[发明专利]基于表面热平衡的大空间分层空调负荷计算方法

权利要求书

1.基于表面热平衡的大空间分层空调负荷计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，对大空间建筑外围护结构以及地面内壁面能量分析，对任意内壁面的内表面建立热平衡方程，所述热平衡方程表达式为：

式中：-第i面单位面积接受的由室外扰量引起的传热量，W；

-第i面单位面积周围空气的对流换热量，W：

-第i面单 位面积与其他内表面的辐射换热量，W；

-第i面单位面积接受的由室内热源引起的辐射热量，W

步骤二，根据步骤一中的任意内壁面的热平衡方程，建立大空间建筑的n个内壁面的能量方程，所述n个内壁面的能量方程表达式为：

…………

步骤三，对由非空调区转移到空调区的移热进行分析计算，得到非空调区空气热平衡表达式，所述 非空调区空气热平衡表达式为：

式中：e-室内热源散热量中辐射部分所占的比例；

t_αf-非空调区空气的平均温度，℃；

-非空调区室内热源散热量，W；

Q_p-排风带走的热量，W；

Q_z-从非空调区转移到空调区的对流转移热量，W

t_i为第i面内壁面温度，℃；

k_i-建筑内表面空气换热系数，W/(m·k)；

Ai为第i面内壁面的面积，m²；

N为大空间建筑的N个内壁面；

步骤四，对空调区进行能量分析计算，得到大空间分层空调负荷表达式，所沭大空间分层空调负荷表达式为：

式中：-空调区空气的平均温度，℃；

CL-大空间分层空调负荷，W；

Q_ok表示空调区室内热源散热量，W；

N为大空间建筑的N个内壁面。

2.根据权利要求1所述的基于表面热平衡的大空间分层空调负荷计算方法，其特征在于：

其中，

式中：t_zi-室外综合温度，℃；

b_i-建筑结构材料的厚度，m；

λ_i-建筑结构材料导热系数，W/(m²·K)；

α_i-建筑外表面空气换热系数，W/(m²·K) 。

3.根据权利要求1所述的基于表面热平衡的大空间分层空调负荷计算方法，其特征在于：

其中，

式中：k_i-建筑内表面空气换热系数，W/(m·k)；

t_n若i面在非空调区则为非空调区的空气平均温度，若i面在空调区则为空调区的空气平均温度，℃。

4.根据权利要求1所述的基于表面热平衡的大空间分层空调负荷计算方法，其特征在于：

其中，

式中：t_k为第k面内壁面温度，℃；

δ_b为黑体的辐射常数，W/(m²·K⁴)

ε_k为第k面内壁面黑度

ε_i为第i面内壁面黑度

F_i，k为内表面i对内表面k的辐射角系数

T_n若i面在非空调区则为非空调区平均温度，若i面在空调区则为空调区平均温度，K，

N为大空间建筑的N个内壁面。

5.根据权利要求1所述的基于表面热平衡的大空间分层空调负荷计算方法，其特征在于：

其中，

式中：Q_r为室内热源的散热量的辐射热量，W；

Q₀为室内热源的散热量，W；

e为室内热源散热量中辐射部分所占的比例；

A所有面的内表面总的表面积，m²。