冷负荷计算

一层办公楼1008房间：
1、房顶：结构和附录2-9中所述的序号10一样，K= 1.10 W/（㎡.k)，F=24.3㎡，ρ=0.75；
2、北面窗户：单层玻璃钢窗，K= 4.54 W/（㎡.k)，挂浅颜色内部窗帘，没有外部遮阳设施，F=4.0㎡（假设窗户的长宽尺寸为2.0*2.0㎡）.
3、东面窗户：单层玻璃钢窗，K=4.54 W/（㎡.k),挂浅颜色内部窗帘，没有外部遮阳设施，F=2.25㎡（假设窗户长宽尺寸为1.5*1.5㎡）.
4、北面墙体：墙体结构如附录2-9中所述的序号12一样，K= 1.17W/（㎡.k)，β=0.23，F=16.2㎡（假设一层楼体高度为3m）.
5、东面墙体：墙体结构如附录2-9所述的序号12一样，K=1.17W/(㎡.k),β=0.23，F=13.5㎡（假设一层楼体高度为3m).
6、内部墙体和楼板：内部墙体厚度为120mm，内部和外部粉刷，楼板为80mm，现在使用钢筋混凝土浇铸，其上面是水磨石预制块，它的下面也进行粉刷；室内的设计温度为：tn = 26 ℃.
7、房间内部压力稍微比其外部大气压力高。

解：从附录2-9查得，内墙的放热衰减度Vf = 1.6，楼板的放热衰减度，Vf=1.52~1.8之间，查询附录表2-8可以得出1001房间类型属于中型.围护结构的各个部分的冷负荷计算如下：
1）房顶冷负荷
可以根据附录2-9中查询得出，K = 1.10 W/（㎡.k)，衰减系数为
β=0.52，衰减度为v = 15.15,延迟时间ε=5.9 h。

根据附录表2-11可以得出扰量作用时间τ-ε的北京市房顶负荷的逐时值Δtτ-ε,可以按照式子2-58（CLQτ = KFΔtτ-ε),就可以计算出
房顶的逐时冷负荷。

房顶冷负荷
4）东面外墙冷负荷
根据附录2-9可以查得，K = 1.17 W/（㎡.k)，衰减系数β = 0.23 ，衰减度为v = 31.92 ,延迟时间ε = 10 h。

根据附录2-10查询得出扰量作用时刻τ-ε时的北京北面外墙负荷温差的逐时值Δtτ-ε，可以按照式子（CLQτ = KFΔtτ-ε),就可以计算出北面外墙的逐时冷负荷。

东面外墙冷负荷
5）北面外墙冷负荷
根据附录2-9可以查得，K = 1.17 W/（㎡.k)，衰减系数β = 0.23 ，衰减度为v = 31.92 ,延迟时间ε = 10 h。

根据附录2-10查询得出扰量作用时刻τ-ε时的北京北面外墙负荷温差的逐时值Δtτ-ε，可以按照式子（CLQτ = KFΔtτ-ε),就可以计算出北面外墙的逐时冷负荷。

北面外墙冷负荷
6) 北面外部窗户冷负荷
（1）瞬变传热得热形成冷负荷
(2) 日射得热形成冷负荷
根据附录2-13中查询得出各个计算时刻的负荷强度J j.τ,窗户面积定为3.24㎡，窗户的有效面积系数定为0.85，地点的修正系数定为 1.0，窗户内部遮阳系数Cn=0.5，按式子2-61（CLQj.τ=Xg*Xd*Cn*Cs*F*Jj.τ)，将计算结果陈列于表中：
日射得热形成冷负荷
4)东面外部窗户的冷负荷
（1）瞬变传热得热形成冷负荷
2) 日射得热形成冷负荷
根据附录2-13中查询得出各个计算时刻的负荷强度J j.τ,窗户面积定为3.24㎡，窗户的有效面积系数定为0.85，地点的修正系数定为 1.0，窗户内部遮阳系数Cn=0.5，按式子2-61（CLQj.τ=Xg*Xd*Cn*Cs*F*Jj.τ)，将计算结果陈列于表中：
日射得热形成冷负荷
5)人员散热量
根据查表2-18得出成年人散热散湿量：潜热为45 W/人，显热为63 W/人，散湿为68 g（h.人），查询附录2-16工作开始后的小时数τ-T.房间内可以容纳的工作人数定为8人。

人体显热不同时刻散热量表
8）设备所产生的冷负荷
假设房间内设备使用功率为600W，设备投入使用后的小时数τ-T=12-9=3,连续使用时间17-9=8 h，那么计算结果如下：
5）照明冷负荷
1008房间内安装有6支40W的荧光灯。

查询附录2-15，开灯后的小时候数τ-T=12-9=3 h,连续开灯时间为17-9=8 h,那么负荷系数JL τ-t根据表中查得，计算结果如下：
最后将前面各个逐时冷负荷值汇总与一表中
最大冷负荷出现在16：00，其值为2564W.
2.确定空调系统的形式
已知湿负荷W=8*68*10^-3=0.54 g/s.1001房间总的余热量ΣQ=2564W（2.56 KW），总余湿量ΣW=0.54 g/s.要求室内全年维持的空气状态参数为：tn= 26±1℃,φn= 60%.当地大气压力为101325Pa.求送风量和送风状态。

Q=2564/0.54 =4748;
（1）. 求热湿比：ε=
W
. 在h-d图上确定室内状态点N，通过该点画出ε= 4748的过程线，选取送风温差为Δt0=6℃,则送风温度t0=26-8=20℃，从而得出：
h0=47.0 kj/kg h N=58.4 kj/kg
d0=0.0105 kg/kg(干） d N=0.0126 kg/kg(干）
按照消除余热： G=
0h h n Q
-=2.564/（58.4-47.0）= 0.23 g/s 按照消除余湿： G=0
d d n W
-=（0.54*10^-3）/（0.0126-0.0105）=0.23
g/s.
核算余湿没有误差，满足φn=60±5%的要求。

(3) 送风次数
L=Q/(ρc Δt 0）=4386/（1.2*6*1.01）= 603 m*㎡/h n=L/ABH= 603/（5.4*4.5*3）= 8.3次/h
n=8.3 > 5次/h 满足要求，根据送风温差计算所得空气量折合成换气次数大于表中的值。

3. 上送下回式气流组织形式及其设计计算
上送下回式是最基本的气流组织形式。

送风口安装在侧上部或者顶棚上而回风口则设在房间的下部。

它的主要特点是送风气流在进入工作区之前就已经和室内空气充分混合，容易形成均匀的温度场和速度场。

能够使用较大的送风温差降低送风量。

适用于温湿度和洁净度要求比较高的空调房间。

1001房间的长宽高分别为 A=5.4 m,B=4.5 m,H=3.0 m.
1）选定送风口形式为三层活动百叶窗送风口，紊流系数为α= 0.16，风口布置在房间宽度方向B 上，射程为：x=A-0.5=5.4-0.5= 4 .9m. 2）选定送风温差Δt 0=6℃.
L=Q/(ρC Δt 0)=/(1.2*1.01*6)=603 m^3/h. n=L/ABH= 672/(4.5*5.4*3)= 8.3 次/h. 换气次数n= 8.3> 8 次/h,满足要求。

3）确定送风速度
假设送风速度V0=3.5 m/s,带入公式
n F /d0=53.17L HBV /0=53.17*603/5.4*5.3*3=14.9
将n F /d0= 14.9代入式子
V0=0.36n F /d0=0.36*14.9= 5.35 m/s
所选取的V0=3.5m/s ≦5.35 m/s ，并且在风噪音的流速2-5 m/s 之内，所以满足要求，符合计算运用条件。

4）确定送风口数目N:
考虑到空调精度要求较高，因此轴心温差Δt0x=取为空调精度的0.6倍，
Δtx=0.6*1=0.6℃
(Δtx/Δt0)*n F /d0=0.6/6*14.9=1.49.
根据图8-16（参考《空气调节》 薛殿华主编，P253），可以查得出无因次距离χ=0.28,将χ代入式子
N=HB/(ax/χ)^2=3*4.5/(0.16*4.9/0.24)^2=4.13 取整数N= 4个 5）确定送风口尺寸
每个送风口面积为：f=L/(3600V 0N)=603/(3600*3.5*4)=0.012㎡ 确定每个送风口尺寸为长*宽=0.08*0.15 ㎡
面积的当量直径： d 0=14.3/f 4=14.3/012.0*4=0.124 m. 6) 校核贴附长度 根据公式Ar=
Tn
V Tn T d *2^0)
0(0g 得出
Ar=9.81*0.124*6/3.5^2*（273+26）
Ar=0.00199
根据图8-17（参考《空气调节》薛殿华主编，P253）,查得x/d=39.9 贴附长度x=39.9*d0=39.9*0.124=4.95 m,大于射程4 .9m，所以满足设计要求。

7）校核房间高度
设定风口底边至顶棚距离为0.3 m ，则
H=h+W+0.07x+0.3 (h-空调区域高度，一般取2m；0.07X-射流 =2+0.3+0.07*4.9+0.3 向下扩展距离，取扩展角度为θ=4°，则tg=
=2.94 m 0.07;0.3-安全系数）
给定的房间高度为3.0 m大于设计要求房间高度2.94 m，所以满足要求。

3.。