空调冷负荷计算公式Word文档格式.docx
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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,℃。
二、
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)
Δtτ—计算时刻下的负荷温差,℃;
K—传热系数。
三、
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:
1.
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/㎡;
2.
当外窗只有内遮阳设施时
Qτ=FCsCaCnJwτ(3.2)
Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡;
3.
当外窗只有外遮阳板时
Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa(3.3)
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。
4.
当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时
Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa(3.4)
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;
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。
四、
内围护结构的传热冷负荷
当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内窗的温差传热负荷,可按式(2.1)计算。
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负荷,可按式(1.1)计算,或按式(1.2)估算。
此时负荷温差Δtτ-ξ及其平均值Δtpj,应按"
零"
朝向的数据采用。
当邻室有一定发热量时,通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷,按下式计算:
Q=KF(twp+Δtls-tn)(4.1)
式中Q—稳态冷负荷,下同,W;
twp—夏季空气调节室外计算日平均温度,℃;
tn—夏季空气调节室内计算温度,℃;
Δtls—邻室温升,可根据邻室散热强度采用,℃。
五、
人体冷负荷
人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Qxτ,按下式计算:
Qxτ=nq1CclrCr(5.1)
式中Cr群体系数;
n计算时刻空调房间内的总人数;
q1一名成年男子小时显热散热量,W;
Cclr人体显热散热冷负荷系数。
六、
灯光冷负荷
照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Qτ,应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算:
白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯
Q=1000n1NXτ-T(6.1)
镇流器装在空调房间内的荧光灯
Q=1200n1NXτ-T(6.2)
暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯
Q=1000n0NXτ-T(6.3)
式中N照明设备的安装功率,kW;
n0考虑玻璃反射,顶棚内通风情况的系数,当荧光灯罩有小孔,利用自然通风散热于顶棚内时,取为0.5-0.6,荧光灯罩无通风孔时,视顶棚内通风情况取为0.6-0.8;
n1同时使用系数,一般为0.5-0.8;
T开灯时刻,点钟;
τ-T从开灯时刻算起到计算时刻的时间,h;
Xτ-Tτ-T时间照明散热的冷负荷系数。
七、
设备冷负荷
热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Qτ,按下式计算:
Qτ=qsXτ-T(7.1)
式中T热源投入使用的时刻,点钟;
τ-T从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间,h;
Xτ-Tτ-T时间设备、器具散热的冷负荷系数;
qs热源的实际散热量,W。
电热、电动设备散热量的计算方法如下:
电热设备散热量
qs=1000n1n2n3n4N(7.2)
电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量
qs=1000n1aN(7.3)
只有电动机在空调房间内的散热量
qs=1000n1a(1-η)N(7.4)
只有工艺设备在空调房间内的散热量
qs=1000n1aηN(7.5)
式中N设备的总安装功率,kW;
h电动机的效率;
n1同时使用系数,一般可取0.5-1.0;
n2利用系数,一般可取0.7-0.9;
n3小时平均实耗功率与设计最大功率之比,一般可取0.5左右;
n4通风保温系数;
a输入功率系数。
八、
渗透空气显热冷负荷
渗透空气的显冷负荷Qx(W),按下式计算:
Qx=0.28G(tw-tn)
(8.1)
式中G单位时间渗入室内的总空气量,kg/h;
tw夏季空调室外干球温度,℃;
tn室内计算温度,℃。
九、
食物的显热散热冷负荷
进行餐厅冷负荷计算时,需要考虑食物的散热量。
食物的显热散热形成的冷负荷,可按每位就餐客人8.7W考虑。
十、
伴随散湿过程的潜热冷负荷
人体散湿和潜热冷负荷
(1)
人体散湿量按下式计算
D=0.001φng(10.1)
式中D散湿量,kg/h;
g一名成年男子的小时散湿量,g/h。
(2)
人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W),按下式计算:
Q=φnq2(10.2)
式中q2一名成年男子小时潜热散热量,W;
Φ群体系数。
渗入空气散湿量及潜热冷负
渗透空气带入室内的湿量(kg/h),按下式计算:
D=0.001G(dw-dn)(10.3)
渗入空气形成的潜热冷负荷(W),按下式计算:
Q=0.28G(iw-in)(10.4)
式中dw室外空气的含湿量,g/Kg;
dn室内空气的含湿量,g/Kg;
iw室外空气的焓,KJ/Kg;
in室内空气的焓,KJ/Kg。
食物散湿量及潜热冷负荷
餐厅的食物散湿量(kg/h),按下式计算:
D=0.0115n(10.5)
式中n就餐总人数。
食物散湿量形成的潜热冷负荷(W),按下式计算:
Q=8.7n(10.6)
水面蒸发散湿量及潜热冷负荷
敞开水面的蒸发散湿量(kg/h),按下式计算:
D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)AB/B1(10.7)
式中A蒸发表面积,㎡;
a不同水温下的扩散系数;
v蒸发表面的空气流速;
Pqb相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力;
Pq室内空气的水蒸气分压力;
B标准大气压,101325Pa;
B1当地大气压(Pa)。
二.主要计算公式:
1.人体冷负荷:
由显热散热造成的冷负荷=群集系数*计算时刻空调房间的总人数
*一名成年男子小时的显热散热量*人体显热散热量的冷负荷系数
由潜热散热造成的冷负荷=群集系数*计算时刻空调房间的总人数
*一名成年男子小时的潜热散热量*人体潜热散热量的冷负荷系数
2.人体湿负荷:
湿负荷=0.001*群集系数*空调房间人数*一名成年男子小时散湿量
3.灯光冷负荷:
白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯的冷负荷=1000*同时使用系数
*照明设备的安装功率*照明散热的冷负荷系数
镇流器装在空调房间内的荧光灯的冷负荷=1200*同时使用系数
暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯的冷负荷=1000*反射通风系数
其它冷负荷=1000*照明实际散热量*照明散热量的冷负荷系数
4.设备冷负荷:
电热设备冷负荷=1000*同时使用系数*利用系数*小时平均实耗功率与设计最大功率之比
*通风保温系数*设备安装总功率*设备器具散热的冷负荷系数
电动机和工艺设备均在空调房间内的冷负荷=1000*同时使用系数*输入功率系数
*设备安装总功率*设备器具散热的冷负荷系数
只有电动机在空调房间内的冷负荷=1000*同时使用系数*输入功率系数*设备安装总功率
*(1-电动机效率)*设备器具散热的冷负荷系数
只有工艺设备在空调房间的冷负荷=1000*同时使用系数*输入功率系数*设备安装总功率
*电动机效率*设备器具散热的冷负荷系数
其它冷负荷=1000*设备散热量*设备散热量的冷负荷系数
5.新风冷负荷:
新风全冷负荷Qq=md*新风量*(iw-in)/3.6
其中:
md--夏季空调室外计算干球温度下的空气密度(1.13kg/m^3)
iw--夏季室外计算参数下的焓值(kJ/kg)
i
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