空气调节系统冷热负荷计算

  建筑物冷热负荷的计算

 

  空调负荷是指为保持室内空气设计条件，单位时间内室内空气输入或排出的热量，前者称为热负荷，后者称为冷负荷。热负荷、冷负荷与湿负荷的计算以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。

 

  冷热负荷的计算是空调工程设计中最基础的计算工作，负荷计算的准确性直接影响到建筑的能耗，工程的投资费用和整个系统的运行费用及使用效果

 

  在设计时，一定坚持对建筑物作负荷分析计算，只有认真的负荷分析计算，才有热泵机组合理的选型和正确土壤换器的设计。建筑冷热负荷的分析计算依据：建筑物类型、地理位置、环境条件、外围结构、建筑物功能、人员状况、新风量等。可釆用能耗分析软件进行适当地优化分析，减少不必要的负荷浪费。

 

  室外空气参数的确定

 

  室外的计算参数取值的大小，将会直接影响室内空气状态和空调运行费用。除有特殊要外，一律按规范中的规定。

 

  夏季空调室外计算干、湿球温度是历年平均不保证50小时干、湿球温度。日平均温度为历年平均不保证5天的日平均温度。

 

  冬季空调室外计算温度应釆用历年平均温度不保证1天的日平均温度。冬季含湿量小而且变化也小，所以不给湿球温度。相对湿度为累年最冷月平均相对湿度。室外最高大气压应是夏季最热和冬季最冷，累计三个月各月平均大气压的平均值，室外气象的具体参数请查阅供暧通风设计手册。

 

  室内空气参数的确定

 

  室内计算参数

 

  根据空调系统服务的对象不同，可分为舒适性和工艺性空调。舒适性空调的作用是维护室内具有合适的环境，使室内人员处于舒适状态，以保证良好的工作条件和生活条件，一般对空调精度没有要求；工艺性空调的作用是满足生产工艺过程对温度、湿度和空调精度的特殊要求，以保证生产过程的顺利完成。工艺性空调可分为降温性空调、恒温空调、恒温恒湿空调和净化空调等

 

  室内计算参数的确定，除了考虑所提出的一定必要外，空调房间的负荷要考虑下列因素：照明和设备散热量、人体散热量和散湿量、新风的热量和湿量。还应根据室外气温、经济条件和节能要求进行综合考虑

 

  各种建筑物室内空气计算参数按国家标准《釆暧通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)的具体规定。

 

  负荷包括：围护结构传热、外窗太阳辐射、人体散热、照明散热、室内物品的散热、空气的渗入带来的热量等形成的冷负荷。

 

  冷负荷的计算

 

  围护结构传热引起的冷负荷：LQn(q)=F?K?(tt.n-tn)W

 

  其中F--外墙、屋顶的计算面积m2，

 

  K--外墙、屋顶的传热系数W/m2.k。

 

  ttn--外墙、屋顶的冷负荷温度的逐时值C。

 

  玻璃窗的冷负荷

 

  传热引起的冷负荷：LQn(q)=F?K?(tt?n-tn)W

 

  其中F--窗口面积m2，

 

  K--玻璃窗的传热系数W/m2.k，-室内设计温度C，

 

  -玻璃窗的冷负荷温度的逐时值C，查表。

 

  b.玻璃窗日射引起的冷负荷，：qT1ZJZ+tSJS

 

  qa=N(azJZ+aSJS)

 

  其中az玻璃窗对太阳辐射直射的吸收率，

 

  a--玻璃窗对太阳辐射散射的吸收率，

 

  Jz直射太阳辐射强度W/m2，

 

  JS散射太阳辐射强度W/m2，

 

  N--玻璃吸收太阳辐射热传向室内的比率，一般取0.319

 

  电热设备发热引起的冷负荷，

 

  照明散热形成的冷负荷：LQ=1000N?nx?n2?GLQW其中N一照明灯功率W，

 

  n--镇流器消耗功率，一般取1.2，

 

  n2--灯罩隔热稀疏，一般取0.6乘0.8

 

  电器设备发热形成的冷负荷：.Q=1000a?n2?n3?N/^W

 

  其中n、n2、n3--分别为设备同时使用系数、利用系数、负荷系数，N--设备功率kW，

 

  ^--设备效率。

 

  室内湿源形成的湿负荷，

 

  a.人体散湿、热形成的冷负荷，人体散热与性别、年龄、衣着、活动强度以及环境条件等各种因素有关，在人体散出的热量中，辐射约占40%，对流约占20%，其余40%.则为潜热。

 

  (甲）显热：LQS=qS?n?nf?GhW

 

  其中qS--成年男子显热散热量W

 

  -人体显热散热冷负荷系数。

 

  (乙）潜热：LQl=qL?n?rlW

 

  其中qL--成年男子潜热散热量W。

 

  b.工艺设备散湿：

 

  随着工艺流程可能有各种材料表面蒸发水汽或泄漏，其散湿量确定方法视具体情况而定，可从有关资料查出。

 

  冷负荷的估算：

 

  在初步设计阶段，由于设计基本数据不是很完备，所以一般是釆用负荷指标估算冷热负荷,目的是为了做投资预算的依据。

 

  总冷负荷：Q=1.5X(q+116n)

 

  其中：q--建筑物结构总冷负荷（w)。n--建筑物内总人数。

 

  建筑面积估算法

 

  总冷负荷：Q=VXQq其中：V建筑面积m2

 

  Qq一单位面积冷负荷

 

  空调的热负荷

 

  热负荷包括围护结构的传热，外窗的散热以及室内设施的吸热等形成的热负荷。一般建筑的热负荷量随地质不同有所差异，在我国四、五类区域，热负荷均略小于冷负荷。