[发明专利]一种考虑人数不确定性的教学楼空调系统设备选型方法

说明书

本发明公开了一种考虑人数不确定性的教学楼空调系统设备选型方法，步骤为：对本地区同类高校教学楼人数进行调研，得到各教室及整栋教学楼满座率变化范围及其概率与累计概率；计算不同满座率下各教室新风量与最大小时负荷的变化范围及其概率与累计概率，结合保证率来确定各教室的设计新风量与设计负荷，依据生产厂家的性能参数，对教室空调末端设备选型；计算不同满座率下整栋教学楼最大小时总冷负荷的变化范围及其概率与累计概率，结合保证率确定教学楼制冷主机的设计容量，最后依据生产厂家的性能参数，对制冷主机及其辅助设备选型。本发明方法考虑了高校教学楼内人数的不确定性及其对空调系统冷负荷的影响，能够避免设备容量冗余过大的弊端。

技术领域

本发明涉及建筑节能和空调系统研究领域，特别涉及一种考虑人数不确定性的教学楼空调系统设备选型方法。

背景技术

随着全球气候变暖与生活水平的提高，越来越多的高校教学楼设置了空调系统。在高校教学楼总能耗中，空调能耗所占比重大，空调系统节能已成为高校教学楼建筑节能的关键。

教室内人员密度大，而人员的散热、散湿量会形成室内冷负荷。另一方面，为了满足室内人员的卫生要求，保证教室空气品质，需要送新风。而将夏季炎热的室外空气处理至空调房间室内设计参数，需要消耗冷量，即形成新风冷负荷。因此，教学楼内人数对其冷负荷具有很大影响，特别是在高温高湿的中国南方地区，其影响更大。冷负荷计算结果是教学楼空调系统设计的主要依据与设备选型的基础。

高校教学楼内各教室内的人数随着排课情况的变化而变化，即使同一间教室，在不同的时间段、不同天，因排课情况存在差异，其人数也会不同，所以，高校教学楼的人数存在不可避免的不确定性。

当前教学楼中央空调系统设计与设备选型采用的是常规方法，也就是确定性方法。常规方法对教学楼内各空调房间的人数依据设计师的经验进行取值，或者安全起见，人数按教室的座位数(即，取人数的最大值)，然后计算所取人数下各教室及整栋教学楼的新风量与设计日逐时负荷，确定教室的设计新风量与设计负荷(负荷包括总冷负荷、室内冷负荷、室内湿负荷)，在此基础上结合空调末端设备厂家的性能参数对空调末端设备进行选型；确定制冷主机的设计容量，结合制冷主机及其辅助设备厂家的性能参数对制冷主机及其辅助设备进行选型。由于常规方法确定的教学楼人数在绝大部分时间远大于实际人数，所以，使得教学楼空调冷负荷计算结果远高于实际需求，并进一步导致空调系统设备选型容量冗余过大。虽然现在有多种效果好、应用广泛的空调节能技术，但是，各种空调节能技术对设备容量的调节有一定的范围，在空调系统设备容量冗余过大，空调系统存在先天不足的情况下，这些空调节能技术难以发挥其节能效果。

因此，在教学楼中央空调系统设计阶段，合理确定空调系统设备的设计负荷，并对其进行合理选型，是空调系统节能运行的前提与基础，意义重大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种考虑人数不确定性的教学楼空调系统设备选型方法，该方法考虑了高校教学楼内人数的不确定性及其对空调系统冷负荷的影响，合理地确定空调设备的容量，避免了设备容量冗余过大的弊端。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种考虑人数不确定性的教学楼空调系统设备选型方法，包括步骤：

(1)对本地区同类高校教学楼人数进行调研；

(2)空调末端设备选型：经调研得到各教室满座率变化范围及其概率与累计概率，计算不同满座率下各教室的新风量与设计日逐时负荷，进而得出各教室新风量与最大小时负荷的变化范围及其概率与累计概率，结合保证率来确定各教室的设计新风量与设计负荷；然后在焓湿图上对教室空气处理过程进行相关计算，依据空调末端设备生产厂家的性能参数，对教室空调末端设备选型；