基本介紹
- 中文名：冷負荷
- 外文名：cooling load
- 別名：製冷負荷
- 目的：使室內溫濕度維持在規定水平
- 決定因素：建築物結構的蓄熱特性
- 包括內容：照明散熱、人體散熱等散熱途徑
建築冷負荷與熱負荷,影響建築冷熱負荷的重要因素,空調總冷負荷的確定,建築冷負荷的控制,減少內熱源,減少圍護傳熱,
建築冷負荷與熱負荷
1、建築物結構的蓄熱特性決定了冷負荷與得熱量之間的關係。瞬時得熱中潛熱得熱和顯熱得熱的對流成分立即構成瞬時冷負荷，而顯熱得熱中的輻射成份則不能立即構成冷負荷，輻射熱被室內的物體吸收和儲存後，緩慢散發給室內空氣。
2、空調負荷為保持建築物的熱濕環境，在某一時刻需向房間供應的冷量稱為冷負荷。相反，為了補償房間失熱量需向房間供應的熱量稱為熱負荷。
3、室內冷負荷主要有以下幾方面的內容：照明散熱、人體散熱、室內用電設備散熱、透過玻璃窗進入室內日照量、經玻璃窗的溫差傳熱以及圍護結構不穩定傳熱。
4、在供冷的夏季，要計算冷負荷，用以提供匹配的冷量；在冬季，要計算熱負荷，用以提供匹配的熱能。換言之，供冷時依據冷負荷，供熱時依據熱負荷。
影響建築冷熱負荷的重要因素
空調系統中的各個設備容量是按照容量冗餘原則選擇的，即根據空調建築內可能出現的最大熱、濕負荷進行選擇，而在空調的實際運行中，空調負荷是動態變化的，而且多數情況下是在部分負荷下運行的。
當空調系統在運行過程中的某一時刻處於穩定狀態時，空調建築內的空氣溫度保持恆定，流出和流入空調房間內的熱量處於平衡狀態。
由於外部的干擾作用破壞了原來的能量平衡狀態，引起調節參數的變化，於是調節過程便開始，以改變對象輸入或輸出的能量，使能量達到新的平衡，使調節參數回復到給定值。 空調系統負荷在多種外部因素的作用下呈動態變化，這些外部因素主要有以下一些情況：
(1)太陽輻射。通過空調房間的外窗進入室內的太陽輻射熱，將會受到天氣陰、晴變化的影響。
(2)室外空氣溫度。由於室內、外溫差的變化而引起室內、外熱量傳遞的變化，從而造成空調房間內冷、熱負荷的變化。
(3)室外空氣的滲透。室外空氣通過空調房間的門、窗縫隙進入室內，造成對室內溫度的影響。
(4)新風。為了滿足室內衛生需要和正壓及排風等要求，而引入室外新鮮空氣量的變化，即新風的使用情況直接造成室內冷、熱負荷的變化。
(5)建築環境內照明、電熱及機電設備的開啟、停止和投入使用數量的變化。
(6)建築環境內部工作人員數量的增減會直接影響到冷、熱負荷的水平。
(7)室內濕度變化引起熱負荷的變化，室內濕度變化也會導致空調系統冷、熱負荷的變化。
(8)建築外圍護對空調區域的冷、熱負荷水平也影響重大。
空調總冷負荷的確定
空調區冷負荷是確定建築空調送風處理過程和空調設備容量的依據之一，也是計算各個環節冷負荷的基礎。各個環節計算冷負荷中包括：空調區的計算冷負荷、空調建築的計算冷負荷、空調系統的計算冷負荷和空調冷源的計算冷負荷。
空調區計算冷負荷的確定方法是：將此空調區的各分項冷負荷按各計算時刻累加，得出空調區總冷負荷逐時值的時間序列，之後找出序列中的最大值，即作為該空調區的計算冷負荷。
空調建築的計算冷負荷應按不同情況分別確定。當空調系統末端裝置不能隨負荷變化而自動控制時，該空調建築的計算冷負荷應採用同時使用的所有空調區計算冷負荷的累加值；當空調系統末端裝置能隨負荷變化而自動控制時，應將此空調建築同時使用的各個空調區的總冷負荷按各計算時刻累加，得出該空調建築總冷負荷逐時值的時間序列，之後找出序列中的最大值(綜合最大值)，即作為該空調建築的計算冷負荷。顯而易見，因為各空調房間的朝向、工作時間並不一致，它們出現最大冷負荷的時刻也不會一致，無室溫控制的空調系統簡單地將各房間最大冷負荷疊加將會導致製冷系統裝機冷量以及運行費用過大。
集中空調系統的計算冷負荷，應根據所服務的空調建築中各分區的同時使用情況、空調系統類型及控制方式等各種情況不同，綜合考慮各分項負荷，經過焓濕圖分析和計算。
空調冷源的計算冷負荷，應根據所服務的各空調系統的同時使用情況，並考慮輸送系統和換熱設備的冷量損失，經計算確定。
建築冷負荷的控制
建築冷負荷主要由外擾和內擾組成。因此控制建築冷負荷包括減少內熱源、減少圍護結構傳熱量。
減少內熱源
在夏季，冷負荷部分來自於內部熱源。如人體散熱、電氣設備散熱、炊事散熱等。因此，減少冷負荷很重要的一點就是減少內部熱量的產生。其中，人體散熱是不可控制的。
1、照明控制散熱
最常見的室內熱源就是照明燈具。以向熾燈為例，這種燈泡的光效率極低，為5%～10%，其餘的電能轉化成了熱能，因此白熾燈又被稱為熱燈泡。使用高效的節能型螢光燈、新型的LED光源部可以有效地降低照叫散熱量。
2、電器設備散熱的控制
選擇節能型低散熱量的電器產品可以有效降低電器設備產熱。另外，將產熱量大的電器布置於相對隔離的區域也可以減少沒備產熱對室內熱環境的影響。
減少圍護傳熱
圍護結構傳熱是冷負荷的主要組成部分。控制圍護結構傳熱也是減少冷負荷的基本途徑。圍護結構得熱主要包括太陽輻射熱量、建築周同空氣與同護結構的對流換熱以及空氣滲透得熱。因為來自外部的熱量能顯著增大冷負荷，因此在被動降溫的設計中減少圍護結構得熱是至關重要的。
