几种常见空调负荷动态计算方法介绍.pdf

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1、2005年增刊制冷与空调69几种常见空调负荷动态计算方法介绍*龙洋波吴祥生孙秀平后勤工程学院重庆400041摘要空调负荷计算是空调系统设计评价的重要依据如果空调负荷采用稳态计算当环境发生变化时就可能造成能量浪费或能量不足设备也不能在有效工况下运行本文介绍了传递函数法和谐波反应法以及最新空调负荷计算方法辐射时间序列法举例说明各负荷动态计算方法在空调设计中应用经过分析得出了辐射时间序列法与其他方法相比具有简便精度高的特点为实际应用提供参考关键词空调负荷动态计算方法空调负荷计算的结果在整个空调系统设计传递函数法计算得热和冷负荷不考虑外扰是中是一个非常重要的依据在空调系

2、统设计中采否呈周期性变化也不用付里叶级数表示用时用指标法等计算方法当外界环境发生变化时就间序列表示外扰变化即可在空调负荷计算中可难以准确地反映实际动态过程造成了不少工程将维护结构连同空气视为一个热力系统将日射空调设备选型过大选用台数过多有的甚至超和室外出需要一倍以上造成了建设资金和能量的大量温度变化等视为作用于其上的扰量而将维护结浪费这种现象的发生究其原因较多较复杂构的热流和室温作为这一热力系统对扰量的响但无论如何空调能耗计算方法的选用是否正确应这样就可以将外扰或室内得热作为系统的输1是其中一个重要的原因与以前相比由于谐波入而将其响应作为输出根据热力系统传递反映

3、法反应系数法等空调动态负荷计算方法函数的定义若得热量以Q(s)表示将作为响应使空调设计方法发生了根本性变革的空调负荷以CLQ(s)表示房间传递函数以1空调负荷计算方法发展历程空调负荷计算方法的发展历程是一个螺旋上G(s)表示则有G(s)=CLQ(s)由于实际升的过程第二次世界大战之前由于当时人们Q(s)对空调技术的掌握还不完善计算工具也不发达扰量都以逐时的离散值给出因此得热量和冷负这时空调负荷的确定一般采用稳定计算方法到荷的计算用离散系统更加合适所以直接用Z变了上个世界中期空调负荷计算有了长足的发展化来表示即G(z)=CLQ(z),上式中G(z)为开始研究动态计

4、算方法的理论提出了谐波反映Q(z)法也即用调和分析的方法求出各个时间墙体空调房间热力系数的Z传递函数取Z传递函数的得热量从上个世纪中叶到目前为止由于世式中前三项系数经过一系列的变化有界科学技术的飞速发展各种不同的动态计算方-1-2G(z)=W(0)+W(1)z-1+W(2)z-2+=V0+V1z+V2z=N(z)法层出不穷如反应系数法传递函数法辐射-1-21+Wz+WzM(z)12时间序列法等空调负荷计算越来越接近实际情况有力地推动了世界建筑节能事业的发展12几种常见的空调负荷动态计算方法最终得出t时刻经维护结构温差传热形成的2.1传递函数法冷负荷计算式为*龙

5、洋波男1982年4月生湖南涟源人后勤工程学院在读硕士研究生70制冷与空调2005年增刊计算窗户计算透过窗将计算空气户的太阳辐渗透引起对太阳辐射得热各得热种类型计算窗户对求对流部计算各外对太阳辐计算窗户吸的流分的累加总墙表面逐射吸收率收的太阳辐得和的时太阳辐射得热热逐射强度分时为对冷计算室外利用谐波法求负空气综合计算墙壁和流温度屋顶的传热和和荷得热辐射辐两射计算各窗计算室内热源部由于放热衰户的传热(灯具人员分减和延迟引得热量装置)引起得热起的冷负荷图1谐波反应法计算空调负荷流程图因此t时刻空调总的冷负荷可以由3式射时间系数用来将逐时得热的辐射部分转化成逐计算得出时

6、冷负荷r代表当前时刻某种辐射得热以对流传0~CLQt=CLQd+CLQf+CLQf3热方式进入到房间空气中去的那部分比例ré代表[4]后一时刻的依次递推2.3辐射时间序列法同时通常为了便于设计冷负荷的计算而将与利用反应系数法计算冷负荷一样辐射系数时间间隔设定为一小时写出传递函数法计算冷法也是根据得热量来计算冷负荷不同的是在辐射负荷的矩阵公式形式如式6所示该式中系数法中得热量指的是辐射得热量而不包括对流得热量对流得热直接转换成即时冷负荷把tQq为q时刻的冷负荷qq表示房间的得热系时刻对流得热和辐射得热所形成的冷负荷相加便数v和w为房间传递函数系数得出t时刻空调总的

7、冷负荷100wwQv00vvq2110211辐射时间序列法计算辐射得热所形成冷负荷w100wQvv00vq1221022的计算公式为ww100Q=vvv00q2132103Qq=r0qq+r1qq-Dt+r2qq-2Dt+r3qq-3Dt++r23qq-23Dt00w2w11Q2400v2v1v0q2464上式中如果以Q向量表示冷负荷组成的列表示成矩阵形式为向量Z表示v系数矩阵Z表示w系数矩阵Qrrrrrq12102322211q表示得热热流的向量则上式经过初等变化可Qrrrrrq2102322225-1Q3=r2r1r0r23r2

8、2q3写成Q=Z2Z1