CN101251289A - 空调空间动态热负荷跟踪新技术 - Google Patents

Abstract

一种空调空间动态热负荷跟踪新技术。它是通过测量得到空调空间的风机盘管负荷，利用风机盘管负荷推算其它负荷，如人体散热量、照明灯具散热量、用电设备散热量、太阳辐射热量、通过围护结构传热量、新风传热量等，根据这些负荷值和空调空间及相邻空间的温湿度测量值，即可推算其它参数值，从而可以建立热负荷专家数据库，根据热负荷专家库即可预测出各种运行工况下的热负荷值，动态跟踪空调空间热负荷及热负荷动态变化情况，用实际测量值及计算值与热负荷专家数据库进行多方面比较，即可判定空调空间所在的运行工况是否出现异常情况。

Description

空调空间动态热负荷跟踪新技术

所属技术领域

本发明涉及一种空调空间动态热负荷跟踪新技术，尤其是指能随空调空间工况不断变化而动态变化的空调空间动态热负荷跟踪新技术。

背景技术

目前，公知的空调空间热负荷是在设计阶段通过计算公式或计算图表计算而得，主要用于设备选型，是一种静态热负荷。而随空调空间工况不断变化，其热负荷值也是不断变化的，为了更好的达到空调空间经济有效运行的目的，用户迫切需要知道空调空间热负荷的动态变化情况。

发明内容

为了满足用户需要知道空调空间热负荷的动态变化情况，本发明提供一种空调空间动态热负荷跟踪新技术，该空调空间动态热负荷跟踪新技术由于采用计算与测量相结合的方法，利用热平衡方程式求解，不仅可以知道当时的热负荷值，还可以预测下一个工况时的热负荷值，并可以判断当时的运行的工况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过测量得到空调空间的风机盘管负荷，测量方法可以采用进出风空气的焓差乘以进出风空气的质量流量，对水***可采用进回水的温度差乘以水流量再乘以水的比热，对制冷剂***可采用制冷剂的气化潜热或液化潜热乘以制冷剂流量，根据空调空间各种不同实际运行工况时的热平衡方程式，利用风机盘管负荷推算其它负荷，如人体散热量、照明灯具散热量、用电设备散热量、太阳辐射热量、通过围护结构传热量、新风传热量等，根据这些负荷值和空调空间及相邻空间的温湿度测量值，即可推算其它参数值，从而可以建立热负荷专家数据库，根据热负荷专家库即可预测出各种运行工况下的热负荷值，动态跟踪空调空间热负荷及热负荷动态变化情况，用实际测量值及计算值与热负荷专家数据库进行多方面比较，即可判定空调空间所在的运行工况。

本发明的有益效果是，可以实现空调空间热负荷动态跟踪，不仅可以知道当时的热负荷值，还可以预测下一个工况时的热负荷值，并可以判断当时的运行的工况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图是本发明的水***空调空间***图。

附图中1.太阳，2.新风，3.空调空间，4.电灯，5.室外或相邻空间，6.风机盘管，7.用电设备，8.人体。

具体实施方式

在附图中，空调空间(3)中有风机盘管(6)负荷、人体(8)的人体散热量、电灯(4)的照明灯具散热量、用电设备(7)的用电设备散热量、太阳(1)的太阳辐射热量，室外或相邻空间(5)的通过围护结构传热量、新风(2)的新风传热量。

一、建立热负荷专家数据库

一般情况下热平衡方程式可表示如下：

            Q_盘管＝Q_人体+Q_灯具+Q_设备+Q_太阳+Q_围护+Q_新风

式中Q_盘管——风机盘管负荷(W)，

Q_人体——人体散热量(W)，

Q_灯具——照明灯具散热量(W)，

Q_设备——用电设备散热量(W)，

Q_太阳——太阳辐射热量(W)，

Q_围护——通过围护结构传热量(W)，

Q_新风——新风传热量(W)，

1、计算风机盘管负荷

                              Q_盘管＝C_pG_W(T_进-T_回)

式中C_p为水的比热，根据进回水温度，由空调与制冷技术手册查得。

G_W为水的质量流量，根据空调***的水力平衡计算或流量计测量而得。

T_进为水的进水温度，根据测量而得。

T_回为水的回水温度，根据测量而得。

2、推算其它负荷

(1)推算人体散热量Q_人体

人体散热量Q_人体可以根据室内温度，由空调与制冷技术手册查得；也可以通过空调空间在其它负荷相对不变的情况下，由有人时的风机盘管负荷减去无人时的风机盘管负荷而得，即Q_人体＝Q_有人盘管-Q_无人盘管，并可对技术手册查得值进行修正。

(2)推算照明灯具散热量Q_灯具

照明灯具散热量Q_灯具可以根据照明灯具的电功率N求得，即Q_灯具＝N；也可以通过空调空间在其它负荷相对不变的情况下，由开灯时的风机盘管负荷减去关灯时的风机盘管负荷而得，即Q_灯具＝Q_开灯盘管-Q_关灯盘管，并可对求得值进行修正。

(3)推算用电设备散热量Q_设备

用电设备散热量Q_设备可以根据用电设备的电功率N与转换效率η求得，即Q_设备＝Nη；也可以通过空调空间在其它负荷相对不变的情况下，由开启设备时的风机盘管负荷减去关闭设备时的风机盘管负荷而得，即Q_设备＝Q_{开设备盘管}-Q_{关设备盘管}，并可对求得值进行修正。

(4)推算新风传热量Q_新风

                                Q_新风＝G_新风(h_新风-h_内)

式中h_新风为新风的比焓[kj/kg(干)]，可根据测得的新风温湿度，由空调与制冷技术手册查得。

h_内为空调空间的室内空气的比焓[kj/kg(干)]，可根据测得的室内温湿度，由空调与制冷技术手册查得。

G_新风为新风量[kg(干)/s]，可根据风量仪测得，也可以根据G_新风＝Q_新风/(h_新风-h_内)算出，其值基本固定不变。

也可以通过空调空间在其它负荷相对不变的情况下，由有新风时的风机盘管负荷减去无新风时的风机盘管负荷而得，即Q_新风＝Q_{有新风盘管}-Q_{无新风盘管}，并用其值算出G_新风，对求出值进行修正。

(5)推算通过围护结构传热量Q_围护

通过围护结构传热量Q_围护可通过空调空间在无太阳情况下，由下列公式而得。

                  Q_围护＝Q_盘管-Q_人体-Q_灯具-Q_设备-Q_围护-Q_新风

式中Q_盘管、Q_人体、Q_灯具、Q_设备、Q_围护、Q_新风均在特定工况下，由以上推算式而得，其值可用于求K_jA_j值，并对求出值进行修正，其值随相邻空间的环境变化而变化，如温湿度、风向、风速变化等。

也可以由Q_围护＝∑K_jA_j(T_j-T_内)而得。

式中K_j为j面围护结构传热系数[W/(m²*℃)]，

A_j为室外或相邻空间j面围护结构传热面积(m²)，

T_j为室外或相邻空间j空间空气温度(℃)，

T_内为空调空间的室内空气温度(℃)，

K_jA_j为室外或相邻空间j面围护结构单位温差传热量[W/℃]，其值随相邻空间的环境变化而变化，如温湿度、风向、风速变化等，其值根据K_jA_j＝Q_j围护/(T_j-T_内)算出，Q_j围护值在空调空间其它负荷相对不变的情况下，通过改变需求j面的j空间空气温度而得，改变前Q_围护值减去改变后Q_围护，即Q_j围护＝Q_{改变前围护}-Q_{改变后围护}。

(6)推算太阳辐射热量Q_太阳

太阳辐射热量Q_太阳可通过空调空间在太阳照射情况下，由下列公式而得。

           Q_太阳＝Q_盘管-Q_人体-Q_灯具-Q_设备-Q_围护-Q_新风-Q_围护

式中Q_盘管、Q_人体、Q_灯具、Q_设备、Q_围护、Q_新风、Q_围护均在特定工况下，由以上推算式而得，其值随太阳照射的时间和强度的变化而变化。

3、建立热负荷专家数据库

根据以上在各种运行工况下的Q_盘管、Q_人体、Q_灯具、Q_设备、Q_围护、Q_新风、Q_围护、Q_太阳值，以及新风量G_新风值、j面围护结构单位温差传热量K_jA_j值和电功率N值，就可建立该空调空间的专家数据库。

二、利用热负荷专家数据库预测空调空间热负荷及变化情况

根据以上建立的专家数据库，再结合将来的环境变化参数，如温湿度、风向、风速及太阳照射情况等，就可以预测空调空间热负荷及变化情况。

三、利用热负荷专家数据库判定空调空间所在的运行工况

根据以上建立的专家数据库，对照各种测量值，如进回水温度、室内温湿度、相邻空间温湿度、风向、风速等，就可以判定空调空间所在的运行工况，并可对该运行工况的运行情况进行评估，是否出现异常情况。

Claims (3)

1.一种空调空间动态热负荷跟踪新技术，其特征是：通过测量得到空调空间的风机盘管负荷，利用风机盘管负荷推算其它负荷及其它参数值，建立热负荷专家数据库。

2.根据权利要求1所述的空调空间动态热负荷跟踪新技术，其特征是：通过热负荷专家数据库，预测出各种运行工况下的热负荷值及动态变化情况。

3.根据权利要求1所述的空调空间动态热负荷跟踪新技术，其特征是：通过测热负荷专家数据库，对照各种测量值判定空调空间所在的运行工况及是否出现异常情况。

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