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空调冷热负荷计算
1、冷负荷计算
(一)外墙的冷负荷计算
通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷,可按下式计算:
CLQτ=KF⊿tτ-εW
F——墙体的面积,m2;
β——衰减系数;
ν——围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为该墙体的传热衰减度;
τ——计算时间,h;
ε——围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用,温度波传到内表面的时间延迟,h;
τ-ε——温度波的作用时间,即温度波作用于围护结构内表面的时间,h;
⊿tε-τ——作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差。
(二)窗户的冷负荷计算
通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分,日射得热量又分成两部分:直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量qα。
(a)窗户瞬变传热得形成的冷负荷
CLQτ=KF⊿tτW
F——窗户的面积,m2;
⊿tτ——计算时刻的负荷温差,℃。
(b)窗户日射得热形成的冷负荷
日射得热取决于很多因素,从太阳辐射方面来说,辐射强度、入射角均依纬度、月份、日期、时间的不同而不同。从窗户本身来说,它随玻璃的光学性能,是否有遮阳装置以及窗户结构(钢、木窗,单、双层玻璃)而
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。
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,(℃);
——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表)查得Ⅲ型的逐时值。可按下式计算:
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/㎡·℃);
——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表)查得Ⅳ型的逐时值。可按下式计算:
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/㎡·℃);
——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
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/㎡·℃);
——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(℃)。
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:
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=×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;
要计算房间的冷负荷,必须了解房间的功能,以及在建筑物内的位置,这样你可以知道房间冷负荷的来源,千万不要以偏概全。
根据房间的高度和密封程度。
也要看你在那些地方,这主要考虑气候。
1.客房:93-139;
2.办公室:163-209;
3.商场:267-290;
4.健身房:302-326;
5.餐厅:307-465;
6.舞厅:302-372;
7.走廊:116-139;
8.厨房:349-523;
其他影响因素:人口,和制造热源。
根据房间的高度和密封程度。也要看你在那些地方,这主要考虑气候。
1.客房:93-139;
2.办公室:163-209;
3.商场:267-290;
4.健身房:302-326;
5.餐厅:307-465;
6.舞厅:302-372;
7.走廊:116-139;
8.厨房:349-523;
其他影响因素:人口,和制造热源
根据房间的高度和密封程度。也要看你在那些地方,这主要考虑气候。
客房:93-139;
办公室:163-209;
商场:267-290;
健身房:302-326;
餐厅:307-465;
舞厅:302-372;
走廊:116-139;
厨房:349-523;
还要看人口,和制造热源等。
首先先建议你学习下空气调节这本书,第一章的内容,有详细的介绍建筑冷负荷的计算方法。
其次要计算房间的冷负荷,必须了解房间的功能,以及在建筑物内的位置,这样你可以知道房间冷负荷的来源,千万不要以偏概全。
最后,如果第一次计算建议不要用估算的方法。
新风负荷的计算
夏季空调新风冷负荷
式中:Qc.o—夏季新风冷负荷,kW;
Mo —新风量,kg/s;
ho —室外空气焓值,kJ/kg;
hR —室内空气焓值,kJ/kg
冬季空调新风热负荷
式中:Qh.o—空调新风热负荷,kW;
to—冬季空调室外空气计算温度,℃;
cp—空气的定压比热,kJ/(kg·℃);
tR—冬季空调室内空气计算温度,℃。
空调区、空调系统新风量计算的有关规定:
人员所需新风量,应根据人员的活动和工作性质,以及在室内的停留时间等确定;空调区的新风量,应按不小于人员所需新风量,补偿排风和保持室内空调区空气压力所需新风量之和以及新风除湿所需新风量中的最大值确定;全空气系统的新风量,当系统服务于多个不同新风比的空调区时,系统新风比应小于空调区新风比的最大值;新风系统的新风量,宜按所服务空调区或系统的新风量累计值确定。
来源:百度百科-新风负荷
(1)新风冷负荷由夏季室外空气状态推算出室外空气的焓值:tm= 28.7V, /i =22.2kcal/kg (lkcaJ/kg = 4 186.8J/kg)
由室内空气状态推算出室内空气的焓值:坤=26尤,4 = 60%,h = 13.9kcal/kg
室内、外空气的焓差:Lh= (22.2-13.9) kcal/kg = 8.3kcal/kg 每lm3/h新风量形成的新风冷负荷:8.3kcal/kgxl.2kg/m3xl m3/h = 9.96 kca]/h= 11.58W
(2)新风热负荷由冬季室外空气状态推算出室外空气的焓值:作=1T, 於=75%, /i =2.1kcal/kg
由室内空气状态推算出室内空气的焓值:作=23尤,4 = 60%,h = 11.85kcal/kg
室内、外空气的焓差:Ah= (11.85-2.1) kcaJ/kg = 9.75 kcal/kg 每lm3/h新风量形成的新风冷负荷:9.75kcal/kgx 1.2kg/m3 x 1 m3/h = 11.7kcal/h= 13.60 W
(3)新风湿负荷由冬季室外空气状态推算出室外空气含湿量:《T= lt, <f> = 15%, </ = 3.1g/kg
由室内空气状态推算出室内空气含湿量:f干= 23T,4 = 60%,d = 10.5g/kg
室内外空气含湿量差:/W= (10.5-3.1) g/kg = 7.4 g/kg 每 lm3/h新风量形成的加湿负荷:7.4g/kgxl.2kg/m3xl m3/h = 8.88g/h
Q=G(In-Iw)
In是室内空气焓值Iw是室外空气焓值,Q即为新风冷负荷
负荷用日平均温差算法。空调用逐时室内外温差算法。
负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法、单位指标法等几种。空调计算所谓的空调“匹”数,原指输入功率,包括压缩机、风扇电机及电控部分,制冷量以输出功率计算。
空调又称为空气调节器。空调是对空气的温度,湿度,纯净度,气流速度,进行处理,满足人们生产、生活需要的设备,简称为“空调”。
玻璃幕墙的各种冷负荷计算公式如下:
1、窗户瞬变传热得形成的冷负荷:主要计算参数K=3.5 W/m2·K。工程中用下式计算:CLQτ=KF_tτ W。
式中 K——窗户传热系数,W/m2·K。
F——窗户的面积,m2。
_tτ——计算时刻的负荷温差,℃。
2、窗户日射得热形成的冷负荷:
工程中用下式计算:CLQj·τ= xg xd Cs Cn Jj·τ W。
式中 xg——窗户的有效面积系数。
xd——地点修正系数。
Jj·τ——计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷,简称负荷,W/m2。
Cs——窗玻璃的遮挡系数。
Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数。
:玻璃幕墙功能作用:
现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分,两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间;三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。
中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量,当室外温度为-10℃时,单层玻璃窗前的温度为-2℃,而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在炎热夏天,双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。
阳光依然可以透过玻璃幕墙,但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉,极大地改善了生活环境。