房间空调器负荷、风量的计算

空调负荷计算的目的在于确定空调系统的送风量并作为选择空调设备（如空气处理机组中的冷却器、加热器、加湿器等）容量的基本依据。 我们一起来学习这方面的知识。

房间空调器的负荷计算  

1、舒适性空调的室内空气计算参数   

    《采暖通风与空气调节设计规格》（GB 50019—2003）规定，舒适性空调室内计算参数如下表所示。

    注：实际工作中请参考现行的国家标准。

    室内温、湿度取值的高低，与能耗多少密切相关，在加热工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗可减少5% ~ 10%；在冷却工况下，室内计算温度每升高1℃，能耗可减少8% ~ 10%。

 2、工艺性空调的室内空气计算参数  

    工艺性空调根据工艺要求，并考虑必要的卫生条件来确定。具体情况可以参考《空气调节设计手册》电子部第十设计研究院编。

3、 空调房间负荷计算  

    前我国普遍采用的冷负荷计算方法主要有两种：冷负荷系数法、谐波反应法，本课程中采用冷负荷系数法。

   在这里，我们推荐两本教材：

    【1】田娟荣, 刘婷婷, 沈沁副. 通风与空调工程[M]. 机械工业出版社, 2010.

    【2】黄翔. 空调工程.第2版[M]. 机械工业出版社, 2014.

 

冷热负荷估算指标  

      

1、夏季冷负荷估算   

    空调负荷概算指标，是指折算到建筑物每一平方米空调面积所需制冷机或空调器提供的冷负荷值。

    将负荷概算指标乘以建筑物内的空调面积，即得夏季空调制冷系统总负荷的估算值。

    国内部分建筑空调冷负荷概算指标

2、冬季冷负荷估算   

    民用建筑空气调节系统冬季热负荷，可按冬季采暖热负荷指标估算后，乘以空调系统冬季用室外新风量的加热系数1.3－1.5即可。

国内部分建筑采暖热负荷概算指标

房间空调器的排风量计算  

  1、夏季送风状态及送风量的确定  

    上图所示为一个空调房间的送风示意图。室内余热量（冷负荷）为Q（W），余湿量（湿负荷）为W（kg/s）。为了消除余热余湿，保持室内空气状态为N（hN , dN）点，送入G（kg/s）的空气量，其状态为O（ho , do）。送入的空气吸收室内的余热、余湿后，由状态O变为状态N而排出，从而保证了室内空气状态为N。

    根据热平衡得

    根据湿平衡得

    整理上述两式得

    以上两式相除得热湿比

    在焓湿图上就可利用热湿比ε的过程线来表示送入空气状态变化过程的方向。只要送风空气的状态点O位于通过室内状态点N的热湿比线上，那么将一定质量，具有这种状态的空气送入房间，就能同时吸收余热和余湿，从而保证室内要求的状态N。

    从上图可以看出，凡是位于N点一下热湿比线上的点均可作为送风状态点，只不过O点距N点越近，送风量越大，距N点越远则送风量越小。因此，送风状态点O的选择就涉及到一个经济技术的比较问题。

    从经济上讲， 一般总是希望送风温差Δto尽可能的大，这样，需要的送风量就小，空气处理设备也就小，既可以节约初投资，又可以节省运行能耗。但是从效果上看，送风量太小，空调房间的温度场和速度场的均匀性和稳定性都会受到影响。同时，由于送风温差大，较低，to冷气流会使人感到不舒适。

    暖通空调规范根据空调房间恒温精度的要求给出了夏季送风温差的建议值，还推荐了换气次数，如下表所示。

    用表中送风温差计算所得的送风量折合的换气次数大于表中推荐的换气次数，则符合要求。

    选定送风温差后，按以下步骤确定送风状态O点和计算送风量：

    ⑴在焓湿图上确定出室内状态点N；

    ⑵由热湿比作出过N点的热湿比线；

    ⑶根据选取的送风温差，在热湿比线上定出送风状态点O；

    ⑷用 式计算所需的送风量，并校核换气次数。

    2、冬季送风状态及送风量的确定   

    （1）采用与夏季不同的送风量

       确定方法与夏季相同，冬季的送风温差可取大一些。

    （2）采用与夏季相同的送风量

    只需调节送风参数，根据 式反求出送风状态点（ ）

     由所求的（ ）确定的冬季送风状态点O’与室内状态点N的连线就是冬季工况的热湿比线。

3、 新风量的确定   

（1）卫生要求

    空调房间的最小送风量应当保证人体健康所需要的新风量。

（2）补充局部排风量或补充室内燃烧所耗的空气量

    空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使房间产生负压，必须有相应的新风量来补充排风量。

（3）保持空调房间的正压要求

    为了防止外界空气渗入室内，需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压。

    在实际工程中，如果按上述方法所确定的空调系统的新风量不足总风量的10%时，新风量应按总风量的10%计算，以确保室内空气的卫生和安全。

公共建筑主要空间的设计新风量