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红扬心水公式论坛空调冷负荷计算公式

作者:高考题库网
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2020-09-21 21:38
tags:负荷计算公式

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2020年9月21日发(作者:蓝孟)

空调冷负荷计算公式
一.基本气象参数:
1.地理位置: 天津市 天 津
2.台站位置: 北纬 39.100 东经 117.160
3.夏季大气压: 1004.80 kPa
4.夏季室外计算干球温度: 33.40 ℃
夏季空调日平均: 29.20 ℃
夏季计算日较差: 8.10℃
5.夏季室外湿球温度: 26.90 ℃
6.夏季室外平均风速: 2.60 ms
一、

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)
式中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)
式中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)
注: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)
式中 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;
注: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
1.

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。
2.

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。
3.

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:
1.

白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯
Q=1000n1NXτ-T (6.1)
2.

镇流器装在空调房间内的荧光灯
Q=1200n1NXτ-T (6.2)
3.

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-T τ-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-T τ-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:
1.

电热设备散热量
qs=1000n1n2n3n4N (7.2)
2.

电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量
qs=1000n1aN (7.3)
3.

只有电动机在空调房间内的散热量
qs=1000n1a(1-η)N (7.4)
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,kgh;
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
1.

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,kgh;
g 一名成年男子的小时散湿量,gh。
(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。
2.

渗入空气散湿量及潜热冷负
(1)

渗透空气带入室内的湿量(kgh),按下式计算:
D=0.001G(dw-dn) (10.3)
(2)

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,gKg;
dn 室内空气的含湿量,gKg;
iw 室外空气的焓,KJKg;
in 室内空气的焓,KJKg。
3.

食物散湿量及潜热冷负荷
(1)

餐厅的食物散湿量(kgh),按下式计算:
D=0.0115n (10.5)
式中 n 就餐总人数。
(2)

食物散湿量形成的潜热冷负荷(W),按下式计算:
Q=8.7n (10.6)
4.

水面蒸发散湿量及潜热冷负荷
(1)

敞开水面的蒸发散湿量(kgh),按下式计算:
D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)ABB1 (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
* 照明设备的安装功率 * 照明散热的冷负荷系数
暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯的冷负荷 = 1000 * 反射通风系数
* 照明设备的安装功率 * 照明散热的冷负荷系数
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(1.13kgm^3)
iw -- 夏季室外计算参数下的焓值(kJkg)
in -- 室内空气的焓值(kJkg)
6.新风湿负荷:
新风湿负荷Qq = md * 新风量 * (dw - dn) *0.001 (kgh)
其中: dw -- 夏季空调室外计算参数时的含湿量(gkg)
dn -- 室内空气的含湿量(gkg)
7.渗透冷负荷: 计算方法同新风冷负荷
8.渗透湿负荷: 计算方法同新风湿负荷
9.外墙和屋面冷负荷:
冷负荷 CL = F * K( (tl + td) * Ka - tn )
其中: F -- 外墙或屋面的面积
K -- 外墙或屋面的传热系数
tl-- 冷负荷计算温度的逐时值
td-- 温度的地点修正值, 单位:度
Ka-- 温度的由于外表面放热系数不同引起的温度修正系数, 无因次
tn-- 室内设计温度
10.外窗和天窗冷负荷:
该冷负荷可分为三部分: 直射冷负荷, 散射冷负荷, 传热冷负荷
直射冷负荷 CL = Fz * Cz * Dj, max * Ccl
其中:Fz -- 窗玻璃的直射面积
Cz -- 窗玻璃的综合遮挡系数
Dj, max -- 日射得热因数的最大值
Ccl -- 冷负荷系数
散射冷负荷 CL = Fs * Cz * Dj, max * Ccl
其中:Fs -- 窗玻璃的散射面积
传热冷负荷 CL = F * K( tl' - tn )
11.内围护结构冷负荷: <注:内围护结构包括: 内门, 内窗, 内墙, 楼板>
冷负荷 CL = F * K * Tls
其中 Tls -- 邻室温差

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