朱颖心《建筑环境学》课件 第3章热湿环境-2.ppt

通风双层玻璃窗，内置百页 通过玻璃窗的长波辐射???? 夜间除了通过玻璃窗的传热以外，还有由于天空夜间辐射导致的散热量 采用 low-? 玻璃可减少夜间辐射散热 通过玻璃窗的温差传热量和天空长波辐射的传热量可通过各层玻璃的热平衡求得 通过透光围护结构的得热 通过透光围护结构的日射得热 ——日射透过＋吸热 Part 1: 透过单位面积玻璃的太阳辐射得热 Part 2: 玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热 原理：玻璃吸热后会向内、外两侧散热 成立的条件：如果内外气温一样 总得热：HGwind, sol＝HGglass,? + HGglass,a 通过透光围护结构的日射得热 由于玻璃品种繁多，每个进行单独计算很麻烦 可利用对标准玻璃的得热 SSGDi 和 SSGdif 进行修正来获得简化计算结果： 通过透光围护结构的得热 通过透光外围护结构的瞬态总得热量 ＝传热得热量＋日射得热量 上述得热量与通过透光围护结构实际进入室内的热量之间有差别 室内外气温不一样，采用 标准玻璃的太阳得热量 SSG求得的HGwind,sol部分 与实际情况存在偏差 玻璃实际表面温度变化 带来偏差 4. 冷负荷与热负荷Cooling load Heating load 冷负荷与热负荷 冷负荷： 维持室内空气热湿参数为某恒定值时，在单位时间内从室内除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。 如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分，则又可称作湿负荷。 热负荷： 维持室内空气热湿参数为某恒定值时，在单位时间内向室内加入的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。 如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。 冷热负荷的大小与去除负荷的方式有关 送风方式还是辐射方式？ 负荷的大小与去除或补充热量的方式有关 常规的送风方式空调需要去除的是进入到空气中的得热量。 各种得热进入空气的途径 潜热得热、渗透空气得热 得热立刻成为瞬时冷负荷 通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室内显热源散热 对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存在延迟。 得热与冷负荷的关系 得热与冷负荷的关系 冷负荷与得热有关，但不一定相等 决定因素 空调形式 送风：负荷＝对流部分 辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分 热源特性：对流与辐射的比例是多少？ 围护结构热工性能： 蓄热能力如何？如果热容为0呢？ 如果内表面完全绝热呢？ 房间的构造（角系数） 注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！ 得热与冷负荷的关系 冷负荷的本质是通过某个设定温度下整个房间的热平衡算出来的，综合了各种因素作用的一个综合值； 与得热不同的是，不存在灯光造成的负荷、人员造成的负荷……的概念。例如冬天室内有可能是热负荷也有可能是冷负荷，而灯光和人员有降低热负荷的影响，也可能是导致冬季还有冷负荷的原因，但只有跟围护结构散热综合起来才能得到负荷； 当室内空气参数在改变的过程中，负荷还受空气与家具、内壁面热容的影响。 室内空气的热平衡关系(空气参数恒定) 排除的对流热＝室内热源对流得热 ＋? 壁面对流换热＋渗透得热 室内热源对流得热 室内热源总得热＝ 室内热源对流得热 ＋向室内表面的长波辐射＋向室内表面的短波辐射 壁面对流得热 通过围护结构的导热量 ＋本壁面获得的通过玻璃窗的日射得热 ＝ 壁面对流换热 ＋本壁面向空调辐射板的辐射 ＋本壁面向其他壁面的长波辐射 ＋本壁面向热源的辐射 房间空气热平衡的数学表达式 对长波辐射项进行了线性化而导出 讨论：采用辐射板空调的负荷 在室内空气参数相同的情况下，采用辐射板空调的负荷比送风空调负荷大还是小？ 以夏季为例 外围护结构的内表面温度降低 ——导致室外向室内传热增加 室内表面（家具、墙面）温度降低 —— 空调系统需要带走的热量增加 结论 辐射板空调的负荷偏大 如果追求的是舒适性相同，哪一个负荷更大？ 总负荷与除热量 总负荷 室内空气参数变化时，采用“除热量”来描述需要排除的热量。显热除热量为： 典型负荷计算方法原理介绍 非均匀板壁的不稳定传热: 典型负荷计算方法原理介绍 目的：使负荷计算能够在工程应用中实施 发展：由不区分得热和冷负荷发展到考虑二者的区别 常用的负荷求解法 稳态算法 不考虑建筑蓄热，负荷预测值偏大 动态算法，积分变换求解微分方程 冷负荷系数法、谐波反应法：夏季设计日动态模拟 计算机模拟软件 DOE2、EnergyPlus(美国)、HASP(日本)、ESP(英国) DeST(中国，清华) 稳态算法 方法 采用室内