冷負荷計算方法

1、冷負荷計算方法發(fā)布時間：2016-01-30冷負荷的定義是維持室內空氣熱濕參數(shù)在一定要求范圍內時，在單位時間內需要從室內除去的熱量，包括顯熱量和潛熱量兩部分。1建筑物結構的蓄熱特性決定了冷負荷與得熱量之間的關系。瞬時得熱中潛熱得熱和顯熱得熱的對流成分立即構成瞬時冷負荷，而顯熱得熱中的輻射成份則不能立即構成冷負荷，輻射熱被室內的物體吸收和儲存后，緩慢散發(fā)給室內空氣。2、 空調負荷為保持建筑物的熱濕環(huán)境，在某一時刻需向房間供應的冷量稱為冷負荷。相反,為了補償房間失熱量需向房間供應的熱量稱為熱負荷。3、室內冷負荷主要有以下幾方面的內容：照明散熱、人體散熱、室內用電設備散熱、透過 玻璃窗進入室內日照量

2、、經玻璃窗的溫差傳熱以及維護結構不穩(wěn)定傳熱。外墻的冷負荷計算通過墻體、天棚的得熱量形成的冷負荷，可按下式計算:CLOKF t t £W式中K圍護結構傳熱系數(shù)， W/m2K;F墻體的面積，m23衰減系數(shù)；V護結構外側綜合溫度的波幅與內表面溫度波幅的比值為該墻體的傳熱衰減度；T計算時間，h;&護結構表面受到周期為 24小時諧性溫度波作用， 溫度波傳到內表面的時間延遲，h;T £ 度波的作用時間，即溫度波作用于圍護結構內表面的時間，h；"t & T 乍用時刻下，圍護結構的冷負荷計算溫差，簡稱負荷溫差。窗戶的冷負荷計算通過窗戶進入室內的得熱量有瞬變傳熱得熱

3、和日射得熱量兩部分，日射得熱量又分成兩部 分：直接透射到室內的太陽輻射熱qt和被玻璃吸收的太陽輻射熱傳向室內的熱量q a。(a )窗戶瞬變傳熱得形成的冷負荷本次工程窗戶為一個框二層 3.0mm厚玻璃，主要計算參數(shù) K=3.5 W/m2 K。工程中用下式計 算：CLOKFd t TW式中K 窗戶傳熱系數(shù)， W/m2K;F窗戶的面積，m2zd t T計算時刻的負荷溫差，°C O(b)窗戶日射得熱形成的冷負荷日射得熱取決于很多因素，從太陽輻射方面來說， 輻射強度、入射角均依緯度、月份、日期、時間的不同而不同。 從窗戶本身來說，它隨玻璃的光學性能，是否有遮陽裝置以及窗戶結構(鋼、木窗，單、雙

4、層玻璃)而異。此外，還與內外放熱系數(shù)有關。工程中用下式計算：CLQj =xg xd Cs Cn Jj - W式中xg窗戶的有效面積系數(shù)；xd地點修正系數(shù)；Jj計算時刻時，透過單位窗口面積的太陽總輻射熱形成的冷負荷，簡稱負荷，W/m2Cs窗玻璃的遮擋系數(shù)；Cn窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)。外門的冷負荷計算當房間送風量大于回風量而保持相當?shù)恼龎簳r，如形成正壓的風量大于無正壓時滲入室內的空氣量，則可不計算由于門、窗縫隙滲入空氣的熱、濕量。如正壓風量較小，則應計算一部 分滲入空氣帶來的熱、濕量或提高正壓風量的數(shù)值。（a ）外門瞬變傳熱得形成的冷負荷計算方法同窗戶瞬變傳熱得形成的冷負荷。（b）外門日射得熱形成

5、的冷負荷計算方法同窗戶日射得熱形成的冷負荷，但一層大門一般有遮陽。（c ）熱風侵入形成的冷負荷由于外門開啟而滲入的空氣量G按下式計算：G=nVm）w kg/h式中Vm外門開啟一次（包括出入各一次）的空氣滲入量（m2/人次h），按下表3 9選用；n每小時的人流量（人次/h ）;Y室外空氣比重（kg/m2 ）。表3 9 Vm值（m2/人次h）每小時通過的人數(shù)普通門帶門斗的門轉門單扇 一扇以上 單扇 一扇以上 單扇 一扇以上100 3.0 4.75 2.50 3.50 0.80 1.00100700 3.0 4.75 2.50 3.50 0.70 0.907001400 3.0 4.75 2.25

6、3.50 0.50 0.6014002100 2.75 4.0 2.25 3.25 0.30 0.30因室外空氣進入室內而獲得的熱量，可按下式計算：Q=G0.24（tw-t n） kcal/h地面的冷負荷計算舒適性空氣調節(jié)區(qū)，夏季可不計算通過地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄摵伞?工藝性空氣調節(jié)區(qū)，有外墻 時，宜計算距外墻2m范圍內的地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄摵?，地面冷計算采用地帶法（同采暖）c內墻、內窗、樓板、地面的冷負荷內墻、內窗、樓板等圍護結構，當鄰室為非空氣調節(jié)房間時，其室溫基數(shù)大于3C時，鄰室溫度采用平均溫度，其冷負荷按下式計算：Q=KF(twp+" tls tn) W式中Q內墻或樓板的冷負荷，W

7、K內墻或樓板的傳熱系數(shù)，W/m2：C ;F內墻或樓板的傳熱面積，m2tls 鄰室計算平均溫度與夏季空氣調節(jié)室外計算日平均溫度的差值，C。內墻、內窗、樓板等其鄰室為空氣調節(jié)房間時，其室溫基數(shù)小于3C時，不計算。室內得熱冷負荷計算(a)電子設備的冷負荷電子設備發(fā)熱量按下式計算:Q=1000n1n2n3N W式中Q 電子設備散熱量， WN電子設備的安裝功率，kW0.70.9 ;根據設備運轉的實際情n1安裝系數(shù)。電子設備設計軸功率與安裝功率之比，一般可取 n2負荷功率。電子設備小時的平均實耗功率與設計軸功率之比, 況而定。根據工藝過程的n3同時使用系數(shù)。房間內電子設備同時使用的安裝功率與總功率之比。設

8、備使用情況而定。對于電子計算機，國外產品一般都給出設備發(fā)熱，可按其給出的數(shù)字計算。本次設計每臺計算機 Qs=150W(b )照明設備照明設備散熱量屬于穩(wěn)定得熱，一般得熱量是不隨時間變化的。根據照明燈具的類型和安裝方式的不同，其得熱量為： 白熾燈Q=1000N W熒光燈 Q=1000 n1n2N W式中N 照明燈具所需功率，kWn1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調房間內時，取n1=1.2 ;當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器設在頂棚內時，可取n1=1.0 ;n2燈罩隔熱系數(shù)，當熒光燈罩上部有小孔(下部為玻璃板)，可利用自然通風散熱與熒光燈頂棚內時，取n2=0.50.6 ;而熒光燈罩無通風孔者，則

9、視頂棚內通風情況，n2=0.60.8。c)人體散熱人體散熱與性別、年齡、衣著、勞動強度及周圍環(huán)境條件等多種因素有關。人體散發(fā)的潛熱量和對流熱直接形成瞬時冷負荷，而輻射散發(fā)的熱量將會形成滯后的冷負荷。實際計算中， 人體散熱可以以成年男子為基礎，成以考慮了各類人員組成比例的系數(shù)，稱群集系數(shù)。對于不同功能的建筑物中的各類人員(成年男子、女子、兒童等)不同的組成進行修正，下表給 出了一些建筑物中的群集系數(shù)，作為參考。于是人體散熱量為：Q=qnn'W式中q不同室溫和勞動性質時成年男子散熱量，Wn室內全部人數(shù)；n'集系數(shù)。(d )食物散熱量形成冷負荷計算餐廳負荷時，食物散熱量形成的顯熱冷負

10、荷，可按每位就餐人員9W考慮。計算過程如下：已確定餐廳人數(shù)為 200人。貝U Q=9x200=1800W(e)電動設備當工藝設備及其電動機都放在室內，設備冷負荷為Q=1000n1n2n 3N/nW當只有工藝設備在室內，而電動機不在室內時，設備冷負荷為Q=1000n1n2n3N W當工藝設備不在室內，只有電動機放在室內時，設備冷負荷為Q=1000n1n2n3 (1- r) N/ nWN電動設備的安裝功率，KWn電動機效率n1利用系數(shù)，是電動機最大實耗功率與安裝功率之比，一般可取0.70.9n2電動機負荷系數(shù)，定義為電動機每小時平均實耗功率與機器設計時最大實耗功率之 比，對精密機床可取0.150.

11、40，對普通機床可取 0.5左右n3同時使用系數(shù)，定義為室內電動機同時使用的安裝功率與總安裝功率之比，一般取0.50.8濕負荷計算(a) 人體散濕量人體散濕量應同人體散熱量一樣考慮。計算過程如下：查資料得，成年男子散熱散濕量為：顯熱61W/人，潛熱73W/人，109g/h人；房間人數(shù)為20人。Q=qnn=109 >20 X).77=0.00047kg/s(b) 水面散濕量W=3 ( Pq b- Pq) F kg/s式中Pq b相應于水表面溫度下的飽和空氣的水蒸汽分壓力，Pa;Pq空氣中水蒸汽分壓力Pa;F蒸發(fā)水槽表面積，m2;3 蒸發(fā)系數(shù)，kg/(N s) , B按下式確定：3= ( a+0.00363v ) 10-5;B標準大氣壓力，其值為101325Pa；B'亠當?shù)貙嶋H大氣壓力，Pa;a 周圍空氣溫度為1530C，不同水溫下的擴散系數(shù)，kg/(N s);v水面上周圍空氣流速，m/s。表3 11不同水溫下的擴散系數(shù)a水溫(C ) <30 40 50 60 70 80 90 100a kg/(N s) 0.0043 0.0058 0.0069 0.