空调负荷计算
冷负荷
1、冷负荷与得热量关系
(1)得热量
①外扰:室外空气温度;太阳辐射热
②内绕:人体、照明、设备(电热、电动、电子)散热
(2)得热分类
a、得热:对流、辐射
b、得热:显热(与温度变化有关),潜热(与温度变化无关,与含湿量变化有关)。
2、冷负荷计算方法
(1)稳定传热与不稳定传热
(2)得热量与冷负荷是否区分
当量温差法(1946年,美国):逐时计算,得热=冷负荷
谐波分解法 (50年代,前苏联) :逐时计算,得热=冷负荷
反应系数法(1968年,加拿大) :逐时计算,得热≠冷负荷
-改进:传递函数法(1978年)
(3)谐波反应法(我国,82年,基础-谐波分解法)
(4)冷负荷系数法(我国,82年,基础传递函数法)
(5)其它方法
3、冷负荷系数法计算空调冷负荷
(1)围护结构冷负荷
① 外墙、屋顶温差传热形成的冷负荷
a、计算公式:CL=KF(tl.t-tn)
K:传热系数,一般由建筑节能计算给出
F:传热面积
tn:空调室内设计(计算)温度
tl.t:逐时冷负荷计算温度
b、热作用(室外空气温差和太阳辐射热,即综合温度
(tz=tw+ρJ/αw);
c、冷负荷计算温度的定义及来源
d、地点、外表面放热系数、吸收系数不同时的修正;
e、对于非轻型外墙,可采用平均综合温度代替
(tzp=twp+ρJ/αw)
②玻璃窗温差传热形成冷负荷
a、计算公式:CL=KF(tl.t-tn)
K:传热系数,一般由建筑节能计算给出
F:传热面积; tn:空调室内设计(计算)温度
tl.t:玻璃窗逐时冷负荷计算温度
b、热作用(室外空气温度);
c、冷负荷计算温度的定义及来源:
tl.t=CL/K
d、地点不同时的修正。
③日射得热形成冷负荷
a、透过玻璃窗的得热量:q=qt+qα
qt:透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热
qα:玻璃吸收太阳辐射热传入室内的热量
b、日射得热因素
由于窗的类型、遮阳设施、太阳入射角及强度等因素组合太多,无法用数学函数表达,工程上采用所谓对比的计算方法,即采用计算简化、固定条件下的日射得热量。
(2)设备散热形成的冷负荷
① 电动设备
a 电机工艺设备均在空调区
CL=(1000?n1?n2?n3?N/η)?CLQ
b 电机在空调区,工艺设备不在空调区
CL=(1000?n1?n2?n3?N?(1-η/η)?CLQ
c 电机不在空调区,工艺设备在空调区
CL=1000?n1?n2?n3?N?CLQ
N:电动设备安装功率,KW;
η:电机效率 ,一般产品样本给出。
n1:利用系数 ,电机最大实耗功率与安装功率之比,一般
可取0.7-0.9。
n2:电动机负荷系数,电机每小时平均实耗功率与最大功
率之比,一般可取0.4-0.5。
n3:同时使用系:电机同时使用的功率与安装功率之比,
一般可取0.5-0.9。
CLQ:冷负荷系数,详见附录2-20、21。
注:当空调系统间歇运行时,则,CLQ=1.0。
② 电热设备
对于无保温密闭罩的电热设备:
CL=1000?n1?n2?n3?n4N?CLQ
n1、n2、n3:含义同前。
n4:考虑排风带走热量的系数,一般取0.5。
③ 电子设备
CL=(1000?n1?n2?n3?N?/η)?CLQ
n1、n2、n3:含义同前,其中n3根据情况而定,一般:
计算机取1.0,仪表取0.5-0.9
注:公共建筑电器设备散热量可参照《节标》 表B.0.7-1。
(3)照明设备散热形成的冷负荷
① 白炽灯(热光源)
CL=1000?N?CLQ
N:照明设备功率,KW;
CLQ:冷负荷系数 。
② 荧光灯(冷光源)
CL=1000?Nn1?n2?CLQ
N:照明设备功率,KW; CLQ:冷负荷系数 ,见附录。
n1:镇流器消耗功率系数,在空调房间内取1.2,在吊
顶内取1.0。
n2:灯罩隔热系数,有通风孔取0.5-0.6,反之取0.6-0.8。
(4)人体散热形成的冷负荷
① 人体显热冷负荷
CLx=qs?n?φ?CLQ
qs:不同室温、活动强度成年男子显热散热量,w,见
表2-13。
n:室内人数
φ:群集系数,以成年男子为计算基础,对不同功能的
建筑不同人群(成年男子、女子、儿童)引入的修
正系数,见表2-12
CLQ:冷负荷系数 ,见附录2-23,注意计算时刻为人员进
入房间时刻算起。
② 人体潜热冷负荷
CLq=ql?n?φ
ql:不同室温、活动强度成年男子显热散热量,w,见
表2-13。
③ 人体散热冷负荷
CL=CLx+CLq
(5)食物散热冷负荷,食物包括显热和潜热,可按下列数值
采用:
食物全热取17.4W/人;食物显热取 8.7W/人;
食物潜热取8.7W/人;食物散湿量取11.5g/h。
二、空调热负荷
1、计算方法:稳定传热
2、注意区别冬季空调与采暖室外计算温度
3、一般空调房间为正压,可不计算冷风渗透耗热量
三、湿负荷
1、人体散湿量:W=0.278n?φ?g?10-6 (kg/s)
g:人体小时散湿量kg/h,见表2-13,其它参数同前。
2、敞开水面散湿量
3、围护结构透湿量
四 、新风负荷
Qw=Gw(iw-in ) (kw)
Gw:新风量(kg/s); in、iw:室内、外空气焓值(KJ/kg?干)
六、负荷概算
1、面积指标法:CL=qs?F
qs:空调冷负荷概算面积指标,w/m2。
F:建筑面积或空调面积,m2。
2、面积指标
(1)建筑面积指标(w/m2):总冷负荷/建筑面积
(2)空调面积指标(w/m2):总冷负荷/空调面积
注: ① 建筑面积指空调区域面积与非空调区域面之和;
② 空调面积指空调区域建筑面积;
③ 面积指标一般包含新风负荷 在内。