供熱工程負荷計算.ppt

采暖負荷計算培訓編制：設(shè)計部2011年12月,大綱,供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷的確定民用建筑熱負荷的計算民用建筑熱負荷的組成圍護結(jié)構(gòu)耗熱量Q1基本耗熱量Q1j圍護結(jié)構(gòu)的面積.傳熱系數(shù),溫差修正系數(shù)的確定附加(修正)耗熱量Q1x風力附加高度附加朝向修正間歇修正,大綱,冷風滲透耗熱量Q2冷風滲透耗熱量的計算方法縫隙法縫隙長度的確定換氣次數(shù)法百分比法冷風侵入耗熱量Q3工業(yè)建筑熱負荷的計算工業(yè)與民用建筑的區(qū)別工業(yè)建筑室內(nèi)設(shè)計溫度的確定通過門窗縫隙冷風滲透耗熱量Q2眾志制衣車間工程熱負荷計算實例,供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷,供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷是指在設(shè)計室外溫度tw下，為達到要求的室內(nèi)溫度tn,系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q。它是設(shè)計供暖系統(tǒng)的最基本依據(jù)。,供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷,失熱量圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1；冷風滲透耗熱量Q2（加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量）；冷風侵入耗熱量Q3（加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量）;水分蒸發(fā)的耗熱量Q4；加熱由外部運入的冷物料和運輸工具的耗熱量Q5；通風耗熱量Q6（通風系統(tǒng)將空氣從室內(nèi)排到室外所需要帶走的熱量),冬季采暖通風系統(tǒng)的熱負荷,應根據(jù)建筑物下列散失和獲得的熱量確定:,供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷,得熱量生產(chǎn)車間最小負荷班的工藝設(shè)備散熱量Q7；非供暖通風系統(tǒng)的其它管道和熱表面的散熱量Q8;熱物料散熱量Q9；太陽輻射熱量Q10;通過其它途徑散失或獲得的熱量Q11。,注:不經(jīng)常的散熱量，可不計入；經(jīng)常而不穩(wěn)定的散熱量，應采用小時平均值。對于民用建筑以及產(chǎn)熱量很少的工業(yè)建筑，熱負荷主要考慮圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量，冷風滲透耗熱量，冷風侵入耗熱量，太陽輻射得熱量。,供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷,在工程設(shè)計中，對于沒有設(shè)置通風系統(tǒng)、不考慮太陽輻射、人體散熱量、照明散熱量等，設(shè)計熱負荷可表示為:Q=Q1+Q2+Q3-Q10,圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1冷風滲透耗熱量Q2（加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量）冷風侵入耗熱量Q3（加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量）太陽輻射熱量Q10,供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷,圍護結(jié)構(gòu)耗熱量Q1Q1=基本耗熱量Q1j+附加(修正)耗熱量Q1x基本耗熱量：在設(shè)計條件下，通過房間各部分圍護結(jié)構(gòu)（門、窗、墻、地板、窗頂）從室內(nèi)傳到室外的穩(wěn)定傳熱量的總和。附加（修正）耗熱量包括風力附加、高度附加和朝向修正等耗熱量。,基本耗熱量Q1j,圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量計算公式:,K:圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)W/(m2.)F:圍護結(jié)構(gòu)的面積(m2)tn:冬季室內(nèi)計算溫度()tw:供暖室外計算溫度():圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù),供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷,圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),地面的傳熱系數(shù),室內(nèi)地面的傳熱系數(shù)隨著離外墻的遠近而變化,在冬季室內(nèi)熱量通過靠近外墻地面?zhèn)鞯绞彝獾穆烦梯^短，熱阻較小、而通過遠離外墻地面?zhèn)鞯绞彝獾穆烦梯^長，熱阻增大。因此，室內(nèi)地面的傳熱系數(shù)（熱阻）隨著離外墻的遠近而有變化，但在離外墻約8m以遠的地面，傳熱量基本不變。,圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),地面的傳熱系數(shù)的近似計算方法,貼土非保溫地面(組成地面的各層材料導熱系數(shù)都大于1.16Wm2.）。貼土保溫地面(組成地面的各層材料中，有導熱系數(shù)小于1.16wm2.的保溫層）。鋪設(shè)在地壟墻上的保溫地面,圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),貼土非保溫地面,第一地帶靠近墻角的地面面積需要計算兩次。工程計算中，也有采用對整個建筑物或房間地面以平均傳熱系數(shù)進行計算的簡易方法，可詳見供暖通風設(shè)計手冊,地面?zhèn)鳠岬貛У膭澐?圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),非保溫地面的傳熱系數(shù)和換熱阻,圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),貼土保溫地面各地帶的熱阻值，可按下式計算工程計算中，也有采用對整個建筑物或房間地面以平均傳熱系數(shù)進行計算的簡易方法，可詳見供暖通風設(shè)計手冊,貼土保溫地面,R0:保溫地面換熱阻(m2.)/wR0:非保溫地面換熱阻(m2.)/w:保溫層厚度(m):保溫材料的導熱系數(shù)w/(m2.),圍護結(jié)構(gòu)的面積,外墻面積的丈量：高度從本層地面算到上層的地面。對平屋頂?shù)慕ㄖ?，最頂層的丈量是從最頂層的地面到平屋頂?shù)耐獗砻娴母叨?；而對有悶頂?shù)男蔽菝?，算到悶頂?nèi)的保溫層表面。平面尺寸應按建筑物外廓尺寸計算；兩相鄰房間以內(nèi)墻中線為分界線。,圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù),溫差修正系數(shù)a值：對供暖房間圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)不是與室外空氣直接接觸，而中間隔著不供暖房間或空間的場合，通過該圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量的計算采用了圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。,圍護結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量,附加(修正)耗熱量有：朝向修正耗熱量風力附加耗熱量高度附加耗熱量.,朝向修正耗熱量,朝向修正耗熱量：是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。計算方法：需要修正的耗熱量等于垂直的外圍護結(jié)構(gòu)(門、窗、外墻及屋頂?shù)拇怪辈糠?的基本耗熱量乘以相應的朝向修正率。,暖通規(guī)范規(guī)定：按下列規(guī)定的數(shù)值，選用不同朝向的修正率：北、東北、西北010；東南、西南-1015；東、西-5%；南-15-30。,風力附加耗熱量,風力附加耗熱量是考慮室外風速變化而對圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。計算方法：在一般情況下，不必考慮風力附加。只對建在不避風的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物，才考慮垂直外圍結(jié)構(gòu)附加510。,高度附加耗熱量,高度附加耗熱量是考慮房屋高度對圍護結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。計算方法：暖通規(guī)范規(guī)定：民用建筑筑和工業(yè)輔助建筑物(樓梯間除外)的高度附加率，當房間高度大于4m時，高出1m應附加2，但總的附加率不應大于15。應注意:高度附加率，應附加于房間各圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量和其它附加(修正)耗熱量的總和上。,其他,兩面外墻修正率lang是人員處在室內(nèi)，有兩面(外墻、外窗、外門)以上的房間與單面外墻的房間相比，在室內(nèi)溫度相同的情況下，因冷墻對人體的輻射作用，使得在兩面以上外墻房間里的人有冷的感覺，因此對于兩面以上外墻的房間應考慮適當增加散熱。計算方法：附加修正率5%,其他,間歇修正率jan是在對間歇采暖房間進行預熱的時間內(nèi)，為迅速提高室內(nèi)溫度所需增加供給的熱流量占熱負荷的百分率。計算方法：僅白天使用+20%;不經(jīng)常使用+30%對外墻、外窗、外門、地面、頂棚均適用.,供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷,冷風滲透耗熱量Q2在風力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi)，加熱后逸出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱為冷風滲透耗熱量.,供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷,影響冷風滲透耗熱量的因素影響冷風滲透耗熱量的因素很多，如門窗構(gòu)造、門窗朝向、室外風向和風速、室內(nèi)外空氣溫差、建筑物高低以及建筑物內(nèi)部通道狀況等?？偟膩碚f，對于多層(六層及六層以下)的建筑物，由于房屋高度不高，在工程設(shè)計中，冷風滲透耗熱量主要考慮風壓的作用，可忽略熱壓的影響。,供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷,計算冷風滲透耗熱量的常用方法,常用方法,縫隙法,換氣次數(shù)法,百分數(shù)法,Q2=0.278CpVw*(tn-tw)=0.364L*l*(tn-tw),Cp:干空氣的定壓質(zhì)量比熱容Cp=1.0056kj/(kg*),w:室外采暖計算溫度下的空氣密度,kg/m3,V:室內(nèi)的冷風滲透體積流量,m3/h,冷風滲透耗熱量Q2,縫隙法縫隙法的概念：對多層建筑，可通過計算不同朝向的門、窗縫隙長度以及從每米長縫隙滲入的冷空氣量，確定其冷風滲透耗熱量。這種方法稱為縫隙法。每米長縫隙滲入的空氣量L的確定：可采用右表的實驗數(shù)據(jù)。,每米門窗縫隙滲入的空氣量L（m3/m.h）,冷風滲透耗熱量Q2,縫隙法經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量,滲透空氣量的朝向修正系數(shù)n,VLln(m3h),冷風滲透耗熱量Q2,縫隙法門、窗縫隙的計算長度,下面以幾個實例進行講解,第一種，平開窗，窗洞尺寸寬x高：1.5x2.0m,答案:第一種情況縫隙長度9m,冷風滲透耗熱量Q2,縫隙法門、窗縫隙的計算長度,第二種，前推窗，開啟尺寸寬x高：2.0 x1.5m,答案:第二種7m,冷風滲透耗熱量Q2,縫隙法門、窗縫隙的計算長度,第三種，單扇推拉窗，窗洞尺寸寬x高：2.0 x2.0m，其上端固定窗高0.5m,答案:第三種5m,冷風滲透耗熱量Q2,縫隙法門、窗縫隙的計算長度,第四種，雙扇推拉窗，窗洞尺寸寬x高：2.0 x2.0m，其上端固定窗高0.5m,答案:第四種8.5m,冷風滲透耗熱量Q2,換氣次數(shù)法在工程設(shè)計中，按房間換氣次數(shù)來估算該房間的冷風滲透耗熱量。,冷風侵入耗熱量Q3,概念在冬季受風壓和熱壓作用下，冷空氣從開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為冷風侵入耗熱量。冷風侵入耗熱量，可按下式計算:,冷風侵入耗熱量可采用外門基本耗熱量乘以表l10的百分數(shù)的簡便方法進行計算,即,工業(yè)廠房及輔助房屋的供暖設(shè)計熱負荷計算,圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量室內(nèi)空氣計算溫度的確定集中供暖冬季室內(nèi)計算溫度，按下列規(guī)定采用：1民用建筑的主要房間,宜采用1624；2生產(chǎn)廠房的工作地點輕作業(yè)：1821，中作業(yè)：1618,重作業(yè)：1416,過重作業(yè)：1214；,工業(yè)廠房及輔助房屋的供暖設(shè)計熱負荷計算,圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量室內(nèi)空氣計算溫度的確定對于高度較高的生產(chǎn)廠房，通過上部圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量增加。層高超過4m的建筑物或房間，冬季室內(nèi)計算溫度tn，應按下列規(guī)定采用：計算地面的耗熱量時，應采用工作地點的溫度，tg()計算屋頂和天窗耗熱量時，應采用屋頂下的溫度，td()計算門、窗和墻的耗熱量時，應采用室內(nèi)平均溫度tp.j=(tg+td)/2(),Tg:工作地帶涉及溫度；Td:屋頂溫度td=tg+t(H-2)(式中t是室內(nèi)空氣垂直方向每米的溫度升高值,一般t=0.31.5/m).,工業(yè)廠房及輔助房屋的供暖設(shè)計熱負荷計算,通過門窗縫隙冷風滲透耗熱量Q2(w)單層工業(yè)廠房的門窗縫隙冷風滲透量Q2可按下表估定:工業(yè)廠房的門窗縫隙冷風滲透量占房間圍護物耗熱量的%數(shù),工業(yè)廠房及輔助房屋的供暖設(shè)計熱負荷計算,單層廠房的大門開啟沖入冷風耗熱量Q3(w)每班開啟時間等于或小于15min的大門,采用附加率法確定其大門沖入冷風耗熱.附加在大門的基本耗熱量,附加率為200%500%每班開啟時間大于15min的大門,按下列經(jīng)驗公式確定大門開啟沖入冷風量G(kg/s):G=A+(a+N*vw)F,供暖設(shè)計熱負荷計算例題,1.項目概況武漢市眾志制衣車間位于公司辦公樓的一樓，總采暖建筑面積1872，車間長72m，寬26m，車間層高4m。,2.已知條件2.1室內(nèi)外設(shè)計參數(shù)：室外計算溫度：-2；室內(nèi)設(shè)計溫度：182.2北面窗距地高1350mm，南面窗距地高850mm窗尺寸均為2400（長）1800（高）2.3傳熱系數(shù)外窗傳熱系數(shù)：3.4w/.k外墻：北：1.4w/.k西：1.2w/.k東：1.2w/.k南：1.3w/.k外門：2.0w/.k樓板：1.48w/.k地面為接觸土壤保溫地板,供暖設(shè)計熱負荷計算例題,計算步驟供暖設(shè)計熱負荷圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1j基本耗熱量:q=Kf(tn-tw)a分別計算得出:,供暖設(shè)計熱負荷計算例題,供暖設(shè)計熱負荷計算例題,值得注意的是,地面的傳熱系數(shù)需要根據(jù)地帶劃分不同的傳熱系數(shù),計算過程如