空调负荷计算
空调负荷计算
空调负荷计算1. 引言空调负荷计算是指计算出建筑物或房间空调系统所需的冷热负荷,以便选择合适的空调设备和设计合理的空调系统。
通过准确计算空调负荷,可以确保空调系统能够满足建筑物或房间的舒适性和能效要求。
2. 空调负荷计算方法根据国家标准和相关规范,空调负荷计算主要采用以下两种方法:传统负荷计算方法和动态负荷计算方法。
2.1 传统负荷计算方法传统负荷计算方法是根据建筑物的热损失和热得量来计算空调系统的负荷。
主要包括以下几个步骤:步骤一:确定建筑物的外墙、屋顶、地板等传热面的面积和传热系数。
根据建筑物的设计图纸和相关材料参数,计算出外墙、屋顶、地板等传热面的面积和传热系数。
传热系数可以通过查询相关资料或使用专业软件进行计算。
步骤二:计算传热损失。
根据传热面的面积、传热系数和室内外温差,计算出传热损失。
传热损失主要包括传导损失、对流损失和辐射损失的计算。
步骤三:计算热得量。
根据建筑物的朝向、玻璃面积、窗户数量等因素,计算出日射热得量和人体热得量。
步骤四:计算冷热负荷。
将传热损失和热得量相加,得到建筑物或房间的冷热负荷。
冷热负荷主要包括负荷热和感觉热的计算。
2.2 动态负荷计算方法动态负荷计算方法是根据建筑物的动态热平衡方程来计算空调系统的负荷。
相比传统负荷计算方法,动态负荷计算方法能够更准确地模拟建筑物的热平衡过程,考虑到室内外温度的变化和人员活动等因素。
动态负荷计算方法主要包括以下几个步骤:步骤一:确定建筑物的热容和传导系数。
根据建筑物的具体情况,计算出建筑物的热容和传导系数。
热容可以通过建筑物的体积和材料的比热容来计算,传导系数可以通过建筑物的传热面积和传热系数来计算。
步骤二:建立热平衡方程。
根据建筑物的热容、传导系数、室内外温度和人员活动等因素,建立建筑物的动态热平衡方程。
步骤三:求解热平衡方程。
通过求解热平衡方程,计算出建筑物或房间的瞬时温度。
步骤四:计算冷热负荷。
根据建筑物的瞬时温度和相关参数,计算出建筑物或房间在不同时间段的冷热负荷。
空调负荷计算
一、空调负荷计算空调负荷计算是空调工程设计的基础。
它决定设备容量的选定,官网系统的规模以及工程总造价等。
设计冷负荷是选择设备的主要依据,所以正确地计算建筑冷负荷对整个系统的设计十分重要。
然而,目前国内的空调设计造成大量的设备闲置,对此设计冷负荷取值过大是其中主要原因。
传统的教科书及设计手册中给出的空调负荷计算方法,不论是求围护结构的墙壁或门窗负荷,其计算结果均是针对某一具体房间而言,而空调系统设备容量依据的是整个建筑的冷负荷。
由于各房间朝向、位置、功能及其内部热源等情况的不同造成的最大冷负荷出现的时间并不相同,因此建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。
据调查,我国部分设计人员在计算建筑冷负荷时,只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加,这种错误计算方法在很多单位都存在。
令人遗憾的是,一些暖通空调设计计算软件也存在着如此方法上的错误,使设计人员犯了错误还不知道,实在是害人不浅。
所以我们必须对此给予足够的重视,使设计负荷的确定更加合理正确《设计深度规定》对暖通空调设计计算书应包括的内容作了详细的规定。
然而相当一部分工程设计没有设计计算书;有些虽有计算书,但内容残缺不全;有的供暖设计,仅有耗热量计算,而无水力平衡计算和散热器选择计算;有的空调设计,不管房间大小、朝向、层次、所处位置(中间或端头)均按同一指标来估算夏季空调冷负荷与冬季空调热负荷,并以此来配置空调设备,这是很不妥当的。
1、空调负荷计算方法发展建筑物负荷计算起始于19 世纪初,近100 年来,空调负荷计算方法得到了广泛的重视,从Mackey 等提出的拟定常传热稳态计算法,到Mitalas、Step heson等提出的房间反应系数法、Z 传递函数法以及冷负荷系数法,又到Spitler 等提出的最新负荷计算理论———辐射时间序列法. 负荷计算主要经历了稳定计算法时期,周期作用下的不稳定计算法时期和动态负荷计算时期,负荷计算是空调设计的基础,在暖通空调系统的设计工作中具有非常重要的地位,它直接影响建筑物空调系统划分、制冷设备选择、自动控制方案的确定、以及技术经济分析等技术决策问题. 由于建筑物空调负荷形成的复杂性,迄今为止,仍有许多方面值得我们重视. 本文结合负荷计算的理论基础,主要介绍了国内外在负荷计算方面的研究进展。
空调房间负荷计算
空调房间负荷计算一、空调房间的负荷计算包括(1)、通过围护结构传入的热量;(2)、通过透明维护结构传入的太阳辐射的热量;(3)、人体的散热量;(4)、照明散热量;(5)、照片器具及其他内部热源的换热量;(6)、食物及物料散发热量。
二、冷负荷计算1、外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W),按下式计算:Qτ=KFΔtτ-ξ(1.1)式中F—计算面积,㎡;τ—计算时刻,点钟;τ-ξ—温度波的作用时刻,即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻,点钟;Δtτ-ξ—作用时刻下,通过外墙或屋面的冷负荷计算温差,简称负荷温差,℃。
注:例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τξ=16-5=11。
这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。
当外墙或屋顶的衰减系数β<0.2时,可用日平均冷负荷Qpj代替各计算时刻的冷负荷Qτ:Qpj=KFΔtpj(1.2)式中Δtpj—负荷温差的日平均值,℃。
2、外窗的温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算:Qτ=KFΔtτ(2.1)式中Δtτ—计算时刻下的负荷温差,℃;K—传热系数。
3、外窗太阳辐射冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ,应根据不同情况分别按下列各式计算: a.当外窗无任何遮阳设施时Qτ=FCsCaJwτ(3.1)式中Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡;b.当外窗只有内遮阳设施时Qτ=FCsCaCnJwτ(3.2)式中Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡;c.当外窗只有外遮阳板时Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa(3.3)注:对于北纬27度以南地区的南窗,可不考虑外遮阳板的作用,直接按式(3.1)计算。
d.当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa(3.4)式中Jnτ计算时刻下,标准玻璃窗的直射辐射照度,W/㎡;Jnnτ计算时刻下,标准玻璃窗的散热辐射照度,W/㎡;F1窗上收太阳直射照射的面积;F外窗面积(包括窗框、即窗的墙洞面积)㎡;Ca窗的有效面积系数;Cs窗玻璃的遮挡系数;Cn窗内遮阳设施的遮阳系数;注:对于北纬27度以南地区的南窗,可不考虑外遮阳板的作用,直接按式(3.2)计算。
空调负荷计算
空调负荷计算建筑环境与设备⼯程专业毕业设计参考资料2空调负荷计算编者孙纯武黄忠重庆⼤学城市科技学院⼟⽊⼯程学院建筑环境与设备⼯程教研室2013.2空调负荷计算1 冬季空调热负荷1.1围护结构的基本耗热量Q j=KF(t N-t W)α (w)式中:K—围护结构传热系数,w/(㎡·℃)。
查教材《供暖通风与空⽓调节》附录4。
地⾯传热系数查教材《供暖通风与空⽓调节》表2.4;F—围护结构的计算⾯积,㎡。
按教材《供暖通风与空⽓调节》图 2.3计算。
对于平屋顶建筑,最顶层⾼度应算到屋顶外表⾯。
地⾯⾯积按教材《供暖通风与空⽓调节》图2.2划分地带计算。
位于室外地⾯以下的外墙被视为地⾯的延伸,并从上⾄下按地⾯相同规则进⾏传热地带划分;—冬季室内空⽓计算温度,℃;tNt—冬季空调室外计算⼲球温度,℃。
查教材《供暖通风与空⽓调节》W附录1或《采暖通风与空⽓调节设计规范》GBJ 19—87附表2.1;α—围护结构的温差修正系数。
查教材《供暖通风与空⽓调节》附录5。
对与不供暖的楼梯间相邻的内隔墙,多层建筑由底层⾄顶层α=0.8~0.4。
1.2围护结构的附加(修正)耗热量1.2.1朝向修正耗热量朝向修正率查教材《供暖通风与空⽓调节》表2.5。
冬季⽇照率⼩于35%的地区,东南、西南和南向的修正率宜采⽤-10%~0,东、西向可不予修正。
1.2.2⾼度附加耗热量房间⾼度⼤于4m时,每⾼出1m应附加2%,总的附加率不应⼤于15%。
1.2.3冷风渗透耗热量和冷风侵⼊耗热量空⽓调节系统担负供暖任务时,由于室内保持有⾜够的正压值,冷风渗透耗热量和冷风侵⼊耗热量⽆需再做考虑。
1.3新风耗热量Q W=G W C P(t N-t W) (kw)式中:G—新风量,kg/s;W≈1 kj/(kg·℃);C P—空⽓的定压⽐热容,kj/(kg·℃)。
CPt—冬季室内空⽓计算温度,℃;N—冬季空调室外计算⼲球温度,℃。
空调负荷计算
第二章 负荷计算一、计算的原理与方法室内外空气计算参数室外空气计算参数是指现行的《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019——2003)(简称《规范》)中所规定的的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。
《规范》规定,夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h 的干球温度;夏季空调室外计算湿球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h 的湿球温度;夏季空调室外计算逐时温度(τt ),按下式确定:d m o t t t β△,τ+= (2-1) 式中 t o,m ——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,℃;Δd ——夏季空调室外计算平均较差,℃,按下式计算:0.52t -t t mo s o d ,,△=(2-2)式中 t o,s ——夏季空调室外计算干球温度,℃。
《规范》规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度;采用累年最冷月平均相对湿度作为冬季空调室外计算相对湿度。
室内空气计算参数室内空气计算参数的选择主要取决于: 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根据《规范》规定,舒适性空调,室内计算参数如下: 夏季:温度 应采用22~28℃ 相对湿度 应采用40%~65% 风速 不应大于s冬季:温度 应采用18~24℃ 相对湿度 应采用30%~60% 风速 不应大于s夏季建筑围护结构的冷负荷采用非稳态使用冷负荷系数法计算空调,冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础上,是便于手算的一种简化计算方法。
由于室内外温差和太阳辐射作用,通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷就是夏季围护结构的冷负荷。
方法如下:围护结构逐时传热形成冷负荷的计算方法在日射和室外气温综合作用下,外墙好玩屋面的逐时冷负荷可按下式计算:(2-3)式中 ·Q c(τ)——外墙屋面的逐时冷负荷,W ; A ——外墙或屋面的面积,m 2;K ——外墙或屋面的传热系数,W/(m 2·℃); t R ——室内计算温度,℃;t c(τ)——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度℃。
空调负荷计算方法讨论
式中:
hw——室外空气焓,kJ/kg;
hn——室内空气焓,kJ/kg。
渗透空气形成的潜热冷负荷,等于Qq与Q所得计算结果之差。
(1)外墙、屋面、窗户的传热形成的冷负荷
①外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温的综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按照下式计算:
式中:
Qc,τ——外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷,W;
K——外墙和屋面的传热系数,W/m2·℃,根据外墙和屋面的不同构造和厚法
负荷的计算在建筑节能中有着重要的作用,一种好的计算方法能够减小计算误差。尤其是有关空调设备选型时,计算的准确度直接从源头上降低了能耗。由于得热的来源众多以及得热与负荷之间的不确定关系,使得对空间冷负荷进行详细计算是十分繁琐的任务。目前国内最常用的负荷计算方法主要有三类:稳态计算法、动态计算法和软件计算法。
式中:
Δtτ——计算时刻的负荷温差,℃;
K——传热系数,W/m2·k;
②外窗日射得热形成的冷负荷
无内遮阳时:
式中:
Xg——窗户的构造修正系数;
Jw,τ——计算时刻时,透过无内遮阳外窗的太阳总辐射形成的冷负荷,简称负荷强度,W/m2;
Xd——地点修正系数。
有内遮阳时:
式中:
Jn,τ——计算时刻时,透过有内遮阳的外窗的负荷强度,W/m2;
一、稳态计算法
稳态计算法是不考虑建筑围护结构的蓄热能力和传热过程,只关心室内外的平均温差、维护结构的传热系数和传热面积。一天当中,当房间内的温度波动小于外部环境的温度波动时,可以忽略建筑在受热过程中的不稳定因素,故而常用在冬季热负荷的计算中,而夏季用这种方法将会造成很大的误差,对设备选型造成直接的影响,从而造成成本的增加。目前,采暖热负荷的计算方法:
空调负荷计算
空调负荷计算第二章负荷计算一、计算的原理与方法2.1 室内外空气计算参数室外空气计算参数是指现行的《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019――2021)(简称《规范》)中所规定的的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。
2.1.1.1 夏季空调室外计算干、湿球温度《规范》规定,夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的干球温度;夏季空调室外计算湿球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的湿球温度;2.1.1.2 夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度夏季空调室外计算逐时温度(tτ),按下式确定:tτ?to,m?β△td (2-1)式中to,m――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,℃;β――室外空气温度逐时变化系数,按下表2-1确定;时刻 1 2 -0.38 3 -0.42 15 0.51 4 -0.45 5 -0.47 6 -0.41 7 -0.28 8 -0.12 9 -0.03 10 0.16 22 -0.17 11 0.29 23 -0.23 12 0.4 24 -0.26 β -0.35 时刻 13 14 0.52 16 0.43 17 0.39 18 0.28 190.14 20 0 21 -0.1 β 0.48 Δtd――夏季空调室外计算平均较差,℃,按下式计算:to,s-to,m (2-2)0.52式中to,s――夏季空调室外计算干球温度,℃。
2.1.1.3 冬季空调室外计算温度、相对湿度《规范》规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度;采用累年最冷月平均相对湿度作为冬季空调室外计算相对湿度。
2.12 室内空气计算参数室内空气计算参数的选择主要取决于: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根据《规范》规定,舒适性空调,室内计算参数如下:夏季:温度应采用22~28℃ 相对湿度应采用40%~65% 风速不应大于0.3m/s 冬季:温度应采用18~24℃ 相对湿度应采用30%~60% 风速不应大于0.2m/s2.2 夏季建筑围护结构的冷负荷采用非稳态使用冷负荷系数法计算空调,冷负荷系数法是建立在传递函数法△td?的基础上,是便于手算的一种简化计算方法。
(完整版)空调负荷计算公式
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-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。
如正压风量较小,则应计算一部分渗入空气带来的热、湿量或提高正压风量的数值.(a)外门瞬变传热得形成的冷负荷计算方法同窗户瞬变传热得形成的冷负荷.(b)外门日射得热形成的冷负荷计算方法同窗户日射得热形成的冷负荷,但一层大门一般有遮阳。
空调负荷计算
0.48 0.52 0.51 0.43 0.39 0.28 0.14 0 -0.1 -0.17 -0.23 -0.26
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空调负荷计算
1、设计计算参数
两种措施计算成果比较:
空调负荷计算 室外逐时干球温度(°C)
余弦法
日较差法
35
33
31
29
27
25
23
21 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 时间
空调负荷计算
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1、设计计算参数
在一样旳热环境条件下,人与人旳热 感觉也会有所不同。所以,应该采用 平均热感觉指标旳概念。
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空调负荷计算
1、设计计算参数
❖ 在一样热环境条件下,人与人之间旳热感觉会 存在差别,而人与人对热环境旳反应旳差别除 了热感觉旳不同之外,还体现在对环境满意是 否旳差别。所以,Fanger又提出预测不满意百 分数来表达人群对热环境不满意旳情况,常简 写为PPD(Predicted Percent Dissatisfied)。
从图中能够看到,重型构造旳蓄热能力比轻型构造旳蓄热 能力大得多,其冷负荷旳峰值比较小,延迟时间也比较长。
图 不同质量围护构造旳蓄热能力对冷负荷旳影响 33
空调负荷计算
2、空调负荷计算
(4)空调冷负荷计算措施
冷负荷系数法友好波反应法
冷负荷系数基本原理:建立在传递函数法旳 基础上,只与系统本身特征有关,而与输出 量、输入量无关 。
PPD(Predicted Percent
Dissatisfied) :对热环境不满意旳百分数
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空调负荷计算
1、设计计算参数
空调负荷计算
一.空调负荷计算: (2)(一)、空调负荷计算依据 (2)1.人体的舒适性及空调室内空气的设计参数 (2)2.空调室外空气的计算参数 (4)(二)、空调负荷计算 (5)1、空调房间的冷负荷包括 (5)2、冷负荷计算 (5)3、民用建筑空调负荷的概算指标 (9)2、新风量负荷的计算 (10)二.双变多联空调机组的设计 (12)1.负荷计算 (12)2.机型选择 (12)3. 室内机能力校验 (15)4.施工设计 (17)5.冷凝水管设计 (26)三.冷水机组系统设计: (29)(一)、概述: (29)(二)、空调水系统: (29)(1)开式和闭式 (29)(2)同程和异程: (30)(3)分为冷冻水系统,冷却水系统和热水系统。
(31)(三)水系统的主要组成部分 (32)3. 冷冻水泵: (33)(四)冷冻水系统设计: (36)(五)冷热水系统的补水: (37)(六)冷却水系统设计: (38)(七)冷却塔的选择 (39)(八) 水质处理: (39)(九)水系统的定压: (39)(十) 水系统的泄水与排气: (40)(十一)集水器、分水器、压力表、温度计、压差旁通阀: (40)(十二)锅炉: (40)(十三)换热设备: (41)(十四)中央空调机房布置 (41)四.风管设计 (42)4.1风管设计的方法 (42)4.2风管设计流程 (42)4.3气流组织 (44)4.4风口 (49)4.5 换气 (52)一.空调负荷计算:(一)、空调负荷计算依据1.人体的舒适性及空调室内空气的设计参数一.人体的舒适性空气调节建筑的一个主要目的就是要为其使用人员创造一个舒适的生活,工作,娱乐或购物等的环境空间。
因此,也可称为人工环境工程的一部分,这一点对于高层高级民用建筑尤为突出。
通常来说,在高层民用建筑空调中,影响人体舒适性的环境因素有以下内容。
1.室内温度室内温度是影响人员舒适性的最主要因素,也是空调设计中首要考虑的问题。
空调设计负荷计算
夏季冷负荷计算围护结构冷负荷外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷计算:Q=KA(t-1)(1)c(t)c(t)R式中Q t——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;K——该面围护物的传热系数,W/(而・℃),可根据外墙和屋面的不同构造由《暖通空调》附录2-2和附录2-3中查取;A——外墙和屋面的计算面积,近;t——室内设计温度,℃;Rt——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃,根据外墙和屋面的不同c(t)类型分别在《暖通空调》附录2-4和附录2-5中查取。
外玻璃窗瞬变传热引起冷负荷Q=K x A x(t-1)(2)t wwc(t)R式中K——外玻璃窗的传热系数,W/(m2・℃),可由《暖通空调》附录w2-7和2-8查得;A——外玻璃窗的计算面积,m2;wt——外窗的冷负荷温度的逐时值,℃,可由《暖通空调》附录2-10查得。
c(t)透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷Q=C x A x C x C x D x C(3)c(t)awsij max LG式中A——窗口面积,m2;wC——窗玻璃的遮阳系数,由《暖通空调》附录2-13查得;sC——窗内遮阳设施的遮阳系数,由附录2-14查得;iC——有效面积系数,由《暖通空调》附录2-15查得;aC——窗玻璃冷负荷系数,由《暖通空调》附录2-16至附录2-19查得。
LG人体散热形成的冷负荷Q=qn①C(4)c(t)SLQ式中Q——人体显热散热形成的冷负荷,W;c(t)中一一群集系数,见《暖通空调》表2—12;n—-计算时刻空调房间的总人数;q——不同室温和劳动性质成年男子小时显热散热量,见《暖通空调》表2S —13;C——人体显热散热冷负荷系数,由《暖通空调》附录2—23查得。
LQ照明散热形成的冷负荷Q=1000x n x n x N x C(5)t12LQ式中Q^——灯具散热形成的冷负荷,W;N——照明灯具所需功率,kW;n——镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时,取1n=1.2;当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时,可取n=1.0;11n——灯罩隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板),可利用自2然通风散热于顶棚内时,取为0.5〜0.6,而荧光灯罩无通风孔者取为0.6〜0.8;C——照明散热的冷负荷系数,见《暖通空调》附录2—22查得。
空调负荷计算
空调负荷估算指标要根据建筑物的功能、围护结构、末端系统的形式及建筑物所在地区的纬度决定,建筑物的详细负荷要以设计院提供负荷为准,也可以用空调负荷估算指标法计算。
建筑类别冷负荷指标热负荷指标备注住宅80-90W/m260-75W/m2办公楼90-100W/m275-80W/m2无新风110-130W/m290-105W/m2有新风商场150-250W/m2120-180W/m2有新风西餐厅160-200W/m2120-160W/m2中餐厅180-350W/m2140-280W/m2会议厅180-280W/m2130-200W/m2室内游泳200-350W/m2150-280W/m2图书馆75-100W/m260-80W/m2二、主机设备的选型已知建筑物的面积,根据空调负荷估算指标可得出建筑物的总冷负荷和总热负荷,然后根据满足最不利工况来选配机组。
Q=F1×q1+F2×q2+……Fn×qnQ—建筑物的总冷(热)负荷,WF—建筑物的建筑面积,m2q—建筑物的空调负荷估算指标,W/m2n—不同的建筑物和建筑物不同功能的分区所选机组的制冷量和制热量均要满足建筑物冷、热负荷的要求。
若水源水温与产品样本上所列参数要求的水温不一致时,应查样本上水温变化和冷、热量的关系曲线。
例1:某商业楼建筑面积10000m2,其中商场建筑面积2000 m2,办公楼建筑面积8000 m2,取商场冷负荷指标150W/m2,热负荷指标120W/m2,办公楼冷负荷指标100W/m2,热负荷指标80W/m2。
总冷负荷:2000×150+8000×100=1100000W=1100KW总热负荷:2000×120+8000×80=920000W=880KW选用富尔达地温中央空调LSBLGR-1200M机组一台,机组可提供的制冷量1110KW,制热量1191KW。
例2:某酒店建筑面积8000 m2,其中客房6000 m2,中餐厅2000 m2,取客房冷负荷指标80W/m2,热负荷指标65W/m2,餐厅冷负荷指标180W/m2,热负荷指标120W/m2。
空调负荷计算依据
空调负荷计算依据1浩辰暖通软件负荷计算依据1.1外墙、架空楼板或屋面1.1.1热负荷a)基本耗热量:wn j t t F K Q (5.1-1)j Q ——温差传热耗热量,WK ——外围护结构传热系数,W/(m 2·℃)F——外围护结构面积,m2n t ——室内设计温度,℃w t ——室外设计温度,℃——温差修正系数b)附加耗热量:janfglangf ch j Q Q 1111(5.1-3)1Q ——附加耗热量,Wch——朝向修正系数f——风力修正系数lang——两面外墙修正fg——房高附加,)4(02.0h fg,最大值不超过15%jan——间歇附加1.1.2冷负荷a)冷负荷nt tF K Q (20.3-1)Q ——计算时刻冷负荷,WK ——外围护结构传热系数,W/(m 2·℃)F ——外围护结构面积,m2T ——温度波的作用时刻,即温度波作用于围护结构外侧的时刻,ht——作用时刻冷负荷计算温度,℃——负荷温度的地点修正值,℃n t ——室内设计温度,℃1.2外窗1.2.1热负荷a)基本耗热量wn jt t FK Q (5.1-1)j Q ——基本耗热量,WK ——外窗传热系数,W/(m 2·℃)F ——外窗面积,m2n t ——室内设计温度,℃w t ——室外设计温度,℃——温差修正系数b)附加耗热量gcjanfgmlang f ch jQ Q 11111(5.1-3)1Q ——附加耗热量,Wch ——朝向修正系数f——风力修正系数lang——两面外墙修正m ——窗墙面积比过大修正,当窗墙面积比大于1:1时,取m=10%gc ——高层建筑外出窗的风力修正fg——房高附加,)4(02.0h fg,最大值不超过15%jan——间歇附加c)冷风渗透耗热量wnwpt t VC Q 278.02(5.1-4)2Q ——冷风渗透耗热量,Wp C ——空气的定压比热容,1.0056kJ/(kg ·℃)w——采暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3V ——渗透冷空气量,m 3/h1.2.2冷负荷a)温差传热冷负荷nt t F K Q (20.4-1)Q ——计算时刻冷负荷,WK ——窗玻璃的传热系数,W/(m 2·℃)——窗框修正系数t ——计算时刻冷负荷温度,℃——地点修正系数b)辐射形成的冷负荷i.外窗无任何遮阳设施的辐射冷负荷wd g J X X F Q(20.5-1)ii.外窗只有内遮阳设施的辐射冷负荷nz d g J X X X F Q(20.5-2)iii.外窗只有外遮阳设施的辐射冷负荷dg ww X X JF F J F Q011(20.5-3)iv.外窗既有内遮阳设施又有外遮阳设施的冷负荷zd gnnX X X JF FJ F Q011(20.5-4)Q ——计算时刻辐射冷负荷,Wg X ——窗的构造修正系数d X ——地点修正系数w J ——计算时刻下,透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2z X ——内遮阳系数n J ——计算时刻下,透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m21F ——窗口受到太阳照射时的直射面积,m20w J——计算时刻下,透过无遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m2n J ——计算时刻下,透过有内遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m21.3外门1.3.1热负荷a)基本耗热量wn j t t F K Q (5.1-1)j Q ——基本耗热量,WK ——外门传热系数,W/(m 2·℃)F ——外门面积,m2n t ——室内设计温度,℃w t ——室外设计温度,℃——温差修正系数b)附加耗热量janfglangf ch j Q Q 1111(5.1-3)1Q ——附加耗热量,Wch ——朝向修正系数f——风力修正系数lang——两面外墙修正fg——房高附加jan——间歇附加c)冷风渗透耗热量wnwpt t VC Q 278.02(5.1-4)2Q ——冷风渗透耗热量,Wp C ——空气的定压比热容,1.0056kJ/(kg ·℃)w ——采暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3V ——渗透冷空气量,m 3/hd)外门开启冲入冷风耗热量,“冲入冷风量”时基本耗热量附加”时参考表对应值,“外门33Q Q Q j(表 5.1-14)o R p ot t c M Q 1000'3 (参考新风热负荷计算公式)1.3.2冷负荷a)玻璃外门温差传热冷负荷nt tF K Q (20.4-1)Q ——计算时刻冷负荷,WK ——窗玻璃的传热系数,W/(m 2·℃)——窗框修正系数t ——计算时刻冷负荷温度,℃——地点修正系数b)玻璃外门辐射形成的冷负荷i.外门无任何遮阳设施的辐射冷负荷wd g J X X F Q(20.5-1)ii.外门只有内遮阳设施的辐射冷负荷nz d g J X X X F Q(20.5-2)iii.外门只有外遮阳设施的辐射冷负荷dg wwX X JF FJ F Q011(20.5-3)iv.外门既有内遮阳设施又有外遮阳设施的冷负荷zd gnnX X X JF FJ F Q011(20.5-4)Q ——计算时刻辐射冷负荷,Wg X ——门的构造修正系数d X ——地点修正系数wJ ——计算时刻下,透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2z X ——内遮阳系数n J ——计算时刻下,透过有内遮阳设施门玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m21F ——门受到太阳照射时的直射面积,m20w J ——计算时刻下,透过无遮阳设施门玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m20nJ——计算时刻下,透过有内遮阳设施门玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m2c)非玻璃外门冷负荷nt t F K Q (20.3-1)Q ——计算时刻冷负荷,Wt——作用时刻冷负荷计算温度,℃——负荷温度的地点修正值,℃1.4内墙、内窗、内门或中间楼板1.4.1热负荷a)温差计算法tF K Qb)温差修正法wn t t F K Q (5.1-1)K ——内围护的传热系数,W/m 2·℃F ——内围护面积,m2t ——邻室温差,℃n t ——室内设计温度,℃w t ——室外设计温度,℃——温差修正系数c)热负荷输出值分两种情况:i.“邻间不等温”时,Qii.“户间传热”时,温差传热概率Q 1.4.2冷负荷a)邻室通风良好时内窗冷负荷nt tF K Q (20.4-1)Q ——计算时刻冷负荷,W——窗框修正系数K ——窗玻璃的传热系数,W/m 2·℃F——面积,m2n t ——室内设计温度,℃t ——计算时刻冷负荷温度,℃——地点修正系数b)邻室通风良好时内墙、内门或中间楼板冷负荷nwp t t F K Q (20.6-1)Q ——计算时刻冷负荷,Wwp t ——夏季空调室外计算日平均温度,℃c)邻室有发热量时冷负荷nls wp t t t FK Q (20.6-2)wp t ——夏季空调室外计算日平均温度,℃ls t ——邻室温升,℃1.5地面1.5.1热负荷a)地带法4321Q Q Q Q Q第一地带热负荷w n t t F K Q 111第二地带热负荷w n t t F K Q 222第三地带热负荷w n t t F K Q 333第四地带热负荷wnt t F K Q 4444321Q Q Q Q 、、、——分别是第一、二、三、四地带的热负荷,W4321K K K K 、、、——分别是第一、二、三、四地带的传热系数,W/m 2·℃4321F F F F 、、、——分别是第一、二、三、四地带的面积,m2b)平均传热系数法wn pj t t F K Q (5.1-2)pj K ——地面平均传热系数,W/m 2·℃1.6人体1.6.1冷负荷冷负荷=(显热冷负荷+潜热冷负荷)×人员在室率a)显热冷负荷TXq n Q1(20.7-1)Q ——计算时刻显热冷负荷,W——群集系数n ——计算时刻空调区内的总人数1q ——一名成年男子小时显热散热量,W——计算时刻,hT ——人员进入空调区的时间,hTX——T 时刻人体显热散热的冷负荷系数b)潜热冷负荷2q nQ (20.12-2)Q ——潜热冷负荷,W n ——计算时刻空调区内的总人数2q ——一名成年男子小时潜热散热量,W1.6.2湿负荷湿负荷=人体散湿量×人员在室率a)人体散湿量gn D 001.0(20.12-1)D ——人体散湿量,kg/hg ——一名成年男子小时散湿量,g/h1.7新风1.7.1热负荷oRp o o h t t c M Q 1000.《暖通空调》(2-26)o h Q .——空调新风热负荷,Wo M ——新风量,kg/s p c ——空气的定压比热,取1.005kJ/kg ·℃R t ——冬季空调室内空气的计算温度,℃o t ——冬季空调室外空气的计算温度,℃1.7.2冷负荷冷负荷=新风逐时使用率oc Q .Roooc h h M Q 1000.《暖通空调》(2-25)o c Q .——空调新风冷负荷,Wo M ——新风量,kg/so h ——夏季空调室外空气的焓值,kJ/kg R h ——夏季空调室内空气的焓值,kJ/kg1.7.3湿负荷湿负荷=新风逐时使用率shW n wshd d GW 001.0《全国……技术措施暖通空调·动力》(3.2.15-3)sh W ——新风湿负荷,kg/hG ——新风量,kg/hw d ——室外空气含湿量,g/kg n d ——室内空气含湿量,g/kg1.8照明1.8.1冷负荷冷负荷=各种类型照明灯具冷负荷之和×照明使用率a)白炽灯散热形成的冷负荷TXN n Q1(20.8-1)b)镇流器在空调区之外的荧光灯散热形成的冷负荷TXN n Q1(20.8-1)c)镇流器在空调区之内的荧光灯散热形成的冷负荷TXN n Q12.1(20.8-2)d)安装在空调房间吊顶玻璃罩之内的荧光灯散热形成的冷负荷TXN n n Q1(20.8-3)Q ——灯具形成的冷负荷,W1n ——同时使用系数N ——灯具的安装功率,W——计算时刻,hT ——开灯时刻,hTX——T 时刻灯具散热的冷负荷系数0n ——考虑玻璃反射及罩内通风情况的系数1.9设备1.9.1冷负荷冷负荷=设备显热形成冷负荷×设备使用率a)电热设备的散热量Nn n n n q s 4321(20.9-1)s q ——电热设备散热量,W1n ——同时使用系数2n ——安装系数3n ——负荷系数4n ——通风保温系数N ——电热设备总安装功率,Wb)电动机和工艺设备均在空调区内的散热量Nn n n q s321(20.9-2)N ——电动设备总安装功率,W——电动机效率c)只有电动机在空调区内的散热量1321N n n n q s(20.9-3)d)只有工艺设备在空调区内的散热量Nn n n q s321(20.9-4)e)办公设备类型数量可以确定时的散热量Pi ia i sq s q 1.(20.9-5)P ——设备的种类数i s ——第i 类设备的台数i a q .——第i 类设备的单台散热量,Wf)设备显热形成的冷负荷TsXq Q(20.9-7)s q ——所有设备的显热散热量之和,WTX——T 时刻设备、器具散热的冷负荷系数1.10渗透空气1.10.1冷负荷a)渗透空气形成的全热冷负荷nw qh h GQ 28.0(20.12-4)q Q ——全热冷负荷,WG ——单位时间渗入室内的空气总量,kg/hw h ——室外空气焓值,kJ/kgn h ——室内空气焓值,kJ/kg1.10.2湿负荷a)渗透空气形成的湿负荷nw d d G D 001.0(20.12-3)D ——渗透空气形成的湿负荷,kg/hG ——单位时间渗入室内的空气总量,kg/hw d ——室外空气含湿量,g/kg n d ——室内空气含湿量,g/kg1.11食物1.11.1冷负荷冷负荷=逐时就餐率QQ a)显热冷负荷nQ9(20.11)b)潜热冷负荷DQ700(20.12-6)1.11.2湿负荷湿负荷=逐时就餐率DnD 012.0(20.12-5)n ——计算时刻就餐总人数——群集系数n ——计算时刻的就餐总人数1.12水面蒸发1.12.1冷负荷冷负荷=水面蒸发发生率Q a)水面蒸发形成的潜热冷负荷Dr Q 28.0(20.12-8)1.12.2湿负荷湿负荷=水面蒸发发生率D a)水面蒸发散湿量gF D (20.12-7)F ——计算时刻的蒸发表面积,m2g ——水面的单位蒸发量,kg/(m 2·h )r ——冷凝热,kJ/kg1.13水流1.13.1湿负荷湿负荷水流发生率G a)水分蒸发量211t t cG G《全国……技术措施暖通空调·动力》( 3.2.22)1G ——流动的水量,kg/h c ——水的比热, 4.1868kJ/kg ·K 1t ——水的初温,℃2t ——水的终温,℃——水的汽化潜热,平均取2450kJ/kg1.14化学1.14.1冷负荷冷负荷=化学反应发生率Q a)化学反应全热散热量6.321qG n n Q《全国……技术措施暖通空调·动力》( 3.2.23-1)Q ——化学反应的全热散热量,W1n ——考虑不完全燃烧的系数,可取0.952n ——负荷系数,实际燃料消耗量与最大燃料消耗量之比G——每小时燃料最大消耗量,m 3/hq ——燃料的热值,kJ/m31.14.2湿负荷湿负荷=化学反应发生率W a)散湿量wG n n W21《全国……技术措施暖通空调·动力》( 3.2.23-1)W ——化学反应的散湿量,kg/h w ——燃料的单位散湿量,kg/m31.15房间冷风渗透耗热量1.15.1缝隙长度法计算a)详见外窗、外门1.15.2换气次数法a)房间冷风渗透耗热量wn t t N L c Q 278.0《简明供热设计手册》(2-21)c ——空气比热,1kj/kg ·℃L ——房间容积,m3N ——换气次数,次/h——室外空气密度,kg/m3n t ——室内空气温度,℃w t ——室外空气温度,℃1.15.3百分率法a)房间冷风渗透耗热量fQ n Q《简明供热设计手册》(2-3.3)n ——百分率,%f Q ——外围护结构总热负荷,W注:未标注文献名称的公式均选自《实用供热空调设计手册》第二版1.16参考文献[1]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2008[2]陆亚俊主编.暖通空调.北京:中国建筑工业出版社,2002[3]建设部工程质量安全监督与行业发展司,中国建筑标准设计研究所编.全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力.北京:中国计划出版社,2003.2[4]李岱森主编.简明供热设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1998.12。
空调负荷计算
安全。
新风量可按如下所示的框图来确定。
局部排风量Gp1 最小新风量Ⅰ Gw1=Gpl+Go 维持正压所需的 渗透风量GO 最小新风量Gw=Max (Gwl,Gw2,Gw3) 除了考虑人员密度外,还要充分考虑跟围护结构和装饰相关的室内面积,房间最小 新风量Lw为: L nR R A
c .i i i w. p f n
式中
Ki —内墙或内楼板传热系数,W/(m2 ·℃); Ai —内墙或内楼板面积,m2; tw ·p —夏季空调室外计算日平均温度, ℃; Δtf —附加温升,取邻室平均温度与室外平均温度的差值, ℃;查下表。
Δtf/℃ 邻室散热量/(W/m2) 23~116 >116 Δtf/℃ 5 7
t
s . rp
t 0.80t 0.20t
w. p r. p
max
二、空调室内空气的设计参数
空调房间室内空气设计参数的确定主要取决于:
1.舒适性(人体所能维持正常的散热量和散湿量)
§影响人舒适感的主要因素有:
室内空气的温度、湿度和空气流动速度,其次是衣
着情况、空气的新鲜程度、室内各 表面的温度等。
☆ 采暖室外计算温度(tw.n) 可按下式确定:
t 0.57t 0.43t
w. n l. p
p . min
式中
t tp . min
l. p
—累年最冷月平均温度,℃; —累年最低日平均温度,℃。
☆冬季空调室外计算温度(tw.k)可按下式确定:
t 0.3t 0.7t
w. k l. p
w. s s . rp s . max
t (t t )k k
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。
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第二章 负荷计算一、计算的原理与方法室内外空气计算参数室外空气计算参数是指现行的《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019——2003)(简称《规范》)中所规定的的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。
《规范》规定,夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h 的干球温度;夏季空调室外计算湿球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h 的湿球温度;夏季空调室外计算逐时温度(τt ),按下式确定:d m o t t t β△,τ+= (2-1)式中 t o,m ——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,℃;β——室外空气温度逐时变化系数,按下表2-1确定;Δd t ——夏季空调室外计算平均较差,℃,按下式计算:0.52t -t t m o s o d ,,△ (2-2)式中 t o,s ——夏季空调室外计算干球温度,℃。
《规范》规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度;采用累年最冷月平均相对湿度作为冬季空调室外计算相对湿度。
室内空气计算参数室内空气计算参数的选择主要取决于: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根据《规范》规定,舒适性空调,室内计算参数如下:夏季:温度 应采用22~28℃相对湿度 应采用40%~65%风速 不应大于s冬季:温度 应采用18~24℃相对湿度应采用30%~60%风速不应大于s夏季建筑围护结构的冷负荷采用非稳态使用冷负荷系数法计算空调,冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础上,是便于手算的一种简化计算方法。
由于室内外温差和太阳辐射作用,通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷就是夏季围护结构的冷负荷。
方法如下:围护结构逐时传热形成冷负荷的计算方法在日射和室外气温综合作用下,外墙好玩屋面的逐时冷负荷可按下式计算:(2-3)式中·Q c(τ)——外墙屋面的逐时冷负荷,W;A——外墙或屋面的面积,m2;K——外墙或屋面的传热系数,W/(m2·℃);tR——室内计算温度,℃;tc(τ)——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度℃。
必须指出:上式中的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区的气象参数为依据计算的,⑴因此对不同的设计地点,应对进行修tc(τ)值修正为tc(τ)+Δtd。
修正值Δtd可由设计手册查得。
⑵当外表面放热系数不等于(㎡·℃)时,应将(t c(τ)+Δt d )乘以表2-2中的修正值。
外表面放热系数修正值k α 表2-2注:外表面放热系数αo 与室外风速v (m/s )有关,近似αo=+ (2-4)⑶当内表面放热系数变化时,可不加修正。
⑷考虑到城市大气污染和中、浅色的耐久性差,建议吸收系数一律用ρ=.即对t c(τ)不加修正。
但可经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时,则t c(τ)乘以表2-3所列的吸收系数修正值k ρ。
吸收系数修正k ρ 表2-3综上所述,冷负荷计算式应为:()()R c t t AK Q -+=ρα)△(k k t d )(·c ττ (2-5) 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公式(2-3)计算。
当邻室有一定发热量时,通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内维护结构的温差传热而产生的冷负荷,可视作不随时间变化的稳定传热,按下式计算: (2-6)式中 K i ——内维护结构(如内墙、楼板等)的传热系数,W/(m 2·℃);A i ——内维护结构的面积。
m 2;t o,m ——夏季空调室外计算日平均温度,℃;Δt a ——附加温升,可按表2-4选取。
附加温升 表2-4邻室散热量(W/m 2) Δt a(℃)很少(如办公室、走廊)0~2<23 323~116 5>1167当邻室为空调房间时,通过内围护结构的冷负荷可忽略不计,因为温差小于3℃。
在室内外温度差作用下,通过外玻璃传热形成的冷负荷可按下式计算:(2-7)式中·Q c(τ)——外玻璃窗的逐时冷负荷,W;Aw——窗口面积,m2;Kw——外玻璃窗的传热系数,W/(m2·℃),可由设计手册查得;tc(τ)——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值,℃可由设计手册查得。
必须指出:①式中Kw值要根据窗框等情况的不同加以修正,修正值cw可以在设计手册查得。
②对tc(τ)的值要进行地点修正,修正值Δtd可以在设计手册查得。
因此,式(2-6)相应地变为:(2-8)对于舒适性空调,夏季通过地面传热形成的冷负荷所占的比例很小,可以忽略不计。
透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法1)日射得热因数透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分,即透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热qt 和玻璃窗吸收太阳辐射后传入室内的热量qa,两者相加得(2-9)称Dj为日射得热因数。
经过大量统计计算工作,得出了适用于各地区的日射得热因素最大值Dj,max,可由设计手册查得。
考虑到非标准玻璃情况下,以及不同窗类型和遮阳设施对得热的影响,可对日射得热因数加以修正,通常乘以窗玻璃的综合遮挡系数Cc,s。
(2-10)式中 Cs——窗玻璃的遮阳系数,可由设计手册查得。
C——窗内遮阳设施的遮阳系数,可由设计手册查得。
i2)透过玻璃窗日射得热形成冷负荷计算方法透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷·Q c(τ)按下式计算:(2-11)——窗口面积,m2;式中 AwC——有效面积系数,可由设计手册查得;a——窗玻璃冷负荷系数,无因次,可查得。
CLQ必须指出:C值按南北区的划分而不同,建筑地点在北纬27°30′以南的地区为南区,LQ以北的为北区。
室内热源散热引起的冷负荷室内热源散热主要指室内人体散热、照明散热和工艺设备散热三部分。
室内热源散热包括显热和潜热两部分。
潜热作为瞬时冷负荷,显热散热中以对流形式散出的热量成为瞬时冷负荷,而以辐射形式散出的热量则先被围护结构表面所吸收,然后再缓慢地散出,形成滞后的冷负荷。
所以,必须采用相应的冷负荷系数。
人体散热形成的冷负荷人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件等多种因素有关。
为了设计计算方便,以成年男子散热量为计算基础。
而对于不同功能的建筑物中有各类人员不同的组成进行修正,为此,引入群集系数ψ(人员的年龄构成、性别构成以及密集程度等情况的不同而考虑的折减系数),可由设计手册查得。
人体显热散热引起的冷负荷计算式为:(2-12)式中·Q c(τ)——人体显热散热形成的逐时冷负荷,W;q——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W,可由设计手册查得;sn——室内的全部人数;φ——群集系数;CLQ——人体显热散热冷负荷系数,计算时应注意其值为人员进入热房间时算起到计算时刻的时间,可由设计手册查得。
人体潜热散热引起的冷负荷计算式为:(2-13)式中·Q c——人体潜热散热形成的冷负荷,W;q——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W,可查得;1n,φ——同式(2-11)。
照明散热形成的冷负荷当电压一定是时,室内照明散热是不随时间变化的稳定散热量,但照明散热仍以对流与辐射两种方式进行散热,因此,照明散热形成的冷负荷采用冷负荷系数法计算。
根据照明灯具的类型和安装方式的不同,其冷负荷计算式分别为:白炽灯: LQ c NC Q 1000)(=⋅τ (2-14)荧光灯: LQ c NC n n Q 21)(1000=⋅τ (2-15)式中 ·Q c(τ)—灯具散热形成逐时的冷负荷,W ;N ——-照明灯具所需功率,kW ; n 1——镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时,取n 1=;当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时,可取n 1=;n 2——灯罩隔热系数,当荧光灯上部穿有小孔(下部为玻璃板),可利用自然通风散热与顶棚内时,取n 2=~;而荧光灯罩无通风孔时,取n 2=~;C LQ ——照明散热冷负荷系数,计算时应注意其值为开灯时刻算起到计算时刻的时间,可由设计手册查得。
设备散热形成的冷负荷设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算:(2-16)式中 ·Q c(τ)—设备和用具显热形成的冷负荷,Ws ·Q ——设备和用具的实际显热散热量,W ;C LQ ——设备和用具显热散热冷负荷系数,可由设计手册查得。
设备和用具的实际显热散热量按以下方法计算:①电动设备当工艺设备及其电动机都放在室内时:(2-17)当只有工艺设备在室内,而电动机不在室内时:(2-18)当工艺设备不在室内,而只有电动机在室内时:(2-19)式中 N——电动设备的安装功率,kW;η——电动机效率,可由产品样本查得;——利用系数,是电动机最大实效功率与安装功率之比,一般可取 n1~;——电动机负荷系数,定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设 n2计时最大实耗功率之比,对普通机床取左右;n——同时使用系数,定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安3装功率之比,一般取~。
②电热设备散热量对于无保温密闭罩的电热设备,按下式计算:(2-20)式中 n——考虑排风带走热量的系数,一般取;4其他符号意义同前③办公及电器设备的散热量当办公设备的类型和数量无法事先确定时,可按下式计算散热量式中q f ——电器设备的功率密度,W/㎡,可查相关手册得 A ——空调区面积,㎡冬季建筑的热负荷对于民用建筑,冬季热负荷包括两项:围护结构的耗热量和由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。
围护结构的耗热量《规范》规定,围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量两部分。
围护结构的基本耗热量可按下式计算:(2-22)式中 j Q——j 部分维护结构的基本耗热量,W ;A j ——j 部分围护结构的表面积,㎡; K j ——j 部分围护结构的传热系数,W/(m 2·℃);(2-21)t——冬季室内计算温度,℃;R——空调室外计算温度,℃;to,wɑ——围护结构的温差修正系数,可查得。
①朝向修正率不同朝向的围护结构,受到的太阳辐射热量是不同的;同时,不同的朝向,风的速度和频率也不同。
因此,《规范》规定对不同的垂直外围护结构进行修正。
修正率如表2-5。
朝向修正率表2-5②风力附加率《规范》规定在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑物,垂直的外围护结构热负荷附加5%~10%。
③外门附加率为加热开启外门时侵入的冷空气,对于短时间开启无热风幕的外门,可以用外门的基本耗热量乘上按表2-6中查出的相应的附加率。
阳台门不考虑外门附加率。
外门附加率(%)表2-6建筑物性质附加率公共建筑或生产厂的主要出入口500%民用建筑或工厂辅助建筑,当期楼层为n时有两个门斗的三层外门60n有门斗的双层外门80n无门斗的单层外门65n④高度附加率当民用建筑和工业企业辅助建筑的房间净高超过4m时,每增加1m,附加率为2%,但最大附加率不超过15%。