空调冷负荷计算公式

发布时间:2019-11-18 16:00:55

       冷负荷的定义是为保持建筑物的热湿环境和所要求的室内温度,必须由空调系统从房间带走的热量叫空调房间冷负荷,或在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷,冷负荷包括显热量和潜热量两部分。下面合景净化给大家分享空调冷负荷的计算公式。


空调冷负荷计算公式

       空调冷负荷计算公式如下

       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Qr(W),按下式计算:

       QTr=KFΔt-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t=16,时间延迟为ξ=5;作用时刻为τ-ξ=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,应根据不同情祝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Jwt — 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

       Qr=[F1Jnt+FJnnt]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Qxt,按下式计算:

       Qxt=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;

       Celr — 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.白炽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=1000n0NXtT       (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:

       Qr=qsXt-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;

       XT-TtT — 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,kg/h;

       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,kg/h;

       g — 一名成年男子的小时散湿量,g/h。

       (2) 人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W),按下式计算:

       Q=qnq2       (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(kg/h),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,g/Kg;

       dn — 室内空气的含湿量,g/Kg;

       iw — 室外空气的焓,KJ/Kg;

       in — 室内空气的焓,KJ/Kg。

       3.食物散湿量及潜热冷负荷

       (1)餐厅的食物散湿量(kg/h),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(kg/h),按下式计算:

       D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)AB/B1       (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)。

       关于空调冷负荷计算公式就分享到这里了,想了解更多中央空调知识的可关注合景净化。

       合景净化是一家专业从事厂房车间净化的施工公司,公司有十多年的净化工程经验,目前在电子、生物制药、印刷包装、食品日化、光电光学、新能源、锂电池、医疗卫生等行业中建设了无数经典净化工程案例,还获得客户的一致高度认可。十级、百级、千级、万级、十万级、三十万级无尘净化车间的设计、施工请联系合景净化,电话4006020222/18665110000
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