空调房间冷(热)、湿负荷计算汇总
2.3 空调房间冷、湿负荷计算方法
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空调房间冷、 2.3 空调房间冷、湿负荷计算方法
模拟分析软件:中国, 模拟分析软件:中国,状态空间法
DeST 90年代清华大学开发的建筑与 年代清华大学开发的建筑与HVAC系统分析和辅助设计软件。 系统分析和辅助设计软件。 年代清华大学开发的建筑与 系统分析和辅助设计软件 负荷模拟部分采用状态空间法,即采用现代控制论中的“ 负荷模拟部分采用状态空间法,即采用现代控制论中的“状 态空间”的概念,把建筑物的热过程模型表示成: 态空间”的概念,把建筑物的热过程模型表示成: & CT = AT + Bu 状态空间法的求解是在空间上进行离散,在时间上保持连续。 状态空间法的求解是在空间上进行离散,在时间上保持连续。 对于多个房间的建筑, 对于多个房间的建筑,可对各围护结构和空间列出方程联立 求解,因此可处理多房间问题。 求解,因此可处理多房间问题。 其解的稳定性及误差与时间步长无关, 其解的稳定性及误差与时间步长无关,因此求解过程所取时间 步长可大至1小时 小至数秒钟, 小时, 步长可大至 小时,小至数秒钟,而有限差分法只能取较小 的时间步长以保证解的精度和稳定性。 的时间步长以保证解的精度和稳定性。但状态空间法与反应 系数法和谐波反应法相同之处是均要求系统线性化, 系数法和谐波反应法相同之处是均要求系统线性化,不能处 理相变墙体材料、变表面换热系数、变物性等非线性问题。 理相变墙体材料、变表面换热系数、变物性等非线性问题。
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空调房间冷、 2.3 空调房间冷、湿负荷计算方法
瞬时日射得热与轻、 瞬时日射得热与轻、中、重型建筑实际冷负荷之关系
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空调房间冷、 2.3 空调房间冷、湿负荷计算方法
一般结构中荧光灯形成的冷负荷 灯具开启后,大部分的热量被蓄存起来,随着 灯具开启后,大部分的热量被蓄存起来, 时间的延续,蓄存的热量就逐渐减小 时间的延续,
房间负荷如何计算公式
房间负荷如何计算公式房间负荷是指房间内需要供应的热量或冷量,是建筑空调设计中非常重要的参数。
正确计算房间负荷可以保证室内环境的舒适度,同时也可以节约能源,降低运行成本。
本文将介绍房间负荷的计算公式以及相关的计算方法。
房间负荷计算公式一般可以分为冷负荷和热负荷两种情况。
冷负荷是指在夏季需要从室内空间中移除的热量,而热负荷则是指在冬季需要向室内空间供应的热量。
下面将分别介绍冷负荷和热负荷的计算公式。
首先是冷负荷的计算公式。
一般来说,冷负荷可以通过以下公式进行计算:Q = U A (ΔT)。
其中,Q表示冷负荷,U表示传热系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差。
传热系数和传热面积可以通过建筑物的设计参数来确定,温度差则可以根据室内外温度差来计算。
这个公式可以帮助工程师确定在夏季需要从室内空间中移除多少热量,从而确定空调系统的制冷负荷。
接下来是热负荷的计算公式。
热负荷的计算一般可以分为传导热和传送热两部分。
传导热的计算公式可以表示为:Q = U A (ΔT)。
其中,Q表示热负荷,U表示传热系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差。
传送热的计算公式可以表示为:Q = m Cp ΔT。
其中,Q表示热负荷,m表示空气的质量,Cp表示空气的比热容,ΔT表示温度差。
这两个公式可以帮助工程师确定在冬季需要向室内空间供应多少热量,从而确定供暖系统的热负荷。
除了以上的计算公式,还有一些其他因素需要考虑,比如室内外温度差、室内外温度变化、建筑结构、建筑材料等。
这些因素都会对房间负荷的计算产生影响,因此在实际工程中需要综合考虑这些因素。
在实际工程中,一般会使用专业的建筑能耗软件来进行房间负荷的计算。
这些软件可以根据建筑的设计参数和环境条件,自动计算出冷负荷和热负荷,并给出相应的空调或供暖系统的设计参数。
这样可以大大提高工程师的工作效率,同时也可以提高计算的准确性。
在进行房间负荷计算时,还需要考虑到建筑的节能设计。
比如通过合理的隔热、隔音设计,可以减小建筑的冷负荷和热负荷,从而降低空调和供暖系统的能耗。
暖通空调-第2章-热负荷、冷负荷与湿负荷计算
第2章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算华北电力大学-荆有印为了保持建筑物的热湿环境,在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷;相反,为了补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷;为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。
热负荷、冷负荷与湿负荷是暖通空调工程设计的基本依据,暖通空调设备容量的大小主要取决于热负荷、冷负荷与湿负荷的大小。
热负荷、冷负荷与湿负荷=f(室外气象参数,室内空气参数)2.1 室内外空气计算参数2.1.1 室外空气计算参数1. 夏季空调室外计算参数空调室外计算干球温度:取室外历年平均不保证50h 的干球温度;空调室外计算湿球温度:取室外历年平均不保证50h 的湿球温度。
空调室外计算日平均温度:取室外历年平均不保证5d 的平均温度;空调室外设计日逐时温度,按下式计算:d m o r t t t ∆+=β. (2-1)式中 m o t .—夏季空调室外计算日平均温度,℃; β—室外空气温度逐时变化系数,按表2-1确定;d t ∆—夏季空调室外计算平均日较差,℃,s o t .—夏季空调室外计算干球温度,℃。
表2-1空调室外空气计算温度:采用历年平均不保证1d 的日平均温度;空调室外空气计算相对湿度:采用历年一月份平均相对湿度的平均值。
3.冬季采暖室外计算温度和冬季通风计算温度采暖室外计算温度:取历年平均不保证5天的日平均温度; 通风室外计算温度:取累年最冷月平均温度;4.夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度通风室外计算温度:取历年最热月14时的月平均温度的平均值;通风室外计算相对湿度:取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值。
2.1.2 室内空气计算参数1.室内空气计算参数的主要影响因素 ⑴建筑房间使用功能对舒适性的要求。
⑵地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素。
2.室内空气计算参数的选择根据我国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)的规定: ⑴对舒适性空调和采暖夏季:温度 24-28℃ 相对湿度 40%-65%: 风速 ≯0.3m/s 。
第二章空调房间冷、热、湿负荷的计算
2.1 冷负荷的计算:根据本工程的设计特点,故空调房间冷负荷包括以下几个部分:①外围护结构的瞬变传热(外墙,窗,屋顶,地面,玻璃幕墙);②窗的日射得热;③人员散热;④照明散热和其他散热。
若邻室为非空调房间,则需考虑内维护结构的传热问题。
各部分计算方法具体介绍如下:1. 内围护结构冷负荷:当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按上式计算;当邻室与空调区的夏季温差大于3℃时应按下式计算通过空调房间隔墙、楼板、内窗等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷。
()ls N CL FK t t =-ls wp ls t t t =+∆式中:CL ——内墙传热引起的逐时冷负荷,(W );F ——内墙的面积,(㎡);K ——内墙的传热系数,(w/㎡·℃);t ls ——邻室计算平均温度,(℃);ls t ∆——邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算温度的差值,(℃)。
2. 外墙冷负荷:根据已知外墙体的构造,查《空调冷负荷专刊》表3-1(外墙结构类型表)中查得本设计中此类外墙体做法属于与Ⅲ型,k=0.7w/㎡·℃。
再由表3-3(外墙冷负荷计算温度l t 表)查得Ⅲ型的逐时l t 值。
可按下式计算:()l n CL FK t t =- 式中:CL ——外墙墙传热引起的逐时冷负荷,(W );F ——外墙的面积,(㎡);K ——外墙的传热系数,(w/㎡·℃); lt——外墙的冷负荷计算温度的逐时值(℃); t n ——夏季空气调节室内计算温度(℃)。
3. 屋顶瞬变传热引起的冷负荷:根据已知屋面的构造,查《空调冷负荷专刊》表3-2(屋面结构类型表)中查得本设计中此类屋面做法Ⅳ型,k=0.45w/㎡·℃。
再由表3-4(屋面冷负荷计算温度l t 表)查得Ⅳ型的逐时l t 值。
可按下式计算:()l n CL FK t t =- 式中:CL ——屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷(W );F ——屋顶的面积(㎡);K ——屋顶的传热系数(w/㎡·℃);l t ——屋顶的冷负荷计算温度的逐时值(℃);t n ——夏季空气调节室内计算温度(℃)。
热负荷冷负荷与湿负荷计算
热负荷冷负荷与湿负荷计算热负荷、冷负荷和湿负荷是在建筑设计和能源管理领域中常用的概念。
它们用来分析建筑物的热量和湿度变化,以确定适当的空调和通风系统设计。
热负荷是指建筑物在特定时间段内所需的热量。
它受到多个因素的影响,包括建筑的尺寸、材料、朝向、外部气象条件和内部热源(如人员和设备)。
热负荷的计算可以帮助决定建筑物所需的供暖或冷却系统的容量。
其计量单位通常是千瓦或英国热量单位(BTU)。
冷负荷与热负荷相对应,指的是建筑物在特定时间段内所需的冷量。
它是通过将室内温度与理想的室内温度进行比较来计算的。
如果室内温度超过了预定的理想温度范围,那么冷负荷就存在。
冷负荷的计算可以用来确定建筑物所需的空调系统容量。
湿负荷是指建筑物在特定时间段内所需的湿度。
湿负荷的计算是通过测量建筑物内外的湿度差来进行的。
如果建筑物内部的湿度超过了一定限制,那么湿负荷就存在。
湿负荷的计算可以用来确定建筑物所需的除湿系统容量。
热负荷、冷负荷和湿负荷的计算通常基于建筑物的设计规格和预测的使用情况。
下面是一些常用的计算方法:1.热负荷计算:热负荷计算可以采用热平衡方程来进行。
该方程考虑了建筑物的传热和传递过程,其中包括传导、对流和辐射。
此外,它还考虑了太阳辐射、建筑物内部热源和热损失。
通过计算建筑物内外热量的平衡,可以确定所需的供暖或冷却系统容量。
2.冷负荷计算:冷负荷计算主要基于热负荷计算。
它还考虑了建筑物内外的温度差和空调系统的效率。
冷负荷计算通常通过使用经验公式来估算建筑物的冷却需求。
3.湿负荷计算:湿负荷计算涉及到湿度的传递和变化。
湿负荷可以通过计算空气的湿度差、质量流量和湿度变化速率来估算。
通过测量建筑物内外湿度和气流的传递,可以确定所需的除湿系统容量。
在实际设计中,常常采用计算机模拟软件来进行热负荷、冷负荷和湿负荷的计算。
这些软件通常基于建筑物的几何形状、材料特性、使用情况和气象数据等参数来进行模拟。
通过使用这些模拟软件,可以更精确地估算建筑物的热量和湿度变化,从而确定合适的空调和通风系统设计。
第3章空调房间的冷(热)、湿负荷计算
3、室内热源散热形成的冷负荷 (1)设备散热形成的冷负荷
LQ Q CLQ
(2)照明散热形成的冷负荷
白炽灯
LQ 1000N CLQ
荧光灯
LQ 1000n1n2 N CLQ
(3)人体散热形成的冷负荷 人体潜热散热量立刻构成瞬时冷负荷
LQs qs n n' CLQ
三、室内湿源散湿形成的湿负荷 室内湿源包括人体散湿和工艺设备散湿。 人体散湿量应与散热量同样考虑和计算。不同 温度下成年男子散湿量可直接查得。
空调精度——空调区域内,在要求空调的工件 旁所设一个或数个测温(或测相对湿度)点 上,在要求的持续时间内,空气温度(或相对 湿度)偏离室内温(湿)度基数的最大差值。
舒适性空调主要从人体舒适感出发确定室内温、 湿度设计标准:
参数 温度(°C) 风速(m/s) 相对湿度(%)
冬季
18~24
0.2
30~60
一、太阳辐射强度及其影响因素 太阳辐射强度——1m2黑体表面在太阳照射下
所获得的热量值,单位为kW/m2(或W/m2)。可 以利用太阳辐射仪直接测量某一地区的太阳辐 射强度。 影响因素:地球对太阳的相对运动,即被照射 地点与太阳射线形成的高度角和太阳光线通过 大气层的厚度。另外,地理纬度不同、季节不 同、昼夜不同,太阳辐射强度都不同。
瞬时得热中以对流方式传递的显热得热和潜热得热 部分,直接放散到室内空气中,立刻构成房间的瞬 时冷负荷;而显热得热中以辐射方式传递的部分却 不能立刻构成房间的瞬时冷负荷。原因如下:
以辐射方式传递的得热量首先投射到具有蓄热性能 的围护结构和家具等室内物体的表面上,并为之吸 收,这些室内物体的温度将不断升高,当其表面温 度高于室内空气温度后,所蓄存的部分热量再借助 对流方式逐渐放出加热室内空气而成为房间的冷负 荷,但这一冷负荷是滞后的。
第五章 空调房间的冷(热)湿负荷计算《通风与空调系统》
2、有效温度区 和舒适区 美国供暖、制 冷、空调工程师学 会定义有效温度: 一个具有相同温度 且相对湿度为50℅ 的封闭黑体空间的 温度,在此环境中 人体的全热损失与 实际环境相同。 两块舒适区: 菱形和阴影部分。
§5.1 室内外空气计算参数 3、PMV-PPD指标
PMV-预期平均评价,代 表了对同一环境绝大多数人 的冷热感觉。 PPD-预期不满意百分率, 表示对热环境不满意的百分 数。
§5.2 太阳辐射热对建筑物的热作用
二、室外空气综合温度 外表面单位面积上得到的热量
I R q w t w w w w w tZ w
综合温度:相当于室外气温由原来的tw值增加了一 个太阳辐射的等效温度值。 注意:综合温度并非真实的空气温度。
§5.3 空调房间冷(热)、湿负荷 的计算 3)南外窗:双层钢窗(3mm厚普通玻璃),80% 玻璃,内挂深黄色布窗帘。面积F=6㎡ (外围护结构为浅色,αn=8.7W/㎡.K,αw=18.6W/ ㎡.K) 4)内墙:邻室包括走廊,均与客房温度相同 5)人员:客房内有2人,在客房内总小时数为16h, 从16:00到次日8:00 6)照明:莹光灯200W,明装,开灯时数8h,空 调运行24h 7)室内设计参数:温度24℃,相对湿度60%
§5.1 室内外空气计算参数 一、室内空气计算参数 空调房间室内温度、湿度 通常用两组指标来规定:
温、湿度基数 空调精度
室内温、湿度基数:在空调区域内所需要保持的空气 基准温度与基准湿度。 空调精度:在空调区域内,在要求的工件旁一个或 数个测温(或测相对湿度)点上水银温度计(或相对 湿度计)在要求的持续时间内,所示的空气温度(或 相对湿度)偏离温(湿)度基数的最大偏差。
空调房间湿负荷的计算
空调房间湿负荷计算:湿负荷是指空调房间的湿源向室内的散湿量(室内设计温湿度分别为26 ℃,60%)(1)人体散湿量式中W1—人体散湿量,kg/s;n—室内全部人数;—群集系数,见表2-6《温湿度独立控制空调系统》g—成年男子的小时散湿量,g/h.见表2-5. 《温湿度独立控制空调系统》(2)敞开水面或潮湿水面的散湿量W2—自由水面散湿量,kg/s;A w—水分蒸发的总表面积,m2;a w—不同水温下的蒸发系数,kg/(N•s),见表2-7《温湿度独立控制空调系统》;—蒸发表面的空气流动速度,建议取0.3m/s;—相应于水表面温度的饱和水蒸气分压力,Pa;3353Pa(《空调工程》附录一)—空气中的水蒸气分压力,Pa;2050Pa (查湿空气的焓湿图)B0—标准大气压,Pa;B—当地实际大气压,Pa。
(广州夏季室外大气压力100287Pa)(3)渗透空气的湿负荷渗入空气量的计算1) 通过外门开启渗入室内空气量G1(kg/h),按下式估算:式中 n1—小时人流量;V1—外门开启一次的渗入空气量,m3/h;见表ρw—夏季空调室外干球温度下的空气密度,kg/m3。
一般取1.13每小时通过的人数普通门带门斗的门转门单扇一扇以上单扇一扇以上单扇一扇以上100 3.0 4.75 2.50 3.50 0.80 1.00 100~700 3.0 4.75 2.50 3.50 0.70 0.90 700~1400 3.0 4.75 2.25 3.50 0.50 0.60 1400~2100 2.75 4.0 2.25 3.25 0.30 0.30 2) 通过房间门、窗渗入空气量G2(kg/h),按下式估算:式中 n2—每小时换气次数;(设计参考:民用建筑空调负荷计算中应考虑的几个问题)V2—房间容积,m3。
ρw—夏季空调室外干球温度下的空气密度,kg/m3。
(33℃时的空气密度1.154 kg/m3)G=G1+G2=23.08kg/h渗透空气带入室内的湿量(kg/h),按下式计算:式中 dw—室外空气的含湿量,g/kg;dn—室内空气的含湿量,g/kg;(室内空气的相对湿度为60%,温度为26℃,含湿量12.8g/kg干空气)相对湿度(%)温度℃含湿量g/kg 30 32 34 36 38 4080 21.5 24.2 27.7 30.5 34.0 37.885 23.0 26 29.5 32.6 36 40.290 24.3 27.6 31.2 34.5 38.4 4395 25.7 29 33 36.7 41 ---100 27.`1 30.6 34.5 38 44 ----相对湿度(%)温度℃30 32 34 36 38 40湿负荷kg/h80 2.06 2.33 2.69 2.97 3.33 3.7285 2.21 2.52 29.5 3.19 3.53 3.9890 2.34 2.68 3.05 3.38 3.69 4.2495 2.49 2.82 3.23 3.60 4.04 ---100 2.63 2.98 3.38 3.74 4.34 ----(4)外部空气带入的水分由新风代入的水分,《采暖通风与空气调节设计规范》规定办公室、图书馆、会议室、餐厅为17m3/(h•人),旅馆客房为30 m3/(h•人)(1-13) 式中 W4—新风带入的湿量,g/h;V f—进入建筑物的新风量,m3/h;—空气的密度,kg/m3;d w—室外空气湿度,g/kg;人d n—室内空气湿度,g/kg。
空调房间冷(热)、湿负荷
9.1 空调房间室内、外空气计算参数的确定
9.1.2空调房间室外空气计算参数
室外空气参数对空调设计而言,主要会从两个方面影响系 统的设计容量:一是由于室内外存在温差通过建筑围护结构 的传热量;二是空调系统采用的新鲜空气量在其状态不同于 室内空气状态时,需要花费一定的能量将其处理到室内空气 状态。计算围护结构传热量和新风负荷时,需要确定室外空 气计算干、湿球温度值。由于室外空气的干、湿球温度是随 着季节、昼夜、时刻而变化的,所以在确定应当采取什么样 的空气参数作为设计计算参数之前,需要对室外空气温度、 湿度的变化规律有所了解。
9.1 空调房间室内、外空气计算参数的确定
在稳定的环境条件下,S应该为零,这时,人体保持了 能量平衡。如果周围环境温度(空气温度及围护结构、周围物 体表面温度)提高,则人体的对流和辐射散热量将减少,为了 保持热平衡,人体会运用自身的自动调节机能来加强汗腺的 分泌。这样,由于排汗量和消耗在汗液蒸发上热量的增加, 在一定程度上会补偿人体对流和辐射散热的减少。当人体余 热量难以全部散出时,余热量就会在体内蓄存起来,于是S 变为正值,导致体温上升,人体会感到很不舒服,体温增到 40℃时,出汗停止,如不采取措施,则体温将迅速上升,当 体温上升到43.5℃时,人即死亡。 汗液蒸发强度不仅与周围空气温度有关,而且和相对湿 度、空气流动速度有关。
9.1 空调房间室内、外空气计算参数的确定
在图9.1中还画出了两块舒适区,一块是菱形面积,它是美 国堪萨斯州大学通过实验所得出的;另一块有阴影的平行四边 形面积是ASHRAE标准55-74所推荐的舒适区。两者的实验条 件不同,前者适用于穿着0.6~0.8clo(clo是衣服的热阻, 1clo=0.155m2· K/W)服装坐着的人,后者适用于穿着0.8~1.0 clo服装但活动量稍大的人。两块舒适区重叠处则是推荐的室 内空气设计条件。25℃的等效温度线正好通过重叠区的中心。 需注意的是,由于不同地区的居民在生活习惯等方面的差异, 以上研究推荐的舒适区及设计条件只作为参考,不宜直接套用。
热负荷、冷负荷与湿负荷的计算
1、冷负荷:为了保持建筑物的热湿环境,在单位时间内需要向房间供的冷量。
热负荷:为了补偿房间失热,在单位时间内向房间供应的热量。
湿负荷:为了维持房间的相对湿度,在单位时间内需从房间去除的湿量。
也就是为维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量。
2、
膨胀水箱
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1是溢流管:用于排出水箱内超过规定水位多余的水
2是信号管:用于监督水箱中的水位
3是补水管:水位低于设定值时将向水箱补水
4是膨胀管:它将系统中水因加热膨胀所增加的体积转入膨胀箱
5是循环管:在水箱和膨胀箱可能发生冻结时用来使水循环
7、水力失调:实际流量分配偏离所要求的流量
热力失调:供热量或室内温度偏离设计要求
9、单管热水采暖系统,管路末端阻力大,水力稳定性好,不易产生水力失调
双管热水采暖系统,易产生竖向水力失调。
通风与空调工程第二版习题答案第5-6章
通风与空调⼯程第⼆版习题答案第5-6章第五章空调房间的冷(热)、湿负荷的计算1.答:夏季空调室外计算⼲球温度,应采⽤历年平均不保证50h 的⼲球温度。
夏季空调室外计算湿球温度,应采⽤历年平均不保证50h 的湿球温度。
2.答:不同由于空调系统冬季加热、加湿所需费⽤远⼩于夏季冷却、减湿的费⽤,冬季围护结构传热量可按稳定传热计算,不考虑室外⽓温的波动。
因⽽,只给定⼀个冬季空调室外计算温度作为计算新风负荷和围护结构传热的依据。
3.答:所谓综合温度,相当于室外空⽓温度由原来的W t 增加了⼀个太阳辐射的等效温度W I αρ/值。
4.答:空调房间得热量是指在某⼀时刻由室外和室内热源散⼊房间的热量的总和。
瞬时冷负荷是指为了维持室温恒定,空调设备在单位时间内必须⾃室内取⾛的热量,也即在单位时间内必须向室内空⽓供给的冷量。
冷负荷与得热量有时相等,有时则不等。
根据性质的不同,得热量可分为潜热和显热两类,⽽显热⼜包括对流热和辐射热两种成分。
围护结构热⼯特性及得热量的类型决定了得热和负荷的关系。
瞬时得热中的潜热得热及显热得热中的对流成分是直接放散到房间空⽓中的热量,⽴即构成瞬时冷负荷;⽽显热得热中的辐射成分被室内各种物体的表⾯所吸收和贮存,当这些物体的表⾯温度⾼于室内空⽓温度时,它们⼜以对流⽅式将贮存的热量再次散发给空⽓。
可见,得热量转化为冷负荷的过程中,存在着衰减和延迟现象。
5.答:舒适性空调是以民⽤建筑和⼯业企业辅助建筑中保证⼈体舒适、健康和提⾼⼯作效率为⽬的的空调,对空调精度⽆严格要求。
⼯艺性空调的室内空⽓温、湿度基数及其允许波动范围,主要根据⽣产⼯艺对空⽓计算参数的特殊要求来确定,同时兼顾⼈体的卫⽣要求。
6.答:从经济上讲,⼀般总是希望送风温差t 尽可能的⼤,这样,需要的送风O量就⼩,空⽓处理设备也可以⼩⼀些。
既可以节约初投资,⼜可以节省运⾏能耗。
但是从效果上看,送风量太⼩时,空调房间的温度场和速度场的均匀性和稳定性都会受到影响。
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算1、冷负荷:为保证房间或物体低于周围环境温度所需供应的冷量,称为冷负荷。
2、热负荷:为保证房间或物体高于周围环境温度所需供应的热量,称为热负荷。
3、湿负荷:为了维持房间温度恒定需从房间除去湿量称为湿负荷。
4、正确确定冷热湿负荷的意义:负荷计算是暖通空调设计的依据,关系到环境指标保证设备畜量大小、方案确定,系统管道大小等。
5、冷、热、湿负荷计算依据:室外气象参数和室内需求保持的参数。
§2-1室内空气计算参数:一室外空气计算参数:(1)室外空气计算参数:指在负荷计算中所采用的室外空气参数。
(2)确定室外空气计算参数:按现行的《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)中规定的计算参数,见附录2-1。
(3)我国确定室外空气计算参数的基本原则:按不保证天数法即全年允许有少数时间不保证室内温湿度标准,若必须全年保证时,参数需另行确定。
(4)室外空气计算参数的分类:1、夏季空调室外计算干、湿球温度确定原则:《规范》确定,夏季空调室外计算干球取室外空气历年平均不保证50h的干球温度;湿球温度也同样。
历年平均:指1950~1980三十年平均。
用途:用于计算夏季新风冷负荷。
2、夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度:①空调因围护结构传热负荷计算原理:按不稳定传热过程计算,因此,须知夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度②逐时温度:d m t t t ∆+=βτ.0τt —逐时温度 ℃m t .0—夏季空调室外计算日平均温度,规范规定取历年平均不保证5天的日平均温度℃,见附录2-1。
β—室外空气温度逐时变化系数,按表2-1确定;d t ∆—夏季空调室外计算平均日较差,℃ 按附录2-1或下式计算52.0.0.0ms d t t t -=∆ 式中so t .夏季空调室外计算干球温度 3、冬季空调室外空气计算温度、相对湿度①冬季空调室外空气计算温度的用途:在冬季利用空调供暖时,计算围护结构的热负荷和新风负荷均用此温度。
空调冷热负荷计算公式
空调冷热负荷计算公式1、冷负荷计算(一)外墙的冷负荷计算通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷,可按下式计算:CLQτ=KF⊿tτ-εW式中K——围护结构传热系数,W/m2•K;F——墙体的面积,m2;β——衰减系数;ν——围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为该墙体的传热衰减度;τ——计算时间,h;ε——围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用,温度波传到内表面的时间延迟,h;τ-ε——温度波的作用时间,即温度波作用于围护结构内表面的时间,h;⊿tε-τ——作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差。
(二)窗户的冷负荷计算通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分,日射得热量又分成两部分:直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量qα。
(a)窗户瞬变传热得形成的冷负荷本次工程窗户为一个框二层3.0mm厚玻璃,主要计算参数K=3.5 W/m2•K。
工程中用下式计算:CLQτ=KF⊿tτW式中K——窗户传热系数,W/m2•K;F——窗户的面积,m2;⊿tτ——计算时刻的负荷温差,℃。
(b)窗户日射得热形成的冷负荷日射得热取决于很多因素,从太阳辐射方面来说,辐射强度、入射角均依纬度、月份、日期、时间的不同而不同。
从窗户本身来说,它随玻璃的光学性能,是否有遮阳装置以及窗户结构(钢、木窗,单、双层玻璃)而异。
此外,还与内外放热系数有关。
工程中用下式计算:CLQj•τ= xgxd Cs CnJj•τ W式中xg——窗户的有效面积系数;xd——地点修正系数;Jj•τ——计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷,简称负荷,W/m2;Cs——窗玻璃的遮挡系数;Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数。
(三)外门的冷负荷计算当房间送风两大于回风量而保持相当的正压时,如形成正压的风量大于无正压时渗入室内的空气量,则可不计算由于门、窗缝隙渗入空气的热、湿量。
空调总负荷计算公式
空调总负荷计算公式
空调总负荷计算公式如下:
1. 制冷负荷=房间面积×空调匹数-开启时间。
2. 制热负荷=房间面积×空调匹数-开启时间。
3. 电负荷=房间面积×空调匹数。
4. 冷却水供回水温度差=制冷量(冷负荷-制热量)/供冷量。
5. 冷却水供回水温度差=房间面积×室温。
6. 冷却水供回水温度差=制冷量(冷负荷-制热量)/电功率。
7. 制冷量=制冷设备容量×每小时使用冷却水的次数。
此外,围护结构冷负荷计算公式为:CL=KF(),其中K为传热系数,一般由建筑节能计算给出,F为传热面积,tn为空调室内设计(计算)温度,为逐时冷负荷计算温度。
如需获取更具体的空调负荷计算方式,可以查阅关于空调负荷计算的书籍、资料或咨询专业的空调工程师,获取更全面的信息。
最详细的冷热负荷计算依据、公式与取值
最详细的冷热负荷计算依据、公式与取值负荷的正确估算与取值注:1 负荷估算时,有两面外墙或三面外墙的空调房间的负荷应适当加大。
2 西向、东向房间的负荷应适当加大(特别是玻璃窗的面积较大时)。
建筑物的热负荷民用建筑供暖设计热负荷一. 房间热负荷的组成:a.围护结构的耗热量b.加热由门、孔洞侵入的冷空气的耗热量c.加热由门窗缝隙渗入室内空气的耗热量围护结构的温差传热量Q j=K f(t n-t w)aQ j---通过供暖房间某一面围护结构的温差传热,WK---该面围护结构的传热系数,W/m2.℃F---该面维护结构的散热面积,m2t n--室内空气计算温度,℃t w--室外采暖计算温度,℃a---温差修正系数附加耗热量附加耗热量是按基本耗热量的百分比计算,考虑各项附加后的耗热量Q1=Q j(1+βch+βf+ βli+ βm)(1+ βf.g)(1+ βj)βch–朝向修正;βf–风力修正;βli–两面外墙修正;βm –窗墙面积比过大修正;βf.g–房高附加修正;βj –间歇附加修正;通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量V=∑( l L m)l---房间某朝向上的门窗缝隙长度,mL---每米门窗缝隙的基准渗风量,m3/h·mm---门窗缝隙的渗风量综合修正系数外门开启冲入的冷风耗热量可按照建筑的形式查表计算工业厂房及辅助房间供暖设计热负荷1.基本耗热量及附加耗热量a. 室内空气温度的确定1)工作地带的设计温度 t g2)室内空气的计算温度 t n当车间高度≤4m时,t n=t g;当车间高度>4m时,对地面 tn=tg,对外墙、外窗和外门 t n=(t n+t d)/2;对屋顶 t n=t d=t g+Δt(H-2)Δt = 0.3~1.5℃/m (温度梯度)b .当tn分别按照地面、外墙及屋顶取不同值时,房高附加修正率βf .g=0 ,两面外墙修正βli =0 ;窗墙面积比过大修正βm =02.厂房的门窗缝隙冷风渗透耗热量3.厂房的大门开启冲入的冷风耗热量a.每班开启时间≤15min的大门,附加率为200~500%;b.每班开启时间>15min的外门,按照下列经验公式计算:G=A +(a +Nνw ) FG--冲入的冷风量,kg/s; N—常数,0.15~0.25a, A—系数,查表 ;Vw---冬季室外平均风速,m /sF--车间上部可能开启的排气窗或排气孔的面积,m2建筑物热负荷可按建筑体积估算Q N =a q N.V V (t n .p- t w)Q f=a q f. V V (t n .p- t w. f)建筑物热负荷可按建筑面积估算(方案设计)Q N= q N.S S建筑物的冷负荷一. 房间得热量的组成:a.通过围护结构传入室内的热量b.通过外窗进入的辐射热量c.人体散热量d.照明散热量e.设备、器具、管道及其他热源的散热量f.食物或物料散热量g.各种散湿过程产生的潜热量h.渗透空气带入室内得热量二.空调房间的冷负荷建筑围护结构传入室内得热量形成的冷负荷(太阳辐射进入室内的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量)人体散热形成的冷负荷灯光照明散热形成的冷负荷其他设备散热形成的冷负荷三.空调房间的湿负荷房间湿负荷的组成:a.人体的散湿量b.空气渗入带入的湿量c.化学反应过程的散湿量d.潮湿的表面、液面的散湿量e.食品及其他物料的散湿量f.其他设备的散湿量建筑围护结构传入室内得热量形成的冷负荷a.对流形式的得热量立即变成室内冷负荷b.太阳辐射得热量经过围护结构吸热-放热后,有时间的延迟和数量上的衰减所以计算这部分得热量时,应该逐时计算(这与计算热负荷时不同)热负荷计算---稳定传热冷负荷计算---不稳定传热1.围护结构的冷负荷a.外墙、屋面的传热冷负荷计算Qτ=K F tτ-ξτ—计算时刻,点钟τ-ξ—温度波的作用时刻,点钟tτ-ξ—作用时刻下,冷负荷的计算温差℃例:延迟时间为5小时的外墙,在确定16时房间的热负荷时,应取时刻τ=16,ξ=5,作用时刻为τ-ξ=16-5=11时,16时外墙内表面。
空调冷热负荷计算
空调冷热负荷计算1、冷负荷计算(一)外墙的冷负荷计算通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷,可按下式计算:CLQτ=KF⊿tτ-ε W式中 K——围护结构传热系数,W/m2•K;F——墙体的面积,m2;β——衰减系数;ν——围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为该墙体的传热衰减度;τ——计算时间,h;ε——围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用,温度波传到内表面的时间延迟,h;τ-ε——温度波的作用时间,即温度波作用于围护结构内表面的时间,h;⊿tε-τ——作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差。
(二)窗户的冷负荷计算通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分,日射得热量又分成两部分:直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量qα。
(a)窗户瞬变传热得形成的冷负荷本次工程窗户为一个框二层3.0mm厚玻璃,主要计算参数K=3.5 W/m2•K。
工程中用下式计算:CLQτ=KF⊿tτ W式中 K——窗户传热系数,W/m2•K;F——窗户的面积,m2;⊿tτ——计算时刻的负荷温差,℃。
(b)窗户日射得热形成的冷负荷日射得热取决于很多因素,从太阳辐射方面来说,辐射强度、入射角均依纬度、月份、日期、时间的不同而不同。
从窗户本身来说,它随玻璃的光学性能,是否有遮阳装置以及窗户结构(钢、木窗,单、双层玻璃)而异。
此外,还与内外放热系数有关。
工程中用下式计算:CLQj•τ= xg xd Cs Cn Jj•τ W式中 xg——窗户的有效面积系数;xd——地点修正系数;Jj•τ——计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷,简称负荷,W/m2;Cs——窗玻璃的遮挡系数;Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数。
(三)外门的冷负荷计算当房间送风两大于回风量而保持相当的正压时,如形成正压的风量大于无正压时渗入室内的空气量,则可不计算由于门、窗缝隙渗入空气的热、湿量。
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1、 t cl实际=(tcl +td K a K ρ(9-5 ; CLq =KF(tcl实际 -t N (9-62、 t cl ——屋顶的冷负荷逐时计算温度(℃,由附录9-8和9-9查取;应用公式(9-5计算,应注意外墙和屋顶的逐时冷负荷计算温度值tcl 是以北京地区气象参数数据为依据计算出来的。
所何用的外表面放热系数为18.6W/(m2.K;内表面放热系数为8.7W/(m2.K。
所采用的外墙和屋面的吸收系数为ρ=0.90。
房间传递系数 V0=0.681,W1=-0.87。
3、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-104、 K a ——外表放热系数修正值,见表9-75、K ρ——外表面吸收系数修正值,考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差,建议吸收系数均采用K ρ=0.9,但确有把握经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时,风可采用表9-8的修正值。
6、 t N ——室内计算温度(℃7、 K ——屋顶的传热系数[W/(m2.K],参见附录9-8和9-98、 F ——屋顶的计算面积(m2南外墙冷负荷说明:1、 t cl实际 =(tcl +td K a K ρ(9-5 ; CLq =KF(tcl实际 -t N (9-62、 t cl ——外墙的冷负荷逐时计算温度(℃,由附录9-8和9-9查取;应用公式(9-5计算,应注意外墙和屋顶的逐时冷负荷计算温度值tcl 是以北京地区气象参数数据为依据计算出来的。
所何用的外表面放热系数为18.6W/(m2.K;内表面放热系数为8.7W/(m2.K。
所采用的外墙和屋面的吸收系数为ρ=0.90。
房间传递系数 V0=0.681,W1=-0.87。
3、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-104、 K a ——外表放热系数修正值,见表9-75、K ρ——外表面吸收系数修正值,考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差,建议吸收系数均采用K ρ=0.9,但确有把握经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时,风可采用表9-8的修正值。
6、 t N ——室内计算温度(℃7、 K ——外墙的传热系数[W/(m2.K],参见附录9-8和9-98、 F ——外墙的计算面积(m2北外墙冷负荷1、 t cl实际=(tcl +td K a K ρ(9-5 ; CLq =KF(tcl实际 -t N (9-62、 t cl ——外墙的冷负荷逐时计算温度(℃,由附录9-8和9-9查取;应用公式(9-5计算,应注意外墙和屋顶的逐时冷负荷计算温度值tcl 是以北京地区气象参数数据为依据计算出来的。
所何用的外表面放热系数为18.6W/(m2.K;内表面放热系数为8.7W/(m2.K。
所采用的外墙和屋面的吸收系数为ρ=0.90。
房间传递系数 V0=0.681,W1=-0.87。
3、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-104、 K a ——外表放热系数修正值,见表9-75、K ρ——外表面吸收系数修正值,考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差,建议吸收系数均采用K ρ=0.9,但确有把握经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时,风可采用表9-8的修正值。
6、 t N ——室内计算温度(℃7、 K ——外墙的传热系数[W/(m2.K],参见附录9-8和9-98、 F ——外墙的计算面积(m2东外墙冷负荷1、 t cl实际=(tcl +td K a K ρ(9-5 ; CLq =KF(tcl实际 -t N (9-62、 t cl ——外墙的冷负荷逐时计算温度(℃,由附录9-8和9-9查取;应用公式(9-5计算,应注意外墙和屋顶的逐时冷负荷计算温度值tcl 是以北京地区气象参数数据为依据计算出来的。
所何用的外表面放热系数为18.6W/(m2.K;内表面放热系数为8.7W/(m2.K。
所采用的外墙和屋面的吸收系数为ρ=0.90。
房间传递系数 V0=0.681,W1=-0.87。
3、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-104、 K a ——外表放热系数修正值,见表9-75、K ρ——外表面吸收系数修正值,考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差,建议吸收系数均采用K ρ=0.9,但确有把握经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时,风可采用表9-8的修正值。
6、 t N ——室内计算温度(℃7、 K ——外墙的传热系数[W/(m2.K],参见附录9-8和9-98、 F ——外墙的计算面积(m2西外墙冷负荷1、 t cl实际=(tcl +td K a K ρ(9-5 ; CLq =KF(tcl实际 -t N (9-62、 t cl ——外墙的冷负荷逐时计算温度(℃,由附录9-8和9-9查取;应用公式(9-5计算,应注意外墙和屋顶的逐时冷负荷计算温度值tcl 是以北京地区气象参数数据为依据计算出来的。
所何用的外表面放热系数为18.6W/(m2.K;内表面放热系数为8.7W/(m2.K。
所采用的外墙和屋面的吸收系数为ρ=0.90。
房间传递系数 V0=0.681,W1=-0.87。
3、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-104、 K a ——外表放热系数修正值,见表9-75、K ρ——外表面吸收系数修正值,考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差,建议吸收系数均采用K ρ=0.9,但确有把握经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时,风可采用表9-8的修正值。
6、 t N ——室内计算温度(℃7、 K ——外墙的传热系数[W/(m2.K],参见附录9-8和9-98、 F ——外墙的计算面积(m2南外窗瞬时传热冷负荷1、 CLc=KF(tcl -t N (9-7 或 C L c =C k KF (t cl +t d -t N (9-82、 CLc ——玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷(W ;3、 K ——玻璃窗的传热系数 [W/(m2.K],由附录9-11和附录9-12查得;4、 F ——窗口面积(m25、 t cl ——玻璃窗冷负荷计算温度(℃,参见表9-9查取。
4、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-13;附录9-11和附录9-12中的 K 值当窗框情况不同时,按表9-10进行修正;有内遮阳设施时,单层玻璃窗K值应减少25%,双层窗K值应减少15%。
因此式(9-7相应变为 CL c =C k KF(t cl +t d -t N5、 C k ——玻璃窗传热系数修正值,查表9-10可得。
6、 t N ——室内计算温度(℃北外窗瞬时传热冷负荷1、 CLc=KF(tcl -t N (9-7 或 C L c =C k KF (t cl +t d -t N (9-82、 CLc ——玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷(W ;3、 K ——玻璃窗的传热系数 [W/(m2.K],由附录9-11和附录9-12查得;4、 F ——窗口面积(m25、 t cl ——玻璃窗冷负荷计算温度(℃,参见表9-9查取。
4、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-13;附录9-11和附录9-12中的 K 值当窗框情况不同时,按表9-10进行修正;有内遮阳设施时,单层玻璃窗K值应减少25%,双层窗K值应减少15%。
因此式(9-7相应变为 CL c =C k KF(t cl +t d -t N5、 C k ——玻璃窗传热系数修正值,查表9-10可得。
6、 t N ——室内计算温度(℃说明:1、 CLc=KF(tcl -t N (9-7 或 C L c =C k KF (t cl +t d -t N (9-82、 CLc ——玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷(W ;3、 K ——玻璃窗的传热系数 [W/(m2.K],由附录9-11和附录9-12查得;4、 F ——窗口面积(m25、 t cl ——玻璃窗冷负荷计算温度(℃,参见表9-9查取。
4、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-13;附录9-11和附录9-12中的 K 值当窗框情况不同时,按表9-10进行修正;有内遮阳设施时,单层玻璃窗K值应减少25%,双层窗K值应减少15%。
因此式(9-7相应变为 CL c =C k KF(t cl +t d -t N5、 C k ——玻璃窗传热系数修正值,查表9-10可得。
6、 t N ——室内计算温度(℃说明:1、 CLc=KF(tcl -t N (9-7 或 C L c =C k KF (t cl +t d -t N (9-82、 CLc ——玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷(W ;3、 K ——玻璃窗的传热系数 [W/(m2.K],由附录9-11和附录9-12查得;4、 F ——窗口面积(m25、 t cl ——玻璃窗冷负荷计算温度(℃,参见表9-9查取。
4、 t d ——地点修正值(℃,见附录9-13;附录9-11和附录9-12中的 K 值当窗框情况不同时,按表9-10进行修正;有内遮阳设施时,单层玻璃窗K值应减少25%,双层窗K值应减少15%。
因此式(9-7相应变为 CL c =C k KF(t cl +t d -t N5、 C k ——玻璃窗传热系数修正值,查表9-10可得。
6、 t N ——室内计算温度(℃说明:1、 CL=F*Cz D j,max *C cl (9-9 即:CL =C αF w *C s C n *D j,max *C cl2、 CL——透过玻璃窗日射得热形成的冷负荷(W ;3、 F ——窗玻璃的净面积(m2,为窗口面积 F w 乘以有效面积系数C α, 即:F =C αF w , 见表9-11;4、 C z ——窗玻璃的综合遮挡系数,为窗玻璃的遮阳系数 C s (见表9-12与窗内遮阳设施的遮阳系数 C n (见表9-13的乘积 (C z =C s C n ;5、 D j,max ——不同纬度带日射得热因数最大值(W/m2,见表9-14。
6、 C cl ——窗玻璃冷负荷系数,以北纬27030'为界,划为南北两区,其冷负荷系数见附录9-14。
注意:公式(9-9适用于无外遮阳的情况。
有外遮阳时,阴影部分的日射冷负荷 CL s 与照光部分的日射冷负荷 CL r 之和为总的日射冷负荷,即: CL=CL s +CL r =F s C s C n (D j,max N (C cl N +F r C s C n D j,max C cl式中 F s ——窗户的阴影面积(m2F r ——窗户的照光面积(m2(D j,max N ——北向的日射得热因数最大值(W/m2;(C cl N ——北向玻璃窗冷负荷系数。
1、 CL=F*Cz D j,max *C cl (9-9 即:CL =F *C s C n *D j,max *C cl2、 CL——透过玻璃窗日射得热形成的冷负荷(W ;3、 F ——窗玻璃的净面积(m2,为窗口面积 F w 乘以有效面积系数C α, 即:F =C αF w , 见表9-11;4、 C z ——窗玻璃的综合遮挡系数,为窗玻璃的遮阳系数 C s (见表9-12与窗内遮阳设施的遮阳系数 C n (见表9-13的乘积 (C z =C s C n ;5、 D j,max ——不同纬度带日射得热因数最大值(W/m2,见表9-14。