建筑保温对空调热负荷分析

(1)分析空调热负荷

夏季工况下，空调系统累计热负荷为0，不需要加热．冬季工况下，当保温厚度小于100mm时，空调系统需要加热．当保温厚度大于100nun时，空调系统就不需要加热。

(2)建筑保温对冬季工况空调能耗的影响

由于该建筑物室内灯具的发热量很大，因此即使在冬季工况，需要的供冷量远大于需要的加热量，冷却仍是空调系统的主要任务。

在冬季工况下，当保温层厚度小于lOOmm时保温厚度增加会使空调累计冷负荷增加，而使累计热负荷减小。当保温层厚度超过lOOmm时，累计热负荷为0，保温厚度增加，对加热能耗没有影响，但使冬季和夏季工况的空调冷却能耗增加，因此保温厚度不应超过lOOmm。由于冬季工况可以利用室外免费冷源进行冷却，冬季工况节能的主要目标是减小空调系统电加热量，因此合理的保温厚度应为lOOmm。

(3)建筑保温对夏季工况空调能耗的影响

由图3可见，在夏季工况下，保温厚度对空调能耗的影响很小，保温厚度增加会使空调能耗稍有增加，保温厚度为250ram时的空调累计冷负荷比保温厚度为50ram时仅增加1％。

在夏季空调累计冷负荷中，灯具的累计冷负荷最大，循环风机的累计冷负荷也较大，围护结构则起到散热作用。由于夏季工况室内外温差较小，与灯具负荷相比，围护结构传热量的数值很小，因此围护结构保温性能对夏季空调负荷和能耗的影响很小。

对建筑保温性能与空调冷热负荷和能耗的关系进行模拟分析研究，研究结果表明：

由于灯具的发热量很大，即使在冬季工况，需要的供冷量仍然较大，而需要的加热量较小，建筑保温性能增强会使空调加热能耗减少，但却会使空调冷却能耗增加，因此盲目增加保温厚度，不仅会使建筑保温的一次投资增加，而且会使空调总能耗增加．对于所研究对象，当建筑围护结构聚氨酯泡沫保温层的厚度大于100H蚰时，保温层厚度增加会使空调总能耗增加，保温层的合理厚度为100ram．这些研究结果为太保温材料为太阳辐射试验室建筑保温计提供了重要依据。

建筑保温厚度为lOOmm时，夏季工况和冬季工况下的空调冷负荷逐时变化情况见。

由这些计算结果可见，无论是冬季工况还是夏季工况，试验时间为13：00时空调冷负荷均为最大。因此在试验时，将试验的初始时间设置在下午4：00，则空调冷负荷最大时刻出现在凌晨5：00，这是室外气温最低的时间，可以充分利用室外自然冷源，进行通风冷却，以减少空调能耗。