空调系统逐时冷负荷计算程序

不一定等于空调系统的冷负荷 。因此 ,在空调系统设计中 ,
必须根据各种得热因素的性质 、房间性质等 ,来逐时计算冷
负荷 。空调系统冷负荷主要由如下七部分组成 :屋面传热冷
负荷 、墙体传热冷负荷 、玻璃窗传热冷负荷 、玻璃窗日射得热
冷负荷 、室内设备散热形成的冷负荷 、照明散热形成的冷负
荷和人体散热形成的冷负荷 。各种冷负荷 (单位 :W) 计算公
为验证程序计算的准确性 ,曾选用多个计算实例进行了 对比 ,证明计算是可靠的 。现选文献 [ 1 ]中的一个具有代表 性的设计实例 ,说明 KTLQ 程序验证过程 。并探讨存在的问 题。
例题 :试计算北京某手表装配车间的一个房间的夏季空 调设计负荷 。
屋面 :内粉刷 ,由内向外为 70 mm 现浇钢筋混凝土板 、隔 气层 、25 mm 加气混凝土保温层 、水泥砂浆找平层 、卷材防水 层 、通风层 、25 mm 预制细石混凝土板 ,面积 40 m2 。
6 LQ
947 1 648 2 106 2 507 2 844 3 170 3 214 3 012 2 843 2 744 2 722 2 679 1 823
该系统最大冷负荷出现在 13 时 ,数量为 3 214 W。计算 传热冷负荷及外墙传热冷负荷偏小 ,其余与原例题计算结果
结束 。
严格吻合 。主要原因是 : 利用式 (1) 计算屋面 、墙体冷负荷
式为[1] :
屋面 、墙体 、玻璃窗逐时传热冷负荷 :
LQq = FK(tln - tn)
(1)
玻璃窗日射得热冷负荷 :
LQc = FCzDjmaxCLQ
(2)
室内设备散热 、照明散热冷负荷 :
LQ = QCLQ
(3)
人体散热形成的冷负荷 :
LQs = (qS + Ql) nn’CLQ
(4)
式 (1) 是对北京地区而言的 ,对于其它地区 ,应进行地点
(2) 保温层材料 : (1 - 水泥膨胀珍珠岩 ,2 - 沥青膨胀珍 珠岩 ,3 - 加气泡沫混凝土) 3 ;
(3) 保温层厚度 : (25 ×1～8) 1 ; (4) 屋面颜色 : (浅色 0188 ,中色 0194 ,深色 1) 1 ; (5) 输入屋面面积 m2 : 40 。
T(钟点)
07
08
0196 ;
(5) 工作性质 L (1 - 静坐 ,2 - 极轻劳动 ,3 - 轻劳动 ,4 中等劳动 ,5 - 重劳动) 2 。
T(钟点)
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
CLQ (略) ,q1 = 590
qs
31
26
232
271
Leabharlann Baidu302
324
337
350
363
372
381
390
184
628
551
492
463
463
214 玻璃窗逐时传热冷负荷
(1) 输入玻璃窗内侧对流放热系数 W/ (m2·℃) : 817 ;
(2) 玻璃窗层数 : (1 - 单层 ,2 - 双层) 2 ;
12
13
14
15
16
17
18
19
196
186
182
186
193
203
219
236
499
571
673
796
930 1 060 1 177 1 267
(1) 输入朝向代码 : (1 - S ,2 - SW ,3 - W ,4 - NW ,5 - N ,6 1 ,370 墙 ;3 - 同 1 ,490 墙 ;4 、5 、6 分别在 1 、2 、3 外侧加 20 mm
- NE ,7 - E ,8 - SE) 1 ;
水泥砂浆层 ;7 、8 、9 分别在 1 、2 、3 两层间夹 100 mm 泡沫混凝
546
535
560
604
215 玻璃窗日射得热冷负荷
(1) 输入玻璃厚度 mm : (3 ,5 ,6) 3 ;
(2) 输入玻璃窗有效面积系数 : (单层钢窗 0. 85 ,单层木
窗 0. 7 ,双层钢窗 0. 75 ,双层木窗 0. 6) 0. 75 ;
12
13
14
15
16
17
18
19
185
218
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
t1n t1 LQ 6 LQ
35. 5 35. 0 372 372
34. 10 33. 6 308 308
33. 01 32. 6 262 262
32. 7 32. 3 244 244
33. 0 32. 5 257 257
34. 0 33. 5 303 303
35. 8 35. 3 386 386
38. 1 37. 6 491 491
40. 7 40. 1 610 610
43. 5 42. 9 738 738
46. 1 45. 5 857 857
48. 3 47. 6 958 958
49. 9 49. 2 1 031 1 031
213 外墙冷负荷计算
(4) 外墙构造类型代码 : (1 - 240 墙 ,内白灰粉刷 ;2 - 同
修正 ,用 t1 替代 t1n 。 式中 F ———围护结构传热面积 ,m2 ;
K———围护结构的传热系数 ,W/ (m2·℃) ;
tn ———空调室内计算温度 , ℃; t1n ———空调室外冷负荷计算温度逐时值 , ℃; t1 ———考虑地点修正后的空调室外冷负荷计算温度逐
时值 , ℃; Cz ———玻璃窗的综合遮挡系数 ; Djmax ———最大日射得热因数 ,W/ m2 ; Q ———照明散热量 ,W ; qs ,q1 ———分别为成年男子显热散热量和潜热散热量 ,
作者简历 : ☆张永贵 ,男 ,1965 年生 ,工学硕士 ,副教授 ,燕山大学建筑工程与力学学院 ,066004 收稿日期 : 2002 - 06 - 13
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2 冷负荷计算程序运行演示
KTLQ 程序共分六大模块 ,即程序功能说明与地区自然 条件 、屋面冷负荷 、墙体传热冷负荷 、外窗传热冷负荷 、外窗 日射得热冷负荷 、室内热源散热冷负荷 。其中第六模块含电 动设备散热 、照明设备散热 、人体散热冷负荷三个小模块 。 除第一大模块外 ,其余每一模块均包括参数输入 、系数选择 、 信息输出等内容 。
(3) 玻璃窗传热系数修正 : (1 - 全玻璃 ,0195 - 木框 80 %
玻璃 ,0185 - 木框 60 %玻璃 ,112 - 金属框 80 %玻璃) 1 ;
(4) 玻璃窗面积 m2 : 16 。
T(钟点) t 、t1n(略)
LQ 6 LQ
07
08
09
10
11
- 49
-5
44
97
141
580
LQ 6 LQ
07
08
09
10
337
487
749 1 086
917 1 033 1 284 1 646
是否计算其它玻璃窗 : (y/ n) n。
216 室内热源散热冷负荷
(1) 电动设备散热 : (输入电动设备台数) 0 ;
(2) 照明散热 : (输入灯具种类) 0 ;
(3) 人体散热 : (输入室内人数) 8 ;
238
252
252
243
223
185
684
790
911 1 048 1 183 1 302 1 400 1 452
(3) 是否有内遮阳 : (1 —有 ,2 —无) 1 ;
(4) 内遮阳系数 : (白窗帘 0. 5 ,浅蓝窗帘 0. 6 ,深色窗帘
0. 65 ,百叶窗 0. 6) 0. 6 。
T(钟点) t 、t1n(略)
11
1 348 1 952
12
13
14
15
16
17
18
19
1 573 1 498 1 161 843
599
449
300
189
2 256 2 288 2 072 1 891 1 782 1 752 1 700 1 639
(4) 选取群集系数 : (影剧院 、百货 0189 ,旅馆 0193 ,体育
馆 0192 ,图书馆 0196 ,工厂轻劳动 019 ,银行 、工厂重劳动 110)
W; n、n’———分别为室内总人数和群集系数 ; CLQ ———冷负荷系数 。 从上述计算过程看出 ,逐时冷负荷计算公式比较简单 , 但计算工作量大 。假设每日空调运行 10 小时 ,则每个不同 的房间每组数据需要计算 12 个 。如果房间的大小 、朝向 、玻 璃窗的类型等差异较多 ,则会使计算工作量成倍增长 。尤其 是冷负荷系数 ,对流放热系数 、墙体及窗玻璃传热系数等的 选取与插值 ,数量庞大 ,计算复杂 ,容易出现错误 。解决这些 问题的最好方法就是编程计算 ,把复杂的插值 、查表工作利 用程序完成 ,既提高计算速度 ,又确保了计算的准确性 。
运行结果表明 ,在程序计算的各种冷负荷中 ,只有屋面 时 ,需要对 K进行修正 ,原例题认为北京地区屋面 、墙体外侧
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2003 年第 2 期
对流放 热 系 数 都 是 1816 W/ ( m2 ·℃) , 对 应 的 修 正 系 数 是 1[1] ,而程序中利用北京地区夏季风速 119 m/ s 计算屋面 、墙 体外侧对流放热系数 ,再利用计算结果插值计算出与外侧对 流放热系数对应的传热系数修正值 ,而该值小于 1[2] ,致使计 算结果略微偏小 。
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2003 年第 2 期
空调系统逐时冷负荷计算程序
张永贵
(燕山大学)
[ 摘要 ] 介绍空调系统逐时冷负荷计算程序 ( KTLQ) 及其运行方法 ,并通过计算实例验证其准确性 、方便性和适 用范围的广泛性 。
[ 关键词 ] 空调系统 逐时冷负荷 计算程序
逐时冷负荷计算法是空调系统冷负荷计算的基本方法 之一 ,用该方法计算 ,计算工作量大 ,查表工作量也大 ,许多 参数必须通过复杂的插值计算方能确定 ,如果计算中某一中 间参数出现错误 ,则会影响到整个设计过程 。为了简化设计 工作 ,提高设计效率和准确性 ,编制以现行设计规范为基础 的空调系统逐时冷负荷计算程序 ,是十分必要的 。作者在工 作实 践 的 基 础 上 编 制 了 空 调 系 统 逐 时 冷 负 荷 计 算 程 序 ( KTLQ) 。本文将该程序的主要功能 、编制方法 、运行方法及 主要特点作系统介绍 ,并通过计算实例对程序的准确性 、方 便性及适用范围的广泛性进行了验证 。
该地区处于北 纬 39°48′, 属 于 北 区 , 夏 季 大 气 压 99816 hPa ,空调室外计算温度 3312 ℃,湿球温度 2614 ℃,风速 119 m/ s ,冬季空调室外计算温度 - 12 ℃,风速 218 m/ s。 212 屋面逐时冷负荷计算
(1) 壁厚 : (1 - 35 mm 预制钢筋混凝土板 ,2 - 70 mm 现浇 钢筋混凝土板) 2 ;
(2) 外墙颜色 : (浅色 0194 ,中色 0197 ,深色 1) 1 ;
土和 25 mm 木丝板 ;10 、11 同 4 、5 ,内粉刷换 25 mm 木丝板) :
(3) 外墙面积 m2 : 22 ;
2。
T(钟点) t 、t1n(略)
LQ 6 LQ
07
08
09
10
11
256
243
230
219
206
1 空调系统逐时冷负荷计算方法概要
空调房间得热量主要有通过房间围护结构进入的热量
和室内人员 、设备散热热量 。为了保持房间的温度恒定 ,必
须向房间提供适量的冷量 ,这一任务由空气调节系统完成 。
单位时间内所需提供的冷量称为空调系统的冷负荷 。由于
室内家具 、设备等具有蓄热特性 ,某一时刻进入房间的热量
建筑热能通风空调
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南墙 :370 mm 红砖墙 ,内粉刷 ,22 m2 。内墙不计 。 南窗 :双层全玻璃 、钢窗 ,挂浅色内窗帘 ,16 m2 ,内侧对流 放热系数 817 W/ (m2·℃) 。 室内设计温度 27 ℃,有 8 人 ,8～18 时在室内工作 。 运行 KTLQ 程序 ,显示内容为 :程序功能说明 (略) 。 211 输入地区条件 (1) 输入人进入室内工作的起止时间 : 8 ,18 ; (2) 输入空调系统所在地区代码 : (1 - 北京 ,2 - 天津 ,3 - 沈阳 ,4 - 大连 ,5 - 哈尔滨 ,6 - 上海 ,7 - 南京 ,8 - 武汉 ,9 广州 ,10 - 重庆 ,11 - 昆明 ,12 - 西安 ,13 - 兰州 ,14 - 乌鲁木 齐 ,15 - 香港) 1 ; (3) 输入夏季室内计算温度 ℃: 27 。