空调负荷计算

建筑环境与设备工程专业毕业设计参考资料2空调负荷计算编者孙纯武黄忠重庆大学城市科技学院土木工程学院建筑环境与设备工程教研室2013.21空调负荷计算1冬季空调热负荷1.1围护结构的基本耗热量Qj=KF(tN－tW)α(w)式中：K—围护结构传热系数，w/(㎡·℃)。查教材《供暖通风与空气调节》附录4。地面传热系数查教材《供暖通风与空气调节》表2.4；F—围护结构的计算面积，㎡。按教材《供暖通风与空气调节》图2.3计算。对于平屋顶建筑，最顶层高度应算到屋顶外表面。地面面积按教材《供暖通风与空气调节》图2.2划分地带计算。位于室外地面以下的外墙被视为地面的延伸，并从上至下按地面相同规则进行传热地带划分；tN—冬季室内空气计算温度，℃；tW—冬季空调室外计算干球温度，℃。查教材《供暖通风与空气调节》附录1或《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19—87附表2.1；α—围护结构的温差修正系数。查教材《供暖通风与空气调节》附录5。对与不供暖的楼梯间相邻的内隔墙，多层建筑由底层至顶层α=0.8～0.4。1.2围护结构的附加（修正）耗热量1.2.1朝向修正耗热量朝向修正率查教材《供暖通风与空气调节》表2.5。冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向的修正率宜采用-10%～0，东、西向可不予修正。1.2.2高度附加耗热量房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，总的附加率不应大于15%。1.2.3冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量空气调节系统担负供暖任务时，由于室内保持有足够的正压值，冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量无需再做考虑。1.3新风耗热量QW=GWCP（tN－tW）(kw)式中：GW—新风量，kg/s；CP—空气的定压比热容，kj/(kg·℃)。CP≈1kj/(kg·℃)；tN—冬季室内空气计算温度，℃；tW—冬季空调室外计算干球温度，℃。1.4冬季空调热负荷1.4.1房间围护结构耗热量计算表房间围护结构耗热量计算表参考教材《供暖通风与空气调节》表2.10绘制。1.4.2空调系统热负荷汇总表空调系统编号：空调房间名称及编号房间围护结构耗热量Q（kw）新风耗热量QW（kw）2房间围护结构耗热量合计空调系统热负荷Qxt（kw）空调系统热负荷指标qxt（w/㎡）1.4.2建筑物热负荷汇总表空调系统编号空调系统热负荷Qxt（kw）建筑物热负荷Qjz（kw）建筑物热负荷指标qjz（w/㎡）2夏季空调冷负荷2.1围护结构冷负荷2.1.1通过外墙、屋顶传热形成的冷负荷根据内墙和楼板的结构，查教材《供暖通风与空气调节》附录9，可得内墙和楼板的放热衰减度νf，再根据教材《供暖通风与空气调节》表2.12判定房间类型（轻型、中型或重型）。Qcl，τ=KF（tτ－ε＋⊿－tN）(w)式中：K—围护结构的传热系数，w/(㎡·℃)。查教材《供暖通风与空气调节》附录9，可得围护结构的传热系数K、围护结构的传热衰减系数β、围护结构的衰减度ν和围护结构的延迟时间ε；F—围护结构的计算面积，㎡；τ—计算时刻，h；τ－ε—温度波的作用时刻，即温度波作用于围护结构外侧的时刻，h；tτ－ε—作用时刻下的冷负荷计算温度（简称“冷负荷温度”），℃。根据围护结构的传热衰减系数β和朝向查我国代表城市的围护结构冷负荷温度表。我国主要城市的分组可查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.2－7。我国代表城市的冷负荷温度可查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.3－1～表20.3－2。城市分组表中没有的城市，可选取相近城市的有关参数进行计算；⊿—负荷温度的地点修正值，℃。见《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.3－1～表20.3－2的表注；tN—夏季室内空气计算温度，℃。2.1.2通过外窗的温差传热形成的冷负荷Qcl，τ=KF（tτ＋δ－tN）(w)式中：K—窗玻璃的传热系数，w/(㎡·℃)。可查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.4－2；F—窗玻璃的计算面积，㎡。F=BHα,其中：B—窗洞宽度，m；H—窗洞高度，m；α—窗框修正系数，可查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.4－2。建议按窗框比30%确定窗框修正系数；3tτ—计算时刻下的冷负荷温度，℃。根据设计所在城市和房间类型（轻型、中型或重型）查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.4－1。注意表20.4－1的注释；δ—地点修正系数，℃。见《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.4－1的最后一列数据。2.1.3通过外窗的太阳辐射冷负荷Qcl，τ=xgxdxzFJnτ(w)式中：xg—窗的构造修正系数。查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.5－1；xd—地点修正系数。查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.5－2；xz—内遮阳系数。查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.5－4；F—窗户（窗洞）的计算面积，㎡；Jnτ—计算时刻，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，w/㎡。按设计城市的分组，查《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，2008年5月第二版。）表20.5－3。2.1.4内围护结构的传热冷负荷通过内墙、楼板、内窗、内门等内围护结构向空调房间传热形成的冷负荷可按稳定传热负荷计算。根据《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ50019—2003第6.2.9条，舒适性空气调节区，夏季可不计算通过地面传热形成的冷负荷。Qcl=KF（tWP＋⊿tls－tN）(w)式中：K—内围护结构的传热系数，w/(㎡·℃)。查教材《供暖通风与空气调节》附录9；F—内围护结构的的计算面积，㎡；tWP—夏季空调室外计算日平均温度，℃。根据设计所在城市，查教材《供暖通风与空气调节》附录1或《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19—87附表2.1；⊿tls—邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值，℃。根据邻室散热强度，查教材《供暖通风与空气调节》表2.13；tN—夏季室内设计温度，℃。2.2室内热源散热形成的冷负荷Qcl，τ=QJXτ－T(w)式中：Q—室内热源的得热量，w。⑴电动、电热或电子设备散热的得热量按教材《供暖通风与空气调节》第37页计算确定；⑵照明散热的得热量白炽灯：Q=1000P荧光灯：Q=1000n1n2P式中：P—照明灯具所需功率，kw；n1—镇流器消耗功率系数。明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，n1=1.2；暗装荧光灯的镇流器装设在顶棚内时，n1=1.0；n2—灯罩隔热系数。当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻4璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，n2=0.5～0.6；对荧光灯罩无通风孔者，n2=0.6～0.8。⑶人体散热的得热量Q=nn′q式中：n—室内全部人数；n′—群集系数。根据房间功能，查教材《供暖通风与空气调节》表2.20；q—不同室温和劳动性质时成年男子散热量，（w·人－1）。查教材《供暖通风与空气调节》表2.21。JXτ－T—τ－T时刻室内热源的负荷强度系数。电动、电热或电子设备的负荷强度系数JXτ－T可查教材《供暖通风与空气调节》附录17；照明的负荷强度系数JXτ－T可查教材《供暖通风与空气调节》附录18；人体的负荷强度系数JXτ－T可查教材《供暖通风与空气调节》附录19。2.3新风冷负荷Qw=1000Gw(iw－iN)(w)式中：Gw—新风量，kg/s；iw—室外空气比焓，kj/kg。在设计所在城市夏季大气压力下的焓—湿图上查取；iN—室内空气比焓，kj/kg。在设计所在城市夏季大气压力下的焓—湿图上查取。2.4夏季空调冷负荷2.4.1空调房间围护结构冷负荷计算表⑴北外墙传热形成的冷负荷计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00作用时刻τ－ε17:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:001:002:003:004:005:006:007:00冷负荷温度tτ－ε（℃）877776666555566地点修正值⊿（℃）2传热系数K（w·m－2·℃－1)0.71计算面积F(㎡)27.36冷负荷Qcl，τ(w)1941751751751751551551551551361361361361551555⑵通过北外窗的温差传热形成的冷负荷计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00冷负荷温度tτ4.25.06.06.87.68.28.79.09.18.98.57.97.26.55.9地点修正值δ（℃）0传热系数K（w·m－2·℃－1)3.01计算面积F(㎡)9.96冷负荷Qcl，τ(w)126150180204228246261270273267255237216195177⑶通过北外窗的太阳辐射冷负荷计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00冷负荷强度Jnτ（w/㎡）516272788482797163656741151310构造修正系数xg0.75地点修正值xd1.03内遮阳系数xz0.6计算面积F(㎡)4.446冷负荷Qcl，τ(w)556778859189867768687345161411⑷内围护结构冷负荷重庆市夏季空调室外计算日平均温度twp=32.5℃。非空调走廊散热很少，则走廊温升Δt1S=0℃。内墙的传热系数查得K=1.76W/（m2·℃）。由公式可得，南侧内墙的传热冷负荷：Qcl=1.76×10.68×(32.5-26)W=122W，南内门的传热冷电动、电热或电子设备计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020：0021:0022:00τ－T01234567891011121314JXτ－T00.930.940.950.960.970.690.600.580.570.270.170.140.120.10Q(w)91.2Qcl，τ(w)0858687888863555352251613119照明计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020：0021:0022:00τ－T01234567891011121314JXτ－T00.90.910.930.940.950.750.650.630．60.380.270.220.180.16Q(w)912Qcl，τ(w)0820830848857866684592575547347246201164146人体计算时刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020：0021:0022:00τ－T01234567891011121314JXτ－T00.930.950.950.960.710.620.60.580.30.20.170.140.120.1显热Q(w)114潜热Q(w)85Qcl，τ(w)0185189189191141123119115604034282420室内热源冷负荷(w)0109011051124113610958707667436594122962421991757负荷：Qcl=3.35×1.8×（32.5-26）W=40W。2.4.2室内热源冷负荷计算表注：人体冷负荷的计算方法参考教材《供暖通风与空气调节》的【例2.4】。注意人体散发的潜热不随计算时刻变化。2.4.3空调房间冷负荷汇总表空调房间名称及编号：取