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（三）关系:
得热量显热辐射热存在时间上的延迟、数值上的衰减
对流热
潜热形成即时冷负荷
（直接决定了设备容量的大小）
2.1室内外空气计算参数
一、室外空气计算参数：
（一）、夏季空调室外计算干、湿球温度
1、作用：
（1）确定新风状态点。
（2）新风冷负荷计算。
（3）计算围护结构传热的最高温度。
2、原则：
经济、满足大多数时间。
（最高t出现时间短，甚至很多年出现一次）
3、确定：
历年平均不保证50h的干湿球温度。
（二）夏季空调室外计算日平均温度（to.m）与逐时温度（tτ）：
计算围护结构传热（不稳定传热）。
2、to.m：
历年平均不保证5天的日平均温度。
3、tτ：
tτ=to.m+β△td
其中β—室外空气逐时变化系数。
查表2-1
△td—夏季空调室外计的平均日较差。
△td=（to.s－to.m）∕0.52
to.s—夏季空调室外计算干球温度。
（三）冬季空调室外空气计算干球温度、相对湿度
1、原则：
加热费用低，按稳定传热计算
2、确定：
①历年平均不保证1天的日平均温度
②历年一月份平均相对湿度的平均值。
（四）冬季采暖室外计算温度与冬季通风设计温度
1、采暖设计温度：
建筑物用采暖系统供暖时，计算围护结构热负荷及计算消除有害污染物通风进风热负荷（历年平均不保证5天的日平均温度）
2、通风设计温度:
计算全面通风的热负荷（累年最冷月平均温度）
（五）夏季通风室外计算温度及相对湿度
1、作用：
消除余热余温的通风及自然通风的计算。
2、确定：
历年最热月14时的月平均（温度）湿度的平均值。
二、室内空气计算参数
（一）表示方法：
tn=a±
b℃φn=c±
d％
1、a、c：
:
温湿度基数：
空调区域内所需保持空气的基准温度与基准相对湿度
2、b、d：
空调精度：
在要求持续的时间内所示值允许偏离基准的最大值。
3、空调区域：
离外墙0.5m、离地0.3m至高于设备0.3~0.15m范围内（2m心下舒适性）
（二）制定原则：
舒适、工艺要求、经济节能。
2.2冬季建筑的热负荷
民用建筑：
围护结构耗热量+门窗渗入空气耗热量
生产车间：
还应包括外运冷物料耗热量+谁蒸发耗热量及车间设备散热得热量
一、围护结构耗热量
（一）基本耗热量：
Qj=AjKj（tR－to.w）a
Qj—j部分围护结构的基本耗热量。
Aj—j部分围护结构表面积（规则可查有关设计）
Kj—传热系数。
tR—室内计算温度。
to.w—冬季室外空气计算温度。
a—围护结构温差修正系数。
（二）附加耗热量：
1、朝向修正率：
北、东北、西北：
0东、西：
﹣5%东南、西南：
﹣10%~﹣15%南向：
﹣15%~﹣25%（日照）
2、风力附加：
高地、河边、海岸、旷野、特别高建筑：
5-10%
3、外门开启：
查表2-5
4、高度附加：
净高大4m时每增加1m附加2%但≯15%
（基本耗+附加其他的总和上附加）
二、门窗缝隙渗入冷空气的耗热量（正压可不计）
（一）六层以下：
Qi=0.278LlρaoCp（tR-to.w）m
L—每m门窗缝隙渗入空气量（m3/h.m）
l—门窗缝隙长度m
ρao—室外空气温度kg／m3
Cp—空气定压比热1.0kj／kg℃
m—冷风渗透量的朝向修正系数表2-7
2.3夏季围护结构来的冷负荷（冷负荷计数法）
冷负荷计数法
方法
谐波反应法
一、围护结构瞬变传热引起的冷负荷
（一）外墙和尾面：
Qc（τ）=KA（t’c（τ）-tR）
A—面积
K—传热系数
tR—室内计算温度
t’c（τ）=（tc（τ）+td）KαKρ
tc（τ）—北京地区冷负荷计算温度的逐时值（屋面）
td—地点修正系数
Kα——外表面换热系数修正（αW不等于18.6W/m2℃）
Kρ—吸收系数修正（ρ不等于0.9）
（二）内围护结构冷负荷:
Qc（τ）＝KiAi（to.m+△ta－tR）
to.m—夏季空调室外计算日平均温度。
△ta—附加温开查表2-10。
（三）外玻璃窗瞬变传热冷负荷：
Q＝K’wAw（（t’c（τ）-tR）
t’c（τ）=tc（τ）+td
Aw—窗口面积
K’w—传热系数：
修正CwKw＝K’w
（四）透过玻璃窗日射得热引起冷负荷：
1、日射得热：
玻璃窗吸收辐射热再传入室内（qa）。
透过玻璃直接进入室内。
（qt）
2、采用3mm普通平扳玻：
“标准玻璃”在
ai＝8.7w∕㎡kao＝18.6w∕㎡k（七月份）
Dj=qa+qt各地区正负2º
30‘（Djmax）
Ccs=CsCi（综合遮挡系数）其中Cs为遮挡系数，Cs为遮阳系数
（外遮阳不考虑，更安全）
3、日射得引起的冷负荷：
Qc（τ）=CaAwCsCsDjmaxCLQ
Ca—有效面积系数（附2-15），CLQ--冷负荷系数（附2-16---2-19）
27º
30以南为南区，以北为北区
2.4室内热源散热引起的冷负荷
一、设备散热形成冷负荷
（一）电动设备：
1、得热量：
（1）工艺设备+电动机均在室内
Qs＝1000n1n2n3N/ŋ
n1----利用系数，最大实耗功率/安装功率（0.7~0.9）
n2----负荷系数，平均实耗功率/最大实耗功率（0.5），精密机床0.15~0.14）
n3----同时使用系数，ŋ----电动机效率（表2-11）
（0）工艺设备在内、电动机在外Qs＝1000n1n2n3N
（3）工艺设备在外，电动机在内Qs＝1000n1n2n3N（1-ŋ）/ŋ
2、冷负荷：
Qc（τ）=QsCLQ
（二）电热设备
1、得热量：
Qs＝1000n1n2n3n4N
n4----考虑排风带走的热量，无保温：
有排0.4~0.6,无排0.8~1.0,
有保温：
有排0.3~0.4,无排0.6~0.7
（三）照明散热引起的冷负荷
1、白炽灯：
Qc（τ）=1000NCLQ
2、日光灯：
Qc（τ）=1000n1n2NCLQ
其中n1为整流器功率消耗因数，明装1.2,暗装1.0
n2灯罩隔热系数，有通风孔0.5~0.6,无通风孔0.6~0.8
（四）电子设备：
Qc（τ）=1000n1n2n3N（1-ŋ）/ŋCLQ
n2，计算机取1.0，一般仪表0.5~0.9
（五）人体散热引起冷负荷
1、有关因素：
性别、衣着、年龄、环境。
2、得热量：
Qs=qsNφ
3、冷负荷：
Qc（τ）=qsnΦCLQ+qLnΦ
qs—成年男子显热散热（表2-13），n—人数，Φ—群集系数（表2-12）
qL—成年男子潜热散热（表2-13）
2.5湿负荷
一、人体散湿量：
mw=0.278nφgx10-6（kg/s）
g—成年男子散湿（kg/h）
二、敞开水面散湿量：
mw=0.278wAx10-3（kg/s）
w—水面蒸发量（kg/m2.h）
2.6新风负荷
有人就有新风，确定以后讲
一、夏季：
Qco=Mo（ho-hR）
Mo—新风量（kg/s），ho—室外空气焓值（kJ/Kg）,hR--室内空气焓值（kJ/Kg）
二、冬季：
加热器负荷，Qho=MoCp（to-tR）
to--室外空气温度，tR--室内空气温度
2.7室内冷负荷与制冷冷负荷
一、得热量与冷负荷关系：
二、室内冷负荷：
三、新风冷负荷：
四、制冷机负荷：
室内冷负荷+新风冷负荷
考虑附加1.风机散热与风管的热附加：
较长，环境温度高取15%，一般取10%
2.送风管道漏风附加率：
管长〉20m，10%。
10~20m，5%。
<
10m则不计。
3.直接蒸发式：
5%，间接式：
10%。
第3章全水系统
3.1全水系统概述
一、定义
（一）、概念：
全部用水作为介质传递室内负荷的系统。
（二）、分类：
1、冷热：
（1）供冷的全水系统：
冷媒、冷源、输送冷媒管道+末装装置
（2）供热的全水系统：
热源、热媒、输送热媒管道+末装装置
2、末装端装置：
（1）自然对流：
空气靠在密度差产生压力下驱动流过末端装置与水进行热交换（散热器）
（2）强迫对流：
空气靠风机动力流过末端装置与水进行热交换，并导致空气在室内循环（风盘、暖风机）
二、全水空调系统（风管+无新风系统）
（一）优点
1、相同负荷下水管占空间小于风管
2、使用灵活方便，各房间可独自调节。
3、各房间互不交叉污染。
4、空调机房小（只有冷却源机房），末端装置占空间少
（二）缺点
1、运行维护工作量大（末端装置个体多）
2、无加湿功能、无新风、卫生条件差。
3、末端有噪声。
（三）适用场合
1、对噪声、对空气品质较高要求场所不适宜。
2、对相对湿度要求严格的场所不适宜。
3、适用于现有建筑改装对空气品质要求不高。
3.2全水系统的末端装置
一、风机盘管的构造、分类和特点
（一）构造：
风机、电动机、盘管、过滤器、进风口、出风口。
（二）分类：
立式、卧式、明装、暗装、标准型、高静压型。
（三）特点：
见书
二、风盘的选择与安装
（一）指标：
1、全热制冷量：
Qt=Ma（hi-ho）
2、显热制冷量：
Qs=Ma（tito）Cp
Qt、Qs—全热制冷量、显热制冷量。
hi、ho—风盘进出口空气的比焓
ti、to—风盘进出口空气的温度。
Ma—风盘风量㎏∕s
3、供热量：
Qh=MaCp（toti）
（二）选择：
冷热量与空气进风参数、空气量、冷水、热水温度、水流量有关。
1、依据：
按夏季来选，校核冬季（Qh=1.5Qt）
2、冷量换算：
查样本若无可如下换算（一定风量下）（查书）
Qt≥（1+β1+β2）Qc,Qs≥（1+β1+β2）Qcs,
β1积灰对风盘传热影响附加率，夏：
10%，夏冬：
20%，冬：
15%
β2风盘间歇使用附加率，取20%
（中档风量是高档风量的风量的85%，按中档选择即可β1）
（二）安装：
1、与建筑吊顶配合
2、暗装：
1）侧送：
出口接双层百叶风口
2）顶送：
则需用高静压风盘进风口接一段风管，末端接散流器，
3）回风：
a:
回风口用百叶风口接到回风箱上
b:
不接风管，用吊顶作回风箱。
就近安装。
（0）进出口接软接头（防振）
4、进出口安装阀门，调节与维修排水问题：
i≥0.01
5、凝结水管管径按冷量选择
6、单独供电
3.9全水风机盘管系统
一、水系统型式
（一）双管、三管、四管
1、双管：
一供一回，系统简单，投资低，难于满足冷热同时的要求。
2、三管：
两供一回。
适应负荷能力强，有冷热损失。
3、四管：
两供水，两回水：
单盘、双盘。
操作简单、控制方便，系统复杂。
（二）分支的位置：
1、垂直连接系统：
适用于旅馆客房，立管高在管道竖井中。
立管最高处设自动排气阀。
6、水平连接系统：
适用于办公楼。
（三）、同程系统、异程
1、同程：
适用于水系统较大时，管路不易平衡。
2、异程：
适用于水系统较小时，管路阻力/设备阻力小于1/3
（四）、开式、闭式
1、开式：
适用于冰蓄冷，水泵能耗大，水质差
2、闭式：
水泵能耗小，水不易被污染。
管内的设计可查阅相关手册，
二、系统调节
（一）局部调节
1、水量调节：
1）两通阀控制流量2）三通阀调节旁通水量
2、风量调节：
高中档三档调节，或无级调节。
第6章全空气系统与空气—水系统
6.1全空气系统与空气—水系统的分类
一、全空气系统
（一）定义：
室内的热湿负荷全是由空气来承担的系统
（二）特点：
1、空气的外理设备集中在机房内（未断加热可在末端）
2、空气比热小，占用空间大。
3、解决了通风换气问题，卫生条件好。
（三）分类：
1、按送风参数：
（1）单参数：
只处理一种送风参数。
（2）双参数：
处理出两种不同参数的空气供系统使用。
A:
双风管系统：
两种参数，进入房内按比例混合。
B:
、多区系统：
在机房内根据各区要求按一定比例将不同参数的空气混合后再由风管送到各区域房间
2、按定风量是否恒定：
（1）定风量系统：
送风量恒定的系统。
（2）变风量系统：
送风量根据要求而改变。
3、按使用空气的来源：
1）、全新风系统：
A、定义：
送入房内空气全部来源于室外的新风。
B、特点：
适用于不允许有回风的场所，能耗最大。
（Qcp=Ms（hw-hs））
2）、再循环式系统：
：
送入房内的空气全部来源于室内。
适用于人很少的场所，卫生条件差，能耗最小。
Qcp=Ms（hR-hs））
（3）回风式系统
送入房内的风即有室内的回风又有室外的新风
能耗介于两者之间，卫生条件较好，最常用。
4、按房内控制要求：
（1）全空气空调系统：
加热、冷却、除湿，各项空气处理设备。
（2）热风采暖系统：
用于采暖的全空气系统。
二、空气—水系统：
室内热湿负荷是由空气和水共同承担。
（有集中处理的机房，室内还有以水做为介质的末端处理调设备）
1、空气—水风机盘管系统
2、空气—水诱导器系统
3、空气—水辐射板系统
6.2全空气系统与风量和送风参数的确定
一、夏季状态及送风量的确定：
（一）空气平衡：
已知：
室内冷负荷（Qc，kw）,湿负荷（Mw,kg/s）,送风量（Ms,kg/s）送风状态点（hs，ds，ts）及回风状态点（hR，dR，tR）
（0）
显热平衡：
MsCpts+Qc.s=MsCptRMs=Qc.s/Cp（tR–ts）
2、全热平衡：
Mshs+Qc=MshRMs=Qc/（hR-hs）
3、湿热平衡：
Msds+Mw=MsdRMs=Mw/（dR-ds）
ε=（hR-hs）/（dR-ds）=Qc/Mw
（1）结论：
（1）确定消除室内热湿负荷应送入室内风量的计算公式。
（2）送入空气由于吸收了Qc及Mw后，由s点到R点且其ε=Qc/Mw。
（3）只要送风点位于过室内状态点R的ε线上，那么将一定数量的这种空气送入室内，就能同时吸收Qc及Mw，满足室内的温湿度。
（二）送风量的确定
1、S点的确定
1）tR-ts温差：
Ms设备投资小，均匀性差（t,φ），吹冷风。
2）tR-ts：
Ms设备投资及运行费用均匀性
3）原则：
a：
h≤5mΔts≯10℃；
bh＞5mΔts≯15℃
c根据温湿度精度确定Δts（尽可能大的Δts）并校核该气次数。
2、送风量的确定：
Ms=Qc.s/CP（tR－ts）=Qc/（hR-hs）=1000×
Mw/（dR-ds）
3、计算步骤：
1）在h-d同上找到R点；
2）计算出ε=Qc/MW,并过R点上作ε线；
3）确定Δts，取出ts=？
S点；
4）计算Ms，并校核换气次数N
二、冬季送风状态点的确定
（一）传热特性：
1、围护结构温差传热由内——外，按稳定传热计算。
2、室内有稳定热源时，测温时，总热负荷中应扣去，若随机性大则不予考虑。
（冬季供冷时，应考虑）
3、Qc.w《Qc.s，Mw.w≈Mw.s所以εw《εs.
（二）送风点的确定
1、冬夏同一个送风量：
1）Qc.s=CPMstR－CPMsts
∴ts=tR－Qc.s/CPMsQc.s——显热冷负荷（负值）
2）hs=hR-Qc/Msds=dR－1000×
Mw/Ms
2、不同送风量（提高送风温度ts）
1）Ms.w＞Ms.s节能
2）ts≯45℃（热风采暖：
30～50℃）
6.3空调系统的新风量
一、概述：
回风能耗但Mo不能无限小，需满足各种要求。
二、满足卫生要求：
（一）CO2有害：
人不断呼出CO2、吸入O2，O2CO2
（二）稀释空气CO2浓度：
MO=Z/Yn-Ys
Z—有害气体质量mg/h
Yn—允许浓度mg/m3；
Ys—送风浓度mg/m3
（三）计算：
Mo=n×
gwn-人数gw=m3/h.人（查规范）
三、补充排风
（一）空调机组：
Ms=Mo+MR
（二）房间：
Ms=MC+MR
∴Mo=Mc
四、补充燃烧所需要的空气量
（0）燃烧量的计算
1、液体燃烧：
VL=0.228×
10-3qL,:
VL:
所需空气m3/Kg
2、气体燃烧：
Vg=0.252×
10-3qg：
Vg:
气体燃烧所需空气，m3/m3
qL：
液体燃料的值：
kj/kgqg：
气体燃烧增值kj/m3
酒精gl：
3.8lm3/kg
（二）补充燃烧所需要的空气量：
Mo=V×
Vg或m×
VL
五、保持正压所需新风量：
（0）目的：
防上外界空气侵入，干扰房间的温湿度与洁净度。
（1）正压风量计算：
在一定压差下，通过门窗缝隙渗出的风量。
1、Vi=MAc（∆p）nm3/sAC—门窗面积缝隙面积㎡
µ
-流量系数0.39~0.46∆p：
5-10pan-流动指数0.5~1取0.65
2、估算：
（1）舒适性：
Vi=N.V,V-房间体积
N：
有外窗：
N~1~2次/h，无外窗0.5~0.75次/h
（2）洁净空调：
室内与室外5~10pa不同级别之间压差
密封性好1~3次/h，密封性差：
4~6次/h
六、安全要求：
Mo=10%Ms
总结：
MO1=n×
gwMO2=Mc+Vi+MvL（或Mvg）
MO3=10%Ms，取MO=Max（MO1、MO2、Mo3）
6.4定风量单风道空调系统
一、露点送风系统：
空气经冷却处理到接近饱和的状态，不经加热直接送入室内
（适用温湿度精度较低,无精度要求）
（二）系统图示：
1、夏季处理流程：
新风MO混合初效过滤冷却去湿风机加压室内
回风MR排放MC
回机组Mr
（1）单风机系统：
正压排放
（2）双风机系统：
过度季节可以全兴风运行，节能，维持正压恒定
1）、机组：
Mo+Mr=Ms2）、空间：
Ms=Mr+Mi
3）、2点：
MR=Mr+Mc
Mo+Mr=MR+MiMo+Mr=Mr+Mc+Mi
Mv+Mr=Mr+Mi,Mo=Mc+Mi
2、冬季处理流程：
Mo
过滤HC加热H加湿室内
Mr
MRMC
Mr机组
Mi
机组：
实际工程中加热器设在表冷器后面，在寒冷地区为防冻坏，设预热装置。
（三）工况分析：
1、夏季工况：
已知R、O、Mo、Qc、MW
（R-规范标准、工艺提条件tR、φR）
O-历年平均不保证50小时/年，to、toS规范
（1）定R、O
（2）过R点作ε=Qc/MW线交φ=90%-95%S点（可能达到）
（3）求Ms:
Ms=Qc/（hR-hs）
（4）定M点：
Mo/Ms=m=RM/Ro=（hM-hR）/（ho-hR）,hM=（MRhR+Moho）/Ms
（5）冷量分析：
QPC=Ms（hM-hs）
a、室内冷负荷：
Qc=Ms（hR-hs）
b、新风冷负荷：
Qco=Ms（hM-hR）
ε下降、交不到，不适用或调整室内R.
2、冬季表冷工程：
已知QW、MW
（1）定O、R
（2）定S点：
过R点作ε=QW/MW，根据Ms=Qh/（hR-hs）,hs=？
（3）定H点：
H-S等温过程电热式、电极式、超声波
（4）能量分析：
加热器；
QP1h=Ms（hH-hM）=MsCp（tH-tM）
加湿器：
QP2h=Ms（hs-hH）M=Qph/γ
（四）风管温差传热和风机的热量对系统的影响
1、风管温差传热
要求：
风管的气体要得到外界的热量使送风温度升高
Δtd=kxL（te－ti）/cM
k——风管传热系数，查表6-1C——空气比热1005J/kg℃
ti，te——管内、环境温度M——管内流量kg/s
X——风管周长L——风管长度，回风管在空调房间内可不计算。
在非空调房间内计算。
2、风机得热的计算：
1）机械能转换成热能；
2）温升的影响：
a、风机电动机不在风管内：
∆tf=p/ρcηf
b、风机电动机在风管内：
∆tf=p/ρcηfηm
式中：
p——风机全压paρ——空气密度kg/m3
ηf——全压效率0.5～0.8ηm——电动机效率0.8～0.9
3）影响：
Δt1：
考虑风管和送风机得热温升
Δt2：
回风机得热的温升，冷量增加了。
二、再热式系统：
从机房送出同一参数的风，在选入每个房间或区域前经过盘管加热再进入房间。
每个房间或区域根据设定的温度或负荷调节送风温度
（如果只用于一个区城，加热盘管也可置于机房内）。
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