北京地区年采暖供热负荷的快速计算

北京地区年采暖供热负荷的快速计算
作者：foxtiger
关键词：热负荷,年采暖热负荷,热负荷延续表
摘要：如何快速、准确的算得年采暖热负荷是一个值得研究的问题。

本文对北京地区年采暖热负荷的计算作了较详细介绍，适合供暖设计人员参考使用。

关键词：热负荷年采暖热负荷热负荷延续表
一、问题的提出
要计算年采暖热负荷，可利用做热负荷延续时间图时的基础资料《采暖热负荷延续表》。

该延续表按某一地区采暖季的室外计算温度及其他有关参数逐一进行填写计算，最后进行合计。

此种方法资料现成，形象直观，结果较准确，且可得出每一温度段的热负荷值，但计算比较繁琐。

另外尚有计算年采暖热负荷的其他公式，计算比较简便，但没有像以上年采暖热负荷表那样明确和直观。

本文结合北京市采暖实际情况，将几种公式算法进行了推导简化。

另外，特别是据年采暖热负荷表中的计算法则，自行推导出计算采暖热负荷的公式，从而使年采暖热负荷的计算结果更为快捷。

二、有关资料介绍
要计算年采暖热负荷，以下一些资料必须预先收集或了解。

t w0－室外采暖最低计算温度（北京市t
w0
=-9℃）；
t wp －室外平均采暖计算温度（北京市t
wp
=-1.6℃）；
t
n
－室外温度（℃）；
F－所需供热面积（m2）；
q－供热热指标（W/m2）。

《城市热力网设计规范》CJJ34采暖热指标推荐值见下表1所示。

表1 采暖节能措施后采暖热指标推荐值q（W/m2）
在制作“采暖热负荷延续表”时，还有以下几个参数：
Ψ
n
－相对温度段内的温度相对比（下标n指相应的温度段）；
由Ψ
n =（t
n
－t
w
）/（t
n
－t
w0
）得到。

Q
Ψ
－相对温度段内的最大采暖单位热负荷，GJ/h；
通过Q
Ψ= Q
max
×Ψ
n
得到；式中
Q
max
－最大采暖热负荷，GJ/h；
Q
h
－相对相对温度段的总采暖热负荷，GJ/h；
表2详细收集了北京市采暖期的t
w 、H
n
、∑H
n
等有关资料（可从历年来的气
象资料中查得）。

并列出的计算公式及其具体计算，以供参考使用。

表2 北京市采暖热负荷主要参考资料一览表
此外，附表1结合实例较详尽的介绍了采暖年热负荷延续表的具体制作及使用。

三、采暖年热负荷延续表的实例与制作
从附表1中可以看出,对北京市一般工程来说前几列完全一样,故本表为制作不同室内温度情况下的采暖热负荷及制作其他城市采暖年热负荷延续表提供了一个快捷的模式.
结合以上的介绍，以下仅举一个实例，以加深对年热负荷延续表具体计算及制作过程的认识。

例1：北京市某小区供暖面积F=210×104m2，热指标q=45w/m2，求室内温度为t
n
18℃时的年热负荷延续表。

解：由已知条件可得小时最大热负荷为：Q
max
=F×q=210×104×45=9.45×104
（KW）或=340.2GJ/h。

有了小时最大热负荷值Q
max
，年热负荷延续表内各温度段
的最大采暖热负荷（Q
Ψ）及各温度段总耗热量（Q
h
）则分别按以下公式计算即可：
Q Ψ= Q
max
×Ψ
n
，如t
w
＜-8至-9℃时，Q
Ψ
=340.2×0.96=326.59(GJ/h);
而Q
h = Q
Ψ
×H
n
，如t
w
＜-8至-9℃时，Q
h
=82×326.59=26781(GJ/h)；
本实例设置的采暖热负荷延续表其前面几例与表2完全相同，后面几例按以
上公式计算即可。

将Q
h 列的各栏全部相加，得出∑Q
h
=747986 GJ/a，即为年采暖
热负荷之值。

本例完成后的年热负荷延续表见附表1所示（该表最后两行说明见本文后面所述）。

四、采暖年热负荷量的计算公式
目前计算年采暖热负荷尚有以下一些公式：
1.“简易法”(据哈尔滨建工学院提出)
Q=24Q
max [n-β
(n-5)/(1+b)] (GJ/a)
式中: Q
max
－最大采暖小时热负荷量, GJ/h; n－采暖天数,天;
β
0－系数, β
=(t
n
-t
w0
)/(t
n
-t
w0
) 北京市t
n
=18℃时,β
=0.519
b－修正系数,b=(5-ut
p )/(ut
p
-t
w0
) 北京市b=0.909。

#p#副标题#e#
则Q=24Q max [129-0.519×(129-5)/(1+0.909)]=2286.91Q max 取Q=2287Q max 。

例2.与例1条件相同，用“简易法”求年采暖热负荷量。

解：年采暖热负荷量Q=2287×Q max =2287×340.2=778037(GJ/a); 取: Q=7.78×105(GJ/a)。

2．“设计规范计算式”（据《城市热力网设计规范》CJJ34－2002） 采暖全年耗热量: Q a h =0.0864NQ h (t i -t a )/(t i -t o.h ) 式中：Q a h －采暖全年耗热量, GJ/a; N －采暖期天数, 天;
Q h －采暖设计热负荷(kw)，即前述Q max ;
t i 、t a 、t o.h －分别为采暖室内、平均室外、采暖室外计算温度（℃）; 在北京市，采暖天数=129天，室内温度t n =18℃，室外采暖最低计算温度为t o.h =-9℃，室外采暖平均计算温度为t a =-1.6℃时，上式为： Q a h =0.0864NQ h (t i -t a )/(t i -t o.h )=8.1Q max (GJ/a)。

为统一起见，将Q max 的单位kw 由变为GJ/h 输入，通过变换，可得： Q=2250Q max (GJ/a)。

例3．与例1条件相同,用“设计规范计算式”求年采暖热负荷量。

解：Q=2250Q max =2250×340.2=765450(GJ/a); 取 Q=7.65×105(GJ/a)
3．“热负荷延续表法”（据以上热负荷延续表推导）
以上由热负荷延续表算得年采暖热负荷显然显得十分繁琐，但在一般情况下，北京市的采暖年热负荷量的计算，可从热负荷延续表中推导得出： ∵Q h = Q Ψ×H n 而Q Ψ= Q max ×Ψn ∴Q h = Q max ×Ψn ×H n
而全年的采暖热负荷：Q=∑(Q
max ×Ψ
n
×H
n
)
对北京市则有：Q= Q
max ∑(Ψ
n
×H
n
)=2199.235 Q
max
取：Q= 2200Q
max
(GJ/a)
上式即为从采暖热负荷表推导得出的年采暖热负荷的直接计算式。

例4：与例1条件相同，用热负荷延续表法，求年采暖热负荷量。

解：由上式Q= 2200Q
max
=2200×340.2=748440(GJ/a)
取：Q= 7.48×105(GJ/a)
为方便在实际工作中的使用，将以上几个公式统一单位、进行整理，作出用
公式快速计算年采暖热负荷计算公式一览表，如下表3所示。

表3 用公式快速计算年采暖热负荷计算公式一览表
由表3易见，由热负荷延续表推导得出的年采暖热负荷量的直接计算式，其算得的数值最小。

为提高工作效率，在此基础上用Excel编制的北京地区采暖热负荷延续表（见附表1），其编制原理见前所述。

在编制完成该表后，只要在其末尾的黑色
框单元格内输入供热面积F(m2)、热指标q(w/m2)、室内温度t
n
(℃)、及采暖室外
最低计算温度t
w0
(℃)后回车，即刻便可填满该表空白单元格及得到年采暖热负荷值。

附表1 北京地区采暖年热负荷延续表[F(m2)q(w/m2)t
n (℃)t
w
(℃)可变]
说明:本表用Excel编制,仅需在表末两行输入: 供暖面积F(m2)、室内采暖
计算温度t
n (℃)、室外采暖最低计算温度t
w
(℃)、热负荷指标q(w/m2) 即可算得
第4第8列的其他全部值. #p#副标题#e#。