第二章空调房间冷热湿负荷的计算

2.1冷负荷的计算：根据本工程的设计特点，故空调房间冷负荷包括以下几个部分：①外围护结构的瞬变传热（外墙，窗，屋顶，地面，玻璃幕墙）；②窗的日射得热；③人员散热；④照明散热和其他散热。若邻室为非空调房间，则需考虑内维护结构的传热问题。各部分计算方法具体介绍如下：1.内围护结构冷负荷：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而产生的冷负荷可按上式计算；当邻室与空调区的夏季温差大于3℃时应按下式计算通过空调房间隔墙、楼板、内窗等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷。lsNCLFKttlswplsttt式中：CL——内墙传热引起的逐时冷负荷，（W）；F——内墙的面积，（㎡)；K——内墙的传热系数，(w/㎡·℃)；tls——邻室计算平均温度，（℃）；lst——邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算温度的差值，（℃）。2.外墙冷负荷:根据已知外墙体的构造，查《空调冷负荷专刊》表3-1（外墙结构类型表）中查得本设计中此类外墙体做法属于与Ⅲ型，k=0.7w/㎡·℃。再由表3-3（外墙冷负荷计算温度lt表）查得Ⅲ型的逐时lt值。可按下式计算：lnCLFKtt式中：CL——外墙墙传热引起的逐时冷负荷，（W）；F——外墙的面积，（㎡)；K——外墙的传热系数，(w/㎡·℃)；lt——外墙的冷负荷计算温度的逐时值（℃）；tn——夏季空气调节室内计算温度（℃）。3.屋顶瞬变传热引起的冷负荷：根据已知屋面的构造，查《空调冷负荷专刊》表3-2（屋面结构类型表）中查得本设计中此类屋面做法Ⅳ型，k=0.45w/㎡·℃。再由表3-4（屋面冷负荷计算温度lt表）查得Ⅳ型的逐时lt值。可按下式计算：lnCLFKtt式中：CL——屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷（W）；F——屋顶的面积(㎡)；K——屋顶的传热系数(w/㎡·℃)；lt——屋顶的冷负荷计算温度的逐时值（℃）；tn——夏季空气调节室内计算温度（℃）。4.玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷：在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷的计算公式lnCLFKtt式中：CL——玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷（W）；F——玻璃窗的面积(㎡)；K——玻璃窗的传热系数(w/㎡·℃)；lt——玻璃窗的冷负荷计算温度的逐时值（℃）；tn——夏季空气调节室内计算温度（℃）。查《空调冷负荷专刊》P74表3-10（玻璃窗传热系数的修正值）可知本设计中修正值取1.2。由表3-11（玻璃窗冷负荷计算温度tl'表）可查得窗玻璃的逐时冷负荷计算温度tl值,可计算出玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷。5.透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷：透过无外遮阳玻璃窗进入室内的日照得热形成的冷负荷CL可按下式计算：,maxZjcLCLFCDC（2-7）式中：CL——透过玻璃窗的日照的热形成的逐时冷负荷，千卡/小时（kcal/h）；Cz——窗玻璃的综合遮挡系数，无因次。Cz=Cs×Cn其中Cs为玻璃窗的遮挡系数，Cn为窗内遮阳设施的遮阳系数，由《空调技术冷负荷计算方法专刊》表2-2，由于每个窗户均为双层3mm厚普通玻璃，查得Cs=0.86，又知内遮阳为白布帘，查表2-3可知Cn=0.50，因而Cz=Cs×Cn=0.86×0.50=0.43。F——窗玻璃的净面积。查《空调冷负荷专刊》P7表2-4可知双层钢窗的有效面积系数为Ca=0.75，以得出窗玻璃净面积F带入式中F='F×Ca（Ca为有效面积系数）。Dj.max——日热照得热因数的最大值，千卡/米2·小时；由于重庆市所处的纬度为30°，属于30°纬度带查《空调技术冷负荷计算方法专刊》表2—1得各个方向日热照得热因数的最大值Dj.max见下表；朝向纬度SSEENENNWWSW30014932246335799357463322又因杭州地处北纬27º30´以北，属北区，各朝向CLC值可由表2-6（北区有内遮阳玻璃窗冷负荷系数表）查得。综合考虑本工程负荷计算的复杂，先计算各朝向单位面积透过玻璃窗进入的日射得热引起逐时冷负荷如表所示。CLC——窗玻璃冷负荷系数，由于杭州所处的纬度为30°，在北纬27°30′以北，属于北区有内遮阳。查《空调技术冷负荷计算方法专刊》表2—6得窗玻璃逐时冷负荷系数。6.人员散热引起的冷负荷：人体散热包括两部分即潜热散热和显热散热。（1）显热散热形成的冷负荷为：ssLQCLnqC式中：sCL——人体显热散热引起的冷负荷，（千卡/小时）；n——室内全部人数；——群集系数；sq——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量（W）；LQC——人体显热散热冷负荷系数。（2）潜热散热形成的冷负荷，其计算公式为：2CLnq式中：CL——人体潜热散热引起的冷负荷，千卡/小时；2q——来自室内全部人体的潜热得热，千卡/小时；由空调技术冷负荷计算方法专刊》表4—2查得数值后乘以人数得出。n——空调房间人数，依据人员密度指标求得，见下表。——群集系数，，因此查《空调技术冷负荷计算方法专刊》表4—3。空调负荷计算房间人员密度指标7.照明散热引起的冷负荷：根据照明灯具的类型及安装方式不同，其冷负荷计算式分别如下：a．对荧光灯12LQCLnnNC式中：CL——照明设备散热形成的冷负荷(W)；1n——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装设在空调房间内时取n1=1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时可取n1=1.0；2n---灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时取2n=0.5～0.6；而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况取2n=0.6～0.8；LQC---照明散热冷负荷系数，根据明装和暗装荧光等及白炽灯，按照不同的空调设备运行时间和开灯时间及开灯后的小时数，由《空调冷负荷专刊》表4-1取用数值。上述计算结果见冷负荷计算附表1。2.2热负荷的计算：主要计算公式:1.通过围护物的温差传热量作用下的基本耗热量:Qj=KF(tn-tw)aQj--通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称为基本耗热量)W；K--该面围护物的传热系数W/(m2·℃)；F--该面围护物的散热面积m2tn--室内空气计算温度℃；tw--室外供暖计算温度℃；a--温差修正系数。注:对于内门、内墙、内窗,如果提供了邻室温差,则基本耗热量计算公式如下:Qj=KF△t邻室温差。其符号意义同上.该围护结构的附加耗热量等于其基本耗热量.2.附加耗热量:''11(1)(1)gjchfQXQXXQl--附加耗热量；βch--朝向附加率(或称朝向修正系数)；βf--风力附加率(或称风力修正系数)；βf.g--高度附加；βx--外门附加。3.通过门窗缝隙的冷风侵入耗热量Qs(W):Qs=0.28CpVρw(tn-tw)Cp--干空气的定压质量比热容，Cp=1.0Kj/(Kg.℃)；V--渗透空气的体积流量m3/h；ρw--室外温度下的空气密度Kg/m3tn--室内空气计算温度℃；tw--室外供暖计算温度℃；各房间热负荷值见附表2。2.3空调湿负荷的计算:本工程中空调房间的湿负荷主要是人体散湿形成，查《空调工程》依据公式2Qnq计算。式中Q——人体散湿量，kg/h；n——空调房间室内人数；2q——成年男子的小时散湿量，g/h；——群集系数，冬季计算方法和夏季方法相同。由房间面积和人员密度计算人员数量，再和单位人员散湿量相乘计算可得房间内散湿量。上述计算结果见湿负荷计算附表1，热负荷计算见附表2。