热负荷及散热量计算

热负荷及散热量计算

所谓热负荷是指维持室内一定热湿环境所需要的在单位时间向室内补充的热量。所谓得热量是指进入建筑物的总量，它们以导热、对流、辐射、空气间热交换等方式进入建筑。 系统热负荷应根据房间得、失热量的平衡进行计算，即 房间热负荷=房间失热量总和-房间得热量总和 房间的失热量包括： 1）围护结构传热量Q1；

2）加热油门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2；

3）加热油门、孔洞和其他相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3； 4）加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q4； 5）水分蒸发的耗热量Q5；

6）加热由于通风进入室内冷空气的耗热量Q6； 7）通过其他途径散失的热量Q7； 房间的得热量包括：

1）太阳辐射进入房间的热量Q8；

2）非供暖系统的管道和其他热表面的散热量Q9； 3）热物料的散热量Q10；

4）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q11； 5）通过其他途径获得的散热量Q12； 1.1围护结构的基本耗热量

式中 'q —围护结构的基本耗热量，W ；

K —围护结构的传热系数，w/(㎡.℃);

F —围护结构的面积，㎡； w t '

—供暖室外计算温度，℃； n t

—冬季室内计算温度，℃；

a —围护结构的温差修正系数。

整个建筑物的基本耗热量等于各个部分围护结构的基本耗热量的总和： 1.2围护结构的附加耗热量

在实际中，气象条件和建筑物的结构特点都会影响基本耗热量使其发生变化，此时需要对基本耗热量加以修正，这些修正耗热量称为围护结构附加耗热量。附加耗热量主要有朝向修正，风力附加和高度附加耗热量。

朝向修正耗热量是太阳辐射对建筑围护耗热量的修正。

表1-1朝向修正率

《暖通规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑（除楼梯间外） 的高度附加率，当房高超过四米时，每增加一米，为附加围护基本耗热量和其他修正量总和的2%，但总附加率不超过总附加率的15%。 所以，建筑物的总耗热量等于围护结构基本耗热量和朝向修正，风力附加和高度附加耗热

量的总和，则 式中 ch x —朝向修正率，%；

f

x —风力附加率，%；

g

x —高度附加率，%；

1.3冷风渗透耗热量

在室内外风压和热压压差作用下，室外的冷空气通过门窗的缝隙渗入室内，被加热后又溢出室外。把冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风渗透耗热量。本设计采用百分数法计算冷风渗透耗热量。

根据建筑结构特点，本设计渗透热量占围护结构的总耗热量的30%。 1.4冷风侵入耗热量

冬季在风压和热压的共同作用下，当外门开启时，会有大量的冷空气进入室内，把将这部分冷空气加热到室温时所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。采用外门附加的方法计算， 冷风侵入耗热量=外门基本耗热量×外门附加率 公共建筑工业产房中，其外门附加率为500%。 1.5工作工况下围护结构耗热量及其修正 以电炉变压室为例

1）围护结构基本耗热量计算 取定

n

t =12℃，耗热量包括基本耗热量和附加耗热量，计算全部列于附表1-1中，所得

电炉变压室、电气间围护结构传热耗热量'

1Q =3209.30（W ） 2）冷风渗透耗热量

按百分数法计算，根据建筑物特点，查得百分率为30%。 =⨯='

1'

2%30Q Q 962.79（W ）

3）冷风侵入耗热量

按短时间开启的外门计算，取外门基本耗热量的60%。 冷风侵入耗热量=1150.50×0.6=690.30（W ） 1.6工艺设备耗热量

1）熔炼工段工频感应电炉的散热量 式中 Ne —感应电炉额定功率，KW ；

η—感应电炉的总效率，%，根据工艺资料采取； cos φ—补偿后的功率因数，一般为0.9-0.95。

当工频感应电炉装有排烟罩时，散入室内的热量为其总散热量的30% 根据公式

Q=860×125×（1-80%）×0.9×0.3=6449.2（KW ） 2）浇注工段的散热量

浇注金属与落砂在同一房间进行时，金属至浇注温度至冷却至室温的全部热量，一部分热量由水分蒸发时吸收，其余全部散落车间内，每浇注一吨金属的散热量为： 式中 Q1—浇注金属在熔化时的含热量，KW/吨；

Q2—铸件落砂在离开本工段时的含热量，KW/吨；

g —每浇注一吨金属所需的型砂重量，公斤； 1d —浇筑前型砂的含湿量，公斤/公斤； 2d —落砂后型砂含湿量，公斤/公斤； t —落砂时型砂温度，℃； n t

—室内温度，℃；

根据公式得，

Q=（263200-187600）-[605×4.5(0.055-0.02)-0.175×4.5(43-12)]×1000 =4725(KW)

（3）电动设备散热量

清理工段，砂处理的工段有抛丸机，破碎机，所有的工艺设备都在室内，电动设备散热量公式为：

式中 Q —电动设备发热量，W ；

N —电动设备安装功率（额定功率），KW ； η—电动机效率

1η—电机容量利用系数，是电动机最大实效功率原装功率之比，一般取0.7-0.9； 2η—电动机负荷系数，电动机每小时平均时耗功率与机器设计时最大时耗功率之比一般取0.5-0.8；

3η—同时使用系数，电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般取0.5-1.0；

以清理工段的橡胶履带抛丸清理机为例计算电动设备散热量

由设备参数知，橡胶履带抛丸清理机电动设备安装功率N=，电动机效率η=，η1=0.7，η2=0.6，η3=0.8

则每台橡胶履带抛丸清理机电动设备散热量为： =1000×0.7×0.6×0.8×24.3÷0.8 =10206(W) （4）照明设备耗热量 Q=n1n2n3N

式中 Q —散热量，W;

N —灯具安装功率，KW ； n1—同时使用系数；

n2—整流器散热系数，装在室内取1.2，装在棚顶取1.0；

n3—安装系数，明装时取1.0，暗装灯罩上部穿有小孔时，取0.5-0.6，灯罩上无孔时取0.6-0.8；

则根据公式得， Q=1000×1.0×1.2×1.0×100=120(KW) （5）人员散热量

Q=φnq

式中 Q —人体散热量，KJ/h;

φ—考虑不同的工作场所性质，取φ=1.0； n —人数，个；