北京地區(qū)年采暖供熱負(fù)荷的快速計算

、問題的提出要計算年采暖熱負(fù)荷，可利用做熱負(fù)荷延續(xù)時間圖時的基礎(chǔ)資料《采暖熱負(fù)荷延續(xù)表》。該延續(xù)表按某一地區(qū)采暖季的室外計算溫度及其他有關(guān)參數(shù)逐一進行填寫計算，最后進行合計。此種方法資料現(xiàn)成，形象直觀，結(jié)果較準(zhǔn)確，且可得出每一溫度段的熱負(fù)荷值，但計算比較繁瑣。另外尚有計算年采暖熱負(fù)荷的其他公式，計算比較簡便，但沒有像以上年采暖熱負(fù)荷表那樣明確和直觀。本文結(jié)合北京市采暖實際情況，將幾種公式算法進行了推導(dǎo)簡化。另外，特別是據(jù)年采暖熱負(fù)荷表中的計算法則，自行推導(dǎo)出計算采暖熱負(fù)荷的公式，從而使年采暖熱負(fù)荷的計算結(jié)果更為快捷。二、有關(guān)資料介紹要計算年采暖熱負(fù)荷，以下一些資料必須預(yù)先收集或了解。t—室外采暖最低計算溫度（北京市t=-9°C）；w0 w0t—室外平均采暖計算溫度（北京市t=-1.6C）；wp wpt—室外溫度（C）；nF—所需供熱面積（m2）；q—供熱熱指標(biāo)（W/m2）。《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》CJJ34采暖熱指標(biāo)推薦值見下表1所示。表1采暖節(jié)能措施后采暖熱指標(biāo)推薦值q（W/m2）住宅居住區(qū)綜合醫(yī)院、幼托、商店學(xué)校辦公食堂餐廳影劇院展覽廳大禮堂體育館40?4545?5555?7050?70100?13080?105100?150在制作“采暖熱負(fù)荷延續(xù)表”時，還有以下幾個參數(shù)：甲一相對溫度段內(nèi)的溫度相對比（下標(biāo)n指相應(yīng)的溫度段）；n由甲二（t—t）/（t—t）得到。nnw nw0Q—相對溫度段內(nèi)的最大采暖單位熱負(fù)荷，GJ/h；通過Q=Qxw得到；式中甲 max n

Q—最大采暖熱負(fù)荷，GJ/h；maxQ—相對相對溫度段的總采暖熱負(fù)荷，GJ/h；h表2詳細(xì)收集了北京市采暖期的t、H、刀H等有關(guān)資料(可從歷年來的氣wnn象資料中查得)。并列出的計算公式及其具體計算，以供參考使用。表2北京市采暖熱負(fù)荷主要參考資料一覽表序室外計算溫度tw(°C)該溫度段下時數(shù)H(h)延續(xù)時間EH(h)溫度的相對比甲n查氣象資料得到甲=(t—t)/(t—t)1V-91061061(=(18-(-9))/(18-(-9))2V-8至(-9)821880.963(=(18-(-8))/(18-(-9))3V-7至(-8)1133010.926(=(18-(-7))/(18-(-9))4V-6至(-7)1734740.889(=(18-(-6))/(18-(-9))5V-5至(-6)2146880.852(=(18-(-5))/(18-(-9))6V-4至(-5)2469340.815(=(18-(-4))/(18-(-9))7V-3至(-4)26812020.778(=(18-(-4))/(18-(-9))8V-2至(-3)26714690.741(=(18-(-2))/(18-(-9))9V-1至(-2)26117300.704(=(18-(-1))/(18(-9))10V0至(-1)25919890.667(=(18-0)/(18-(-9))11V1至(0)24222310.630(=(18-1)/(18-(-9))12V2至(1)19424250.593(=(18-2)/(18-(-9))13V3至(2)17425990.556(=(18-3)/(18-(-9))14V4至(3)16827670.519(=(18-4)/(18-(-9))15V5至(4)33030960.481(=(18-5)/(18-(-9))此外，附表1結(jié)合實例較詳盡的介紹了采暖年熱負(fù)荷延續(xù)表的具體制作及使用。三、采暖年熱負(fù)荷延續(xù)表的實例與制作從附表1中可以看出,對北京市一般工程來說前幾列完全一樣,故本表為制作不同室內(nèi)溫度情況下的采暖熱負(fù)荷及制作其他城市采暖年熱負(fù)荷延續(xù)表提供了一個快捷的模式.結(jié)合以上的介紹，以下僅舉一個實例，以加深對年熱負(fù)荷延續(xù)表具體計算及制作過程的認(rèn)識。例1：北京市某小區(qū)供暖面積F=210X104m2，熱指標(biāo)q=45w/m2，求室內(nèi)溫度為t18°C時的年熱負(fù)荷延續(xù)表。n解：由已知條件可得小時最大熱負(fù)荷為：Q=FXq=210X104X45=9.45X104(KW)或=340.2GJ/h。有了小時最大熱負(fù)荷值學(xué)，年熱負(fù)荷延續(xù)表內(nèi)各溫度段的最大采暖熱負(fù)荷(Q)及各溫度段總耗熱量(Qm)x則分別按以下公式計算即可：甲 hQ=QX甲，如tV-8至-9C時，Q=340.2X0.96=326.59(GJ/h);甲 max n w 甲而0=QXH,如tV-8至-9C時，Q=82X326.59=26781(GJ/h)；h 甲 n w h本實例設(shè)置的采暖熱負(fù)荷延續(xù)表其前面幾例與表2完全相同，后面幾例按以上公式計算即可。將Q列的各欄全部相加，得出EQ=747986GJ/a，即為年采暖熱負(fù)荷之值。本例完成后的年熱負(fù)荷延續(xù)表見附表1h所示(該表最后兩行說明見本文后面所述)。四、采暖年熱負(fù)荷量的計算公式目前計算年采暖熱負(fù)荷尚有以下一些公式：1.“簡易法”(據(jù)哈爾濱建工學(xué)院提出)Q=24Q[n—B(n-5)/(1+b)] (GJ/a)max 0式中:Q－最大采暖小時熱負(fù)荷量,GJ/h;maxn—采暖天數(shù)，天；B—系數(shù)，B=(t—t)/(t—t)北京市t=18C時，B=0.5190 0nw0 nw0 n 0b—修正系數(shù),b=(5-ut)/(ut—t)北京市b=0.909。p pw0則Q=24Q[129-0.519X(129-5)/(1+0.909)]=2286.91Qmax max取Q=2287Q。max例2.與例1條件相同，用“簡易法”求年采暖熱負(fù)荷量。解：年采暖熱負(fù)荷量Q=2287XQ =2287X340.2=778037(GJ/a);max取：Q=7.78X105（GJ/a）。2.“設(shè)計規(guī)范計算式”(據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》CJJ34—2002)采暖全年耗熱量：Qa=0.0864NQ(t-t)/(t-t)h hiaio.h式中：Qa—采暖全年耗熱量，GJ/a;hN—采暖期天數(shù)，天；Q—采暖設(shè)計熱負(fù)荷(kw),即前述Q;TOC\o"1-5"\h\zh maxt、t、t—分別為采暖室內(nèi)、平均室外、采暖室外計算溫度(°C);i a o.h在北京市，采暖天數(shù)=129天，室內(nèi)溫度tn=18C，室外采暖最低計算溫度為t=-9°c，室外采暖平均計算溫度為t=t.6c時，上式為：o.h aQa=0.0864NQ(t-t)/(t-t)=8.1Q (GJ/a)。h hia io.h max為統(tǒng)一起見，將Q的單位kw由變?yōu)镚J/h輸入，通過變換，可得：maxQ=2250Q(GJ/a)。max例3．與例1條件相同，用“設(shè)計規(guī)范計算式”求年采暖熱負(fù)荷量。解：Q=2250Q =2250X340.2=765450(GJ/a);max取Q=7.65X105(GJ/a)3．“熱負(fù)荷延續(xù)表法”(據(jù)以上熱負(fù)荷延續(xù)表推導(dǎo))以上由熱負(fù)荷延續(xù)表算得年采暖熱負(fù)荷顯然顯得十分繁瑣，但在一般情況下北京市的采暖年熱負(fù)荷量的計算，可從熱負(fù)荷延續(xù)表中推導(dǎo)得出：VQ=QXH而0=QX甲??.Q=QXWXHh 甲 n W max n h max n n而全年的采暖熱負(fù)荷：Q=^(Qxwxh)max nn對北京市則有：Q=QE(WXH)=2199.235Qmax nn max取：Q=2200Q(GJ/a)max上式即為從采暖熱負(fù)荷表推導(dǎo)得出的年采暖熱負(fù)荷的直接計算式。例4：與例1條件相同，用熱負(fù)荷延續(xù)表法，求年采暖熱負(fù)荷量。

解：由上式Q=2200Q =2200X340.2=748440(GJ/a)max取:Q=7.48X105(GJ/a)為方便在實際工作中的使用，將以上幾個公式統(tǒng)一單位、進行整理，作出用公式快速計算年采暖熱負(fù)荷計算公式一覽表，如下表3所示。表3用公式快速計算年采暖熱負(fù)荷計算公式一覽表序原始式適北京市情況(GJ/a)例題結(jié)果比較1Q=24Q[n-B(n-5)/(1+b)]Q=2287QQ=7.78X105(GJ/a)2Qa=0.0864NQ(t-t)/(t-t)h h i a i ohQ=2250QQ=7.65X105(GJ/a)3Q=E(QX甲XH)max n nQ=2200QmaxQ=7.48X105(GJ/a)由表3易見，由熱負(fù)荷延續(xù)表推導(dǎo)得出的年采暖熱負(fù)荷量的直接計算式，其算得的數(shù)值最小。為提高工作效率，在此基礎(chǔ)上用Excel編制的北京地區(qū)采暖熱負(fù)荷延續(xù)表(見附表1)，其編制原理見前所述。在編制完成該表后，只要在其末尾的黑色框單元格內(nèi)輸入供熱面積F(m2)、熱指標(biāo)q(w/m2)、室內(nèi)溫度t(°C)、及采暖室外最低計算溫度t(C)后回車，即刻便可填滿該表空白單元格及得到年采暖熱負(fù)w0附表1北京地區(qū)采暖年熱負(fù)荷延續(xù)表［F(m2)q(w/m2)t(C)t(C)可變］nw序室外計算溫度該溫度段下的小時數(shù)累計延續(xù)時間(從高到低)累計延續(xù)時間(從低 到高)溫度的相對比該溫度段最大米暖熱負(fù)荷該溫度段總耗熱量t(C)H(h)EH(h)EH(h)Q(GJ/h)Q(GJ)h1V-910610630961.000340.20360612V-8至(-9)8218829910.963327.60268633V-7至(-8)11330129090.926315.00355954V-6至(-7889302.40523155V-5至(-6)21468826230.852289.80620176V-4至(-5)24693424090.815277.2068191V-3至268120221630.778264.6070913

7(-4)8V-2至(-3)267146918950.741252.00672849VT至(-2)261173016280.704239.406248310V0至(-1)259198913670.667226.805874111V1至(0)242223111080.630214.205183612V2至(1)19424258660.593201.603911013V3至(2556189.003288614