Охлаждающая нагрузка
Скорость изменения температуры воздуха

Охлаждающая нагрузка — это скорость, с которой явное и скрытое тепло должно удаляться из помещения для поддержания постоянной температуры и влажности воздуха по сухому термометру . [1] [2] Явное тепло в помещении вызывает повышение температуры воздуха, в то время как скрытое тепло связано с повышением содержания влаги в помещении. Конструкция здания , внутреннее оборудование, жильцы и наружные погодные условия могут влиять на охлаждающую нагрузку в здании, используя различные механизмы теплопередачи . [1] Единицами измерения в системе СИ являются ватты .

Обзор

Охлаждающая нагрузка [3] рассчитывается для выбора оборудования HVAC , которое имеет соответствующую охлаждающую способность для удаления тепла из зоны. Зона обычно определяется как область с аналогичными теплопритоками, аналогичными требованиями к контролю температуры и влажности или замкнутое пространство внутри здания с целью мониторинга и управления температурой и влажностью зоны с помощью одного датчика, например термостата. [4] Методологии расчета охлаждающей нагрузки учитывают теплопередачу путем теплопроводности , конвекции и излучения . Методологии включают тепловой баланс, [1] временные ряды излучения, [5] разницу температур охлаждающей нагрузки , передаточную функцию [6] и температуру солнце-воздух . Методы рассчитывают охлаждающую нагрузку либо в устойчивом состоянии, либо в динамических условиях, и некоторые из них могут быть более сложными, чем другие. Эти и другие методологии можно найти в справочниках ASHRAE , стандарте ISO 11855, европейском стандарте (EN) 15243 и EN 15255. [7] ASHRAE рекомендует метод теплового баланса и методы временных рядов излучения. [1]

Дифференциация от притока тепла

Охлаждающую нагрузку здания не следует путать с его теплопритоками. Теплопритоки относятся к скорости, с которой тепло передается в здание или генерируется внутри него. Так же, как и охлаждающие нагрузки, теплопритоки можно разделить на явные и скрытые теплопритоки, которые могут происходить посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Теплофизические свойства стен, полов, потолков и окон, плотность мощности освещения (LPD), плотность нагрузки на розетки , плотность размещения людей и эффективность оборудования играют важную роль в определении величины теплопритоков в здании. [1] В справочнике ASHRAE по основам упоминаются следующие шесть способов поступления тепла: [1]

  1. Солнечное излучение через прозрачные поверхности
  2. Теплопроводность через наружные стены и крыши
  3. Теплопроводность через потолки, полы и внутренние перегородки
  4. Тепло, выделяемое в помещении людьми, освещением и бытовыми приборами
  5. Передача энергии посредством прямой вентиляции помещения и инфильтрации наружного воздуха
  6. Различные тепловые приросты

Кроме того, скорость отвода тепла — это скорость, с которой тепло фактически удаляется из помещения охлаждающим оборудованием. [1] [2] Значения теплопритока, скорости отвода тепла и нагрузки охлаждения часто не равны из-за эффектов тепловой инерции . Тепло хранится в массе здания и мебели, задерживая время, в течение которого оно может стать теплопритоком и быть извлечено охлаждающим оборудованием для поддержания желаемых условий в помещении. [2] Другая причина заключается в неспособности системы охлаждения поддерживать постоянную температуру и влажность сухого термометра.

Охлаждающие нагрузки в воздушных системах

В воздушных системах предполагается, что конвективные теплопоступления мгновенно становятся охлаждающей нагрузкой. Лучистые теплопоступления поглощаются стенами, полами, потолками и мебелью, вызывая повышение их температуры, которая затем передает тепло воздуху помещения посредством конвекции. [1] Конвективные теплопоступления преобразуются в конвективные и лучистые теплопоступления. Если температура и влажность воздуха в помещении поддерживаются постоянными, то скорость отвода тепла и охлаждающая нагрузка помещения равны. [1] Результирующая охлаждающая нагрузка через различные типы воздушных систем в одной и той же застроенной среде может быть разной. [8]

Охлаждающие нагрузки в лучистых системах

В лучистых системах не все конвективные теплопоступления мгновенно становятся охлаждающей нагрузкой, поскольку лучистая система имеет ограничения на то, сколько тепла может быть удалено из зоны посредством конвекции. [9] [10] Лучистые теплопоступления поглощаются активными и неактивными охлаждающими поверхностями. Если они поглощаются активными поверхностями, то теплопоступления мгновенно становятся охлаждающей нагрузкой, в противном случае повышение температуры произойдет на неактивной поверхности, что в конечном итоге приведет к передаче тепла в пространство посредством конвекции и излучения. [7]

Ссылки

  1. ^ abcdefghi ASHRAE (1 июня 2013 г.). Глава 18: Расчеты нагрузки на охлаждение и отопление нежилых помещений (ред. 2013 г.). Атланта, Джорджия: ASHRAE Handbook of Fundamentals.
  2. ^ abc Kreider, Jan F.; Curtiss, Peter S.; Rabl, Ari (2010). Отопление и охлаждение зданий: проектирование для эффективности (Rev. 2nd ed.). Boca Raton: CRC Press/Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-1151-1.
  3. ^ Харриман, Льюис Г.; Плагер, Дин; Косар, Дуглас (1 ноября 1997 г.). «Осушение и охлаждение нагрузок от вентиляционного воздуха». Журнал ASHRAE . 96 (6). Атланта, Джорджия: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха: 37– 45. doi : 10.1080/01998595.1999.10530479. S2CID  110291056.
  4. ^ «Стандарт энергопотребления для зданий, за исключением малоэтажных жилых зданий». Атланта, Джорджия: ASHRAE. 2013. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  5. ^ Спитлер, Джеффри Д.; Фишер, Дэниел Э.; Педерсен, Кертис О. (1997). «Процедура расчета радиационной временной рядовой охлаждающей нагрузки». ASHRAE Transactions . 103 (2): 503–515 .
  6. ^ Миталас, ГП (1973). «Метод передаточной функции расчета нагрузок охлаждения, отвода тепла и температуры пространства». Журнал ASHRAE . 14 (12): 54–56 .
  7. ^ ab Feng, Jingjuan (май 2014). Проектирование и управление жидкостными системами лучистого охлаждения (диссертация). Bibcode :2014PhDT........76F.
  8. ^ Скьявон, Стефано; Ли, Кванг Хо; Бауман, Фред; Вебстер, Том (февраль 2011 г.). «Упрощенный метод расчета проектных нагрузок охлаждения в системах распределения воздуха под полом (UFAD)». Энергия и здания . 43 ( 2–3 ): 517–528 . Bibcode : 2011EneBu..43..517S. doi : 10.1016/j.enbuild.2010.10.017.
  9. ^ Фэн, Цзинцзюань (Dove); Скьявон, Стефано; Бауман, Фред (октябрь 2013 г.). «Различия в нагрузке на охлаждение между лучистыми и воздушными системами». Энергия и здания . 65 : 310–321 . Bibcode : 2013EneBu..65..310F. doi : 10.1016/j.enbuild.2013.06.009.
  10. ^ Фэн, Цзинцзюань (Dove); Бауман, Фред; Скьявон, Стефано (декабрь 2014 г.). «Экспериментальное сравнение нагрузки охлаждения зоны между лучистыми и воздушными системами». Энергия и здания . 84 : 152–159 . Bibcode : 2014EneBu..84..152F. doi : 10.1016/j.enbuild.2014.07.080.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Охлаждающая_нагрузка&oldid=1250251417"