空调负荷是空调工程设计中最重要的数据之一

为了维持一定的环境，单位时间内从一定的空间除去（或补充）的热量（显热和潜热）的量称为空调负荷。

空调房间的负荷来自于房间的外部和内部，如：温差传热、太阳辐射热、设备散热湿气、人体散热湿气等。

空调负荷是空调工程设计中最基本、最重要的数据之一。 其价值直接影响空调方案的选择、空调及冷热源等设备的容量恒温恒湿机/a>，进而影响项目投资成本和设备性能。 消耗、系统运行成本和空调效果。

2）相对湿度——出汗是人体在任何温度下都存在的一种生理功能。 但气温较低时恒温恒湿机品牌，出汗量较少，往往感觉不到出汗。 相对湿度主要影响人体表面汗液的蒸发，即影响蒸发散发的热量的多少。 相对湿度过高不仅会让人感到闷热，而且会使汗液难以蒸发； 相对湿度过低，会使人感觉干燥，导致皮肤干燥、干裂，还容易引发呼吸道疾病。

3）气流速度——气流速度对人体热舒适性影响最明显的是夏季吹冷风时。 如果冷空气的流速太高，引起冷风的感觉，会让人感到极其难受，严重时会造成危及生命的伤害。 生病的。

室内空气计算参数可分为两类：

以保证人体舒适、健康、提高工作效率为目的的民用建筑和工业企业附属建筑的“舒适环境空气参数”；

对生产厂房和一些科研试验环境或设施进行“环境空气参数处理”，目的是重点满足生产过程和试验过程的空气环境需要。

1、人体热平衡与舒适度

当人体的散热与体内新陈代谢的产热达到平衡时，人的冷热感觉良好，体温就会维持在36.5℃~37℃。

正常情况下，任何有利于人体维持这种热平衡的环境，人们都会感到舒适； 否则，人们会感到不舒服。

2、舒适空调室内空气计算参数的确定：

-2012年《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》3.O.2舒适性空调室内设计参数应符合下列规定：

1 人员长时间停留区域的空调室内设计参数应符合表3.0.2的规定：

2、短期停留区域的空调制冷条件室内设计参数应比长期停留区域高1℃～2℃。 在供暖条件下，应降低1°C至2°C。 短期停留地区制冷条件下的风速不应大于0.5m/s，采暖条件下的风速不应大于0.3m/s。

3.0.4 采暖、空调室内热舒适度应按照现行国家标准《中等热环境下PMV和PPD指数的测定及规定》GB/T的有关规定执行，采用预期值平均热感觉指数CPMV）和预期不满意的百分比CPPD）评价，热舒适等级分级应按表3.O.4采用。

公共建筑空调系统室内空气计算参数：

普通住宅、公共建筑空调房间室内空气参数：

普通住宅、公共建筑空调房间室内空气参数：

3、工艺空调室内空气计算参数

由于工艺流程多种多样，工艺空调还可细分为：

一般制冷空调、恒温恒湿空调、净化空调、人工气候。

各种科技空调的特点：

1）冷却空调

对室内空气温度和湿度的要求是保证夏季作业时工人手不出汗。 因此，一般只规定温度或湿度的上限，对空调的精度没有要求。

例如，电子行业的一些车间规定，夏季室温不得大于28℃，相对湿度不得大于60%。

2）恒温恒湿空调

对室内空气的温湿度基础和精度有严格要求。 例如，在一些测量室中工业恒温机，要求室温常年保持在（20±0.1）℃，相对湿度常年保持在（50±5）%。

也有一些工艺仅对温度或相对湿度有严格要求。 例如，纺织行业的一些工艺对相对湿度有严格的要求，而空气温度主要是为了劳动保护。

3）净化空调

它不仅对空气的温度和湿度有一定的要求，而且对空气中所含尘粒的大小和数量，甚至微生物的种类也有严格的要求。

例如，某医院的洁净手术室分为四级，每一级对细菌浓度都有明确的要求。

4）人工气候

模拟高温高湿或低温低湿，甚至高海拔气候环境。

无论何种类型的工艺空调，由于其服务对象是工业生产或科学实验，因此必须根据工艺流程的特殊要求确定室内空气计算参数。

当有人操作时恒温恒湿空调设计，应尽可能考虑人体热舒适的需要。

对于夏季温度和相对湿度低于舒适空调的场所，应尽可能减少室内空气流量。 如果工艺条件允许，应尽可能提高空气温度。 这不仅节省设备投资和运行成本，而且有利于操作人员的健康。

某些生产工艺所需的室内空气参数（摘录）：

4、空调基数及空调精度

空调基准是指按照设计规定，空调区域内需要保持的空气基准温度和基准相对湿度。

空调精度是指空调区域内温度和相对湿度的允许波动范围。

例如，t=(22±1)℃，φ=(50±5)%。 其中，空气温度22℃、相对湿度50%为空调的基准值； 温度波动范围±1℃、相对湿度波动范围±5%为空调精度。

(2)空调室外空气参数的测定

通常建筑物周围都是自然环境，其内部必然受到外部大气压力、温度、湿度、风速、风向、日照等气象参数的影响。 空调系统设计和运行中使用的一些室外气象参数称为“室外空气计算参数”。

关系最密切的主要是一些温度和湿度参数，比如计算通过建筑围护结构或从室内传到室外的热量时涉及到的室外空气（干球）温度； 计算加热或冷却室外空气所需的热量。 、制冷量以及确定室外新风状态时涉及的室外空气湿球温度等参数。

1、室外空气温度、湿度的变化

室外空气的干球温度和湿球温度等参数是随着季节、昼夜和一天中的时间不断变化的量。

2 新风计算参数的确定

新风计算参数的取值将直接影响室内空气条件的保证程度和设备投资。

例如，当采用当地室外空气的最高干湿球温度作为室外空气时，该最高干湿球温度在夏季多年仅出现一次，且持续时间较短（几小时或几天几夜）。计算参数，取决于配置的设备和相关设备的容量。 如果太大，从长远来看就不能充分投入使用，造成投资浪费。

设计规范中规定的室外空气计算参数值通常不是最不利条件下的值，而是基于不保证室内温湿度在控制范围内的原则确定的值全年几次标准范围。

详见2012年《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》4.室外设计计算参数。

国内部分主要城市室外空气气象参数：

(3)空调室内负荷计算

室内负荷分为冷负荷和热负荷。

冷负荷：为维持一定的室内湿热环境，单位时间内需要从房间带走的热量。 它包括显热负荷和潜热负荷。 潜热负荷是单位时间内除去的水分，也称为水分负荷。

热负荷：单位时间内为维持一定的室内湿热环境而向房间补充的热量量。 它包括显热负荷和潜热负荷。 如果只控制温度而不控制湿度，则热负荷仅包括显热负荷。

1、空调房间内的热湿负荷主要来自：

人体散发热量和湿气； 照明灯具散热； 电气设备散热； 和其他设备散热。

(1)人体散发热量和湿气：

(2)照明灯具散热：

(3)电气设备的散热； 如电动机等。

空调室外热湿负荷计算：

(1)太阳辐射热通过玻璃窗进入室内；

(2)热量通过外墙和屋顶传入室内：

空调内外总热负荷计算：

空调内外总湿度负荷计算：

空调系统负荷：系统负荷根据房间负荷确定，同时考虑新风负荷和其他附加负荷。

新风负荷和附加冷热负荷理论上可以一一计算，但非常繁琐且不准确。 实际工程中，通常考虑房间总负荷的10%～50%来统筹考虑。

空调负荷粗略估算：

在工程设计的方案设计或初步设计阶段，为了满足立项评审、招标等对设备容量、机房面积、投资费用等的要求，往往需要对设备容量、机房面积、投资费用等有一个粗略的了解。空调系统的制冷量、供热量、用电量。 用水量，以及空调机房、制冷机房、锅炉房等设备房面积。

Q=预算指标×面积。

民用建筑和房间空调的近似负荷指标：

由于估算预算指标的上下限相差较大恒温恒湿空调设计，合理选择只能依靠设计者的经验。

夏季空调房间送风状况及送风量：

夏季空调送风状况及送风量：

送风状态点O的确定，即送风温差的确定，必须从经济和技术两方面综合考虑。

在确定送风温差时，还应结合所采用的送风方式来考虑，因为不同的送风方式，适宜的送风温差不同。

空调系统中常用的向上送风方式的夏季送风温差应根据送风口类型、安装高度、气流范围长度、是否附设等因素确定。 在满足舒适度和工艺要求的条件下，应增大送风温差。

舒适性空调送风口高度小于等于5m时送风温差不应大于10℃； 送风口高度大于5m时，不宜大于15℃。

工艺空调机的送风温差应按表中给出的数据采用。

过程空调的送风温差和换气次数

关于室内空气变化：

为了保证空调效果，需要保障空调房间的最小送风量，一般通过规定房间换气次数来体现。

换气次数为房间送风量G（m 3 /h）与房间容积V（m 3 ）之比，用n（次/h）表示，即：

装有舒适型空调的房间每小时换气次数不应少于5次，但较高空间的换气次数应根据其冷负荷计算。

知道了空调房间的冷负荷Q、湿度负荷W和室内控制参数，可以按照以下步骤确定夏季送风状态点和房间送风量。

1) 计算热湿比ε = Q/W。

2）在焓湿图上确定室内状态点N后，画一条经过N点的热湿比线ε。

3）按规范要求选择送风温差Δt O，计算送风温度t O =t N -Δt O 并校核（为防止送风口结露和滴水，送风温度t O =t N -Δt O ）夏季温度一般要求高于室内空气露点温度2-3℃）。

4) 根据送风温度t O ，在热湿比线上找到送风状态点。

5）计算供气量并检查换气次数。

夏季空调房间冷负荷Q=3314W，湿负荷W=0.264g/s。

1) 求热湿比：

2）根据tN=22℃，φN=55%，确定hd图上的室内空气控制状态点N，标记已知参数，求得hN=45kJ/kg干，dN=9g/kg干。 通过该点画一条热湿比线ε=12600。

3）根据题意查表，求送风温差ΔtO=8℃，则送风温度tO=22-8=14℃。

查看hd图发现室内空气露点温度为tNl=12.5℃，则tO-tNl=14-12.5=1.5℃<2℃~3℃，说明送风温差过大，使送风温度过低。 不合适。

将ΔtO降低至7℃，显然可以满足防止送风口结露的要求。 此时送风温度tO=15℃。

4) 在 hd 图上找到 15℃等温线与 ε 线的交点 O。 发现hO=35kJ/kg干，dO=8.2g/kg干。

5）计算送风量

或者

冬季空调房间送风量和送风状态点的确定：

冬季空调房间负荷为热负荷时，意味着需要向房间输送热空气。 此时，送风状态下的空气的温度和热函值均大于室内控制状态下的温度和热函值。

从人的总体适应能力来看，承受热空气的能力比承受冷空气的能力要强。 因此，空调器送出热风时的温差可以大于送出冷风时的空气温差。 因此，冬季送热风时的送风量可以比夏季小。

送热风时送风温度不宜过高，一般不超过45℃。

冬季减少送风量可以减少用电量，降低运行成本。 特别是对于较大的空调系统，减少送风量的经济效益更为显着。

但减少送风量时，应注意送风量不能小于房间最小换气次数所需的送风量。

冬季空调也可使用与夏季相同的送风量。 全年固定送风量，方便运行管理。 当负载发生变化时，只需调整送风参数即可。

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