法有:当量满负荷率法、温度频率法和反应系数法。温度频率法综合考虑了建筑物所在地的气象条件及建筑物本身热工性能,因而应用较多。本文就温度频率法进行探讨,并对其作了相应改进。1温度频率法温度频率
3、法是将空调运行期间室外空气温度按1℃温差的间隔统计出各种温度下累计小时数,计算出年温度频率分布或冬、夏期间温度频率分布,而后根据某物理模型的计算负荷与相应气象参数之间关系计算出全年或期间空调负荷值。空调运行期间负荷累计总值,即期间负荷可用下式计算:m[1]CLQ=CLQx·Nx(kW·h)(1)x=1CLQx———室外空气温度tw.x时建筑物空调负荷,kW;Nx———全年或冬、夏季空调运行期间室外空气温度tw.x出现的累计小时数,h;m———将室外空气温度变化范围按1℃间隔分组得到分组数;空调负荷CLQx包括多项室内外扰量引起的冷负荷,应分项讨论,以确定
4、各个tw.x下空调冷负荷数值。收稿日期:1997-05-20第3期王晓璐等:温度频率法在夏季空调负荷分析中的应用·27·1.1围护结构传热形成冷负荷由冷负荷系数法可知,屋顶、墙体、门窗传热形成冷负荷:[2]CLQ1=KF〔(tl+td)kρkα-tN〕(W)(2)或CLQ1=KF〔tw.x-tN+(tl+td)kρkα-tw.x〕=KF〔tw.x-tN〕+KF〔(tl+td)kρkα-tw.x〕若令冷负荷温差:Δtd=(tl+td)kρkα-tw.x则有:CLQ1=KF〔tw.x-tN〕+FKΔtd(W)(3)(3)中KF〔tw.x-tN〕项可认为是室内外
5、气温差造成围护结构温差传热,与室外气温成线性关系,而KFΔtα项可认为是围护结构外表面上日射形成冷负荷部分,与各时刻太阳辐射有关。由此,建筑物所有围护结构表面总传热量也应视为由两部分构成。室内外空气温差传热形成冷负荷:LCLQ2=KiFi(tw.x-tN.i)(W)(4)i=1L———建筑物围护表面总数,包括外墙、屋顶、门、窗等各个围护外表面。围护结构外表面上日射形成冷负荷虽然在同一月中相差不大,但在一年的不同季节之间有显著变化。为简化计算起见,对于夏季6、7、8三个月各天日射冷负荷,均取7月份的平均值。建筑物在一天中第n时刻日射冷负荷:LCLQ3(n)
6、=KiFiΔtdi(n)(W)(5)i=1Δtdi(n)———7月份建筑物第i个围护表面一天中第n时刻冷负荷温差,℃。1.2门窗日射冷负荷和对围护结构表面日射引起冷负荷一样,若只考虑6、7、8三个月的空调冷负荷,对由门、窗玻璃透射入室内的太阳辐射形成的冷负荷,夏季空调期间各天均可取夏季7月份平均值,即冷负荷系数法提供的值。即:[2]CLQ4(n)=FCsCnDJ,maxCcl(n)(W)(6)1.3新风负荷对于夏季任意一天n时刻建筑物新风负荷,将新风处理到室内空气焓值时,新风负荷为:CLQ5(n)=VρΔi(w)(7)将上式变换,得:ρVΔiCLQ5(n
7、)=(tw.x-tN)tw.x-tN令n时刻V体积流量的新风在室内外空气单位温差下的新风负荷:ρVΔiqx(n)=(W/℃)(8)tw.x-tNqx(n)求解过程中应首先求出Δi。对夏季空调设计日,从手册中可查得室外空气计算参数,依此得出空气含湿量,就一昼夜而言,含湿量变化不大,可视为定值。根据空气含湿量结合夏季空调的设计日室外逐时气温可算出室外空气逐时焓值,进而得到逐时室内外空气焓·28·郑州纺织工学院学报1997年第8卷差Δi,再求出单位温差下新风负荷。夏季其它空调日各时刻单位温差下的新风负荷,取标准设计日内同一时刻的值可能偏大,为计算简便起见,仍取标
8、准设计日内值。则夏季各天第n时刻新风负荷:CLQ5(n)=qx(n
