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2.2.1.7 由上部排风带走的热量Qp
Qp=Gp(tp-tn)………(5)
由于控制室内温度和排风温度之差,避免热空气分层,合理的排风温度定为32℃,与CFD模拟相近。
Qp=Gp(tp-tn)=18*1250*1.1*(32-28)*1.2/3600=33kW
2.2.1.8 灯光冷负荷Qd
Qd=120*0.5-33=27kW
2.2.1.9 总冷负荷Q
Q=Qw+Qs+Qd=113.8+172.4+27=313.2kW
2.2.1.10 空调设备计算(略)
ε=Q/W=313.2/254.35*3600=4433kJ/kg,in=70.9kJ/kg,io=58.6kJ/kg,il=54kJ/kg
此时送风温度满足要求。
Gx=18*50*25=22500 m3/h
新风比:22500/76390=29%,ic=72.1kJ/kg
盘管冷量:Ql=G·(ic-il)=76390*(72.1-54)*1.2/3600=460kW
再热量:Qr=G·(io-il)=76390*(56.4-54)*1.2/3600=61kW
2.2.2 笼罩式气流组织方式的空调负荷计算
笼罩式气流组织方式(如图1),由于空调送风经过上部空间再送入空调区,因此灯光辐射热中的对流部分应全部计入空调冷负荷。计算步骤如下:
2.2.2.1 灯光冷负荷Qd
Qd=120*0.5=60kW
2.2.2.2 总冷负荷Q
Q=Qw+Qs+Qd=113.8+172.4+60=346.2kW
2.2.2.3 空调设备计算(略)
ε=Q/W=346.2/254.35*3600=4900kJ/kg,in=70.9kJ/kg,io=60kJ/kg,il=57kJ/kg
此时送风温度满足要求。
Gx=18*50*25=22500 m3/h
新风比:22500/95284=23.6% ,ic=72.4kJ/kg
盘管冷量:Ql=G·(ic-il)=95284*(72.4-57)*1.2/3600=489kW
再热量:Qr=G·(io-il)=95284*(58.8-57)*1.2/3600=57.2kW
2.2.3 结论
通过上述计算我们可以看出,由于笼罩式气流组织方式要承担灯光负荷中全部的对流热量,因此它的空调机组所负担的风量要比分层式气流组织方式大25%,盘管冷量则要大6.3%。这样就直接导致了风管尺寸的加大,机组尺寸,机房面积的相应加大,同时空调机组的耗电量也随之加大。从而工程的初投资以及今后的运行费用均会加大,显然是不经济,不节能的。
2.3
例2.其他条件不变,将外围护结构中开窗面积比增加到50%时两种不同气流组织方式的分析
2.3.1 分层式气流组织方式的空调负荷计算
2.3.1.1 围护结构冷负荷Qw(略)
Qw=150.4W
2.3.1.2 总冷负荷Q
Q=Qw+Qs+Qd=150.4+172.4+24=349.8kW
2.3.1.3 空调设备计算(略)
ε=Q/W=349.8/254.35*3600=4951kJ/kg,in=70.9kJ/kg,io=60.1kJ/kg,il=58.2kJ/kg
此时送风温度满足要求。
Gx=18*50*25=22500 m3/h
新风比:22500/97167=23%,ic=73.4kJ/kg
盘管冷量:Ql=G·(ic-il)=97167*(73.4-58.2)*1.2/3600=492kW
再热量:Qr=G·(io-il)= 97167*(60-58.2)*1.2/3600=58.3kW
2.3.2 笼罩式气流组织方式的空调负荷计算
2.3.2.1 总冷负荷Q
Q=Qw+Qs+Qd=150.4+172.4+60=382.8kW
2.3.2.2 空调设备计算(略)
ε=Q/W=382.8/254.35*3600=5418kJ/kg,in=70.9kJ/kg,io=61kJ/kg,il=60kJ/kg
此时送风温度满足要求。
Gx=18*50*25=22500 m3/h
新风比:22500/116000=19.4%,ic=73.3kJ/kg ,ic=73.3kJ/kg
盘管冷量:Ql=G·(ic-il)=116000*(73.3-60)*1.2/3600=514kW
再热量:Qr=G·(io-il)= 116000*(61-60)*1.2/3600=39kW
2.3.2.3 结论
在开窗比为50%时,采用笼罩式气流组织方式的空调系统的风量要比分层式的大19.5%,而盘管的冷量则要大5.8%。虽然系统的风量和冷量仍然是笼罩式的比分层式的大,但是二者的差距却不如开窗比为30%时的大。这是因为将围护结构的冷负荷加大,灯光负荷在总负荷中的比例减小,从而导致了两种气流组织方式的空调负荷差距减小。反之亦然。
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