Transcript 冷热负荷计算课件
一 负荷的正确估算与取值 RPI-40FSG1Q RPI-40FSG1Q RPI-40FSG1Q 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）。 目录 • 建筑物的热负荷 • 建筑物的冷负荷 • 空气 i-d 图的应用 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 a.围护结构的温差传热量 Q j=K f (t n - t w) a Q j----通过供暖房间某一面围护结构的温差 传热，W K----该面围护结构的传热系数，W/m2 .0C F---- 该面维护结构的散热面积，m2 t n--- 室内空气计算温度 ，0C t w--- 室外采暖计算温度， 0C 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=Qj(1+βch+ βf+ βli+ βm)(1+ βf.g)(1+ βj) βc h – 朝向修正； βf – 风力修正； βl i – 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 Q2=0.28CpVρw (t n - t w) CP – 干空气的定压质量比热 ， CP=1.0056kJ/kg0C ρw – 室外温度下的空气密度，Kg/m3 V – 渗透空气的体积流量，m3/h t n .tw –室内、外供暖计算温度，0C V=∑( l L m) l----房间某朝向上的门窗缝隙长度，m L----每米门窗缝隙的基准渗风量，m3/h·m m--- 门窗缝隙的渗风量综合修正系数 V=∑( l L m) l----房间某朝向上的门窗缝隙长度，m L----每米门窗缝隙的基准渗风量，m3/h·m m--- 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 tg 2）室内空气的计算温度 t n 当车间高度 ≤4m时，tn=tg; 当车间高度>4m时， 对地面 tn=tg, 对外墙、外窗和外门 tn=(tn+td)/2; 对屋顶 tn=td=tg+Δt(H-2) Δt = 0.3~1.5 o C/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βl i =0 ； 窗墙面积比过大修正 βm =0 2.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 ) F G---冲入的冷风量，kg/s; N—常数，0.15~0.25 a, A—系数，查表 ;Vw---冬季室外平均风速，m /s F---车间上部可能开启的排气窗或排气孔的面积，m2 建筑物热负荷的估算 • 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-ξ τ —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 oC 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 由于温度波动形成的冷负荷是5小时前作用 于外墙表面温度波产生的结果 b.外窗的温差传热冷负荷 Qτ=K F ∆tτ ∆tτ —计算时刻下的冷负荷的计算温差 ，o C K — 传热系数,双窗可取2.9 ,单窗可取 6.4w/m2oC c.外窗的太阳辐射冷负荷 无任何遮阳的外窗 Qτ= F Xg X d J wτ Xg---窗的构造修正 X d---地点修正 JW T– 计算时刻下，透过无遮阳外窗的 辐射负荷强度 w/m2 Xg、 Xd 、JW T的值可以根据现有的表格查出 仅有内遮阳的外窗 Qτ= F Xg X d X z J n τ X g---窗的构造修正 X d---地点修正 X z ---内遮阳系数 J n T– 计算时刻下，透过内遮阳外窗的 辐射负荷强度 w/m2 Xg、 X d 、 X z 、J nτ的值可以根据现有的表格 查出 仅有外遮阳的外窗 Qτ= [F1 J w τ+(F-F1) J nw τ] Xg X d F1---窗口太阳直射的面积 其他符号的意义同前 既有外遮阳又有内遮阳的外窗 Qτ= [F1 J n τ+(F-F1) J nn τ] Xg X d X z d.内围护结构的传热冷负荷 属于稳定传热，计算方法同前，不再赘述（确 定空调房间与临室的传热温差） e.人体的冷负荷 Qτ= φ n q1 Xτ-T φ-----群集系数，查表 n------室内人数 Xτ-T---τ-T时间人体显热冷负荷系数，查表 T ----人员进入空调房间的时刻，点钟 τ-T----从人员进入房间时算起，到计算时刻的 时间，h f.灯光的冷负荷 白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯 Qτ= 1000 n1 N X τ-T 镇流器在空调房间内的荧光灯 Qτ= 1200 n1 N X τ-T 暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯 Qτ= 1000 n1 n0 N X τ-T N---照明灯具设备的安装功率，kw; T---开灯的时刻； n1---同时使用系数；n0---玻璃反射、通风情况的系数 τ-T----从开灯算起，到计算时刻的时间，h g.设备的冷负荷 热设备及热表面散热形成的冷负荷 Qτ= qS Xτ-T q s--- 热源实际散热量，w 电热设备： q s=1000n1n2n3n4N 电动机和工艺设备： q s=1000n1aN 仅电动机在室内： q s=1000n1a（1-η）N 仅工艺设备在室内： q s=1000n1aηN h.空气渗透的显热冷负荷 空气渗入量 外门开启渗入 G= n1 V 1ρw 门窗缝隙渗入 G= n2 V2 ρw n 1---小时人流量，V1---开门一次的渗入量; n 2---换气次数， V2---房间容积; 显热冷负荷 Q=0.28 G (t w – t n) i.食物的冷负荷 餐厅冷负荷计算时，应考虑食物的散热量。 食物的全热负荷按每位就餐客人17.4w考虑。 j. 潜热冷负荷 人体散湿量和潜热冷负荷 散湿量 D=0.001φn g 潜热冷负荷 Q=φ n q2 g ---成年男子每小时散湿量，g /h q2---成年男子每小时潜热量，w /h 渗入空气散湿量和潜热冷负荷 散湿量 D=0.001G (d w – d n) 潜热冷负荷 Q=0.28G (i w – i n) d n、d w ---室内、外空气的含湿量，g /kg i n、i w ---室内、外空气的焓值，kJ /kg k.食物的散湿量及潜热冷负荷 散湿量 D=0.012φn 潜热冷负荷 Q=688D n ---就餐的人数 确定房间计算冷负荷 • 根据前面所述各项冷负荷的计算方法， 分别逐时计算，然后逐时叠加，找到综 合最大值 • 新风冷负荷 • 通风机、风管、水泵、冷水管及水箱温 升引起的附加冷负荷 建筑物冷负荷的估算 • 建筑物冷负荷可按建筑面积估算（方案 设计） Q L= q L.S S q L.S ---单位面积冷负荷指标，w/m2 S -----建筑物的建筑面积， m2 冷负荷估算指标 冷负荷估算 • 按经验公式估算空调冷负荷 Q。＝1.5(Qz十116.3n） 式中 Qz——整个建筑物围护结构形成 的总冷负荷，w； n——空调场所内人员数 空气 i - d 图的应用 • 热湿比的概念 • 空气i - d图的组成 • 怎样使用 i - d 图 热湿比的概念 • 热湿比（έ）：是湿空气的焓变化与湿量 变化之比，也称角系数。 έ= ∆i / ∆d 或 έ= ∆i /（∆d/1000) • 热湿比有正有负，代表湿空气状态 变化的方向 空气i - d图的组成 • 常用的湿空气性质图以焓值（i）和含湿 量(d)为坐标，有等温线、等相对湿度线 和等焓线 • 从焓湿图中可以读出 B、i、t、d、φ及 Pq • 在B一定的条件下， i、t、d、φ中已知任 意两参数，即可确定一个湿空气的状态 点，其余参数可由此点查出 等温线、等含湿量线、等焓线 一次回风处理过程 二次回风处理过程 怎样使用i - d图 • 确定空气状态参数 • 计算空气处理过程中的各项数据 • 进行防结露的验证