為什麼 CLTD/CLF 方法能大大簡化空調設計計算?

在空調設計和計算領域,CLTD(Cooling Load Temperature Difference)、CLF(Cooling Load Factor)和SCL(Solar Cooling Load Factor)方法自1979年首次被提出以來,已成為一個重要的標準工具。這些方法有助於估算建築物的冷卻負荷和加熱負荷。與其他較為繁瑣的計算法相比,這些方法不僅提高了計算準確性,還大幅簡化了設計流程。

CLTD/CLF/SCL 方法被認為是對建築外包圍總熱增益的合理近似,用於 HVAC 設備規模的設定。

傳統的計算方法如轉移函數法和Sol-air溫度法,由於其計算過於複雜且繁瑣,不利於快速推導出準確的冷卻負荷數據。而 CLTD/CLF/SCL 方法的推出,正是為了解決這一問題。其誤差範圍通常低於20%,又或低於10%。這使得從業人員在工作中能夠更加靈活地解決冷卻需求問題。

CLTD/CLF/SCL 方法的歷史背景

自從1979年ASHRAE手冊中首次引入CLTD/CLF方法以來,這一方法就持續受到研究者的關注。1984年的研究揭示了一些原始出版物未考慮的因素,這是基於ASHRAE研究項目359的結果。1988年,ASHRAE研究項目472的工作進一步修正了這些遺漏,通過引入牆壁、屋頂和區域的分類系統來改善方法的準確性。這些研究進展激發了對方法的修訂和整理,最終在1993年由斯皮特勒、麥昆斯頓和林賽進行了更為簡潔的編纂。

CLTD/CLF/SCL 方法的應用

CLTD/CLF/SCL方法的優勢之一在於其使用預定的數據集來加速和簡化冷卻或加熱負荷的估算過程。這些數據被分為多個部分,根據多種變量來呈現,例如建築材料的種類、材料厚度、年份中的天數、一天中的時間以及外表面的方向等。所有這些變量都必須被明確定義,才能準確選擇合適的CLTD/CLF/SCL數據集。

本方法的數據表格一般是通過更複雜的轉移函數法計算出來的,並對不同類型的熱增益進行了標準化。

變量解釋

在CLTD/CLF/SCL方法中,CLTD作為冷卻負荷溫差,表示室內外空氣的溫差,並考慮了太陽輻射的加熱效果。CLF則表示冷卻負荷係數,是考慮到室外和室內溫度峰值之間的時間延遲,而SCL則涵蓋了與太陽熱負荷相關的變量,例如地理座標和建築的大小。

數據表和計算的便捷性

除了一般發布的數據表,曾經自1993年開始提供的CLTDTAB計算機程序可以生成針對特定區域和月份的自定義CLTD/CLF/SCL數據表。藉由這個工具,使用者無需進行插值,即可針對全球任何地區進行計算,大大擴展了方法的適用性。

如果使用CLTDTAB計算的結果,誤差會相對較小,接近更為嚴謹的轉移函數法所得到的結果。

總結

CLTD/CLF/SCL方法的簡化計算和相對準確性的特點,使其成為空調設計計算中不可或缺的工具。對於建築專業人員來說,這種方法不僅節省了計算時間,也提升了設計的效率和準確性。面對不斷變化的建築需求和能源挑戰,這種方法的發展能否繼續引領行業向前邁進?

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