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新業防爆空調知識分享:空調冷負荷計算

發布日期:[2016-12-22 10:19:00]    共閱[]次

新業防爆空調  得熱:進入建筑的總熱量,包括導熱、對流、輻射、直接空氣交換;

空調負荷:維持環境空調去除(加入)的冷(熱)量。

負荷的定義:

防爆空調,防爆空調室內機,防爆空調室外機,無錫市新業防爆電氣有限公司

送風方式空調房間得熱為例:


防爆空調,防爆空調室內機,防爆空調室外機,無錫市新業防爆電氣有限公司
室內得熱量由(對流得熱、輻射得熱、潛熱得熱、顯熱得熱)兩大部分組成。


其中(對流得熱、輻射得熱、潛熱得熱、顯熱得熱)全部成為瞬時負荷,而(對流得熱、輻射得熱、潛熱得熱、顯熱得熱)部分得熱成為瞬時冷負荷。

負荷的正確估算與取值

防爆空調,防爆空調室內機,防爆空調室外機,無錫市新業防爆電氣有限公司

注:1  負荷估算時,有兩面外墻或三面外墻的空調房間的負荷應適當加大。

2 西向、東向房間的負荷應適當加大(特別是玻璃窗的面積較大時)。

建筑物的冷負荷

一. 房間得熱量的組成:

a.通過圍護結構傳入室內的熱量;

b.通過外窗進入的太陽輻射熱量;

c.人體散熱量;

d.照明散熱量;

e.設備、器具、管道及其他熱源的散熱量;

f.食物或物料散熱量;

g.各種散濕過程產生的潛熱量;

h.滲透空氣帶入室內得熱量。

二.空調房間的冷負荷

應根據各項得熱量的種類和性質以及空氣調節區的蓄熱特性,分別進行計算。

通過圍護結構進入的非穩態傳熱量、透過外窗進入的太陽輻射熱量、人體散熱量以及非全天使用的設備、照明燈具的散熱量等形成的冷負荷,應按非穩態傳熱方法計算確定,不應將上述得熱量的逐時值直接作為各相應時刻冷負荷的即時值。

計算圍護結構傳熱量

外窗采用室外計算逐時溫度

夏季空調室外計算逐時溫度:tsh=twp+βΔtr

Δtr= (twg - twp)/ 0.52

室外溫度逐時變化系數β見下表:

時刻

1

2

3

4

5

6

β

-0.35

-0.38

-0.42

-0.45

-0.47

-0.41

時刻

7

8

9

10

11

12

β

-0.28

-0.12

0.03

0.16

0.29

0.40

時刻

13

14

15

16

17

18

β

0.48

0.52

0.51

0.43

0.39

0.28

時刻

19

20

21

22

23

24

β

0.14

0.00

-0.10

-0.17

-0.23

-0.26

參見GB50736-2012《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》,表4.1.11。

計算圍護結構傳熱量

外墻和屋頂,采用室外計算逐時綜合溫度:tzs=tsh + ρJ /αw

tzs--夏季空氣調節室外計算逐時綜合溫度,℃;

tsh--夏季空氣調節室外計算逐時溫度,℃;

ρ--圍護結構外表面對于太陽輻射熱的吸收系數,《措施》 p49;

J--圍護結構所在朝向的逐時太陽總輻射照度,W/m2;

αw--圍護結構外表面換熱系數,W/(m2*℃);

圍護結構外表面換熱系數αw

室外平均風速(m/s)

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

換熱系數αw

14.0

17.4

19.8

22.1

24.4

25.6

27.9

圍護結構外表面對于太陽輻射熱的吸收系數ρ

面層類別

表面性質

表面顏色

吸收系數ρ

石棉材料

石棉水泥板

0.65

0.72~0.87

粉刷

拉毛水泥墻面

粗糙、舊

米黃

0.65

石灰粉刷

光滑、新

白色

0.48

水刷石

粗糙、舊

淺灰

0.68

水泥粉刷墻面

光滑、新

淺藍色

0.56

砂石粉刷


深色

0.57

金屬

鍍鋅薄鋼板

光滑、舊

灰黑

0.89

紅磚墻

紅色

0.7~0.77

硅酸鹽磚墻

不光滑

青灰色

0.45

混凝土砌塊


0.65

混凝土墻

平滑

暗灰

0.73

屋面

紅褐陶瓦屋面

紅褐

0.65~0.74

灰瓦屋面

淺灰

0.52

水泥屋面

素灰

0.74

石板瓦

銀灰色

0.75

水泥瓦屋面


暗灰

0.69

綠豆砂保護屋面


淺黑

0.65

白石子屋面

粗糙


0.62

淺色油毛氈屋面

不光滑、新

淺黑色

0.72

黑色油毛氈屋面

不光滑、新

黑色

0.86

計算圍護結構傳熱量

室溫波動范圍大于或等于±1℃,非輕型外墻采用室外計算日平均綜合溫度  :tzp=twp + ρJpw

tzp--夏季空氣調節室外計算日平均綜合溫度,℃;

twp--夏季空氣調節室外計算日平均溫度,℃;

J p--圍護結構所在朝向太陽總輻射照度的日平均值,W/m2;


計算圍護結構傳熱量

對于隔墻、樓板等內圍護結構,鄰室為非空調區時,采用鄰室計算平均溫度:tls= twp + Δ tls

溫度的差值 Δtls ,℃

鄰室散熱量(w/m3

Δ tls

很少(如辦公室和走廊)

0~2

<23

3

23~116

5

外墻、屋面的傳熱形成的逐時冷負荷:CL=K F(tw1–tn

tw1--外墻或屋頂的逐時冷負荷計算溫度,℃;tw1 =  tzs

室溫波動范圍大于或等于±1℃,非輕型外墻傳熱形成的冷負荷;

CL=K F( tzp – tn

外窗溫差傳熱形成的逐時冷負荷:CL=K F( tw1– tn

tw1--外窗的逐時冷負荷計算溫度,℃;tw1 =  tsh

對于鄰室的夏季溫差大于3℃時,計算隔墻、樓板等內圍護結構傳熱形成的冷負荷:CL=K F ( tls – tn

舒適性空調區,夏季可不計算通過地面傳熱形成的冷負荷。工藝型空調區,有外墻時宜計算距外墻2m范圍內的地面傳熱形成的冷負荷。

透過玻璃窗進入空調區的太陽輻射熱形成的逐時冷負荷:CLch2=CsCnCa[ F1Jch.zdCcl.ch+(Fch-F1) Jsh.zdC(cl.ch)N]

注:公式中各項參數取值參見《措施》p84之內容。

室外空氣滲入形成的顯熱負荷、全熱負荷和濕負荷:

CLx.sh=0.279G·Cp·(tw-tn)

CLq.sh=0.279G’·(Iw-In)

通過外門開啟滲入室內的空氣量:G1= n · Vm· γw

Vm --外門開啟一次的空氣滲入量,m3/(人· h);

n --小時人流量,(人/ h);  γw--室外空氣密度,kg/m3;

Vm [m3/(人·h)]

每小時通過人數

普通門

帶門斗門

轉門

單扇

一扇以上

單扇

一扇以上

單扇

一扇以上

100

3.0

4.75

2.50

3.50

0.80

1.00

100~700

3.0

4.75

2.50

3.50

0.70

0.90

700~1400

3.0

4.75

2.25

3.50

0.50

0.60

1400~2100

2.75

4.00

2.25

3.25

0.30

0.30

通過圍護結構、門、窗縫隙滲入室內的空氣量,可以按換氣次數估算:G2= V ·Φ ·γw

換氣次數 Φ [次/ h]

容積V

500以下

500~1000

1000~1500

1500~2000

2000~2500

2500~3000

3000以上

Φ

0.70

0.60

0.55

0.50

0.42

0.40

0.35

人體的冷負荷和散濕量:CLr=n(q1·Ccl.r+q2)·Cr

Wr=n · W · Cr

Crl---群集系數,查表

n----室內人數;

W---每個人的散濕量g/h ;查表

燈光的冷負荷:

白熾燈:CL1=N · n1· CcL.1

明裝熒光燈(鎮流器安裝在空調房間內):CL1=(N1+N2) · n1· CcL.1

暗裝熒光燈(燈管安裝在頂棚的玻璃罩內):CL1=N1l·n1 · n2 · CcL.1

N--白熾燈功率,w; N1--熒光燈功率,w; N2--鎮流器功率,w;

n1--同時使用系數;n2--燈罩玻璃反射、頂層通風情況的系數,燈罩上有小孔時,n2=0.5~0.6;安裝,燈罩上無孔時,n2=0.6~0.8。

CcL.1---- 照明散熱形成的冷負荷系數,查表《措施》p104

 


計算圍護結構傳熱量

電動設備散熱形成的冷負荷:

1 .電動機和驅動設備均在房間內

CLm=1000·n1·n2·n3 · NM · CcL.M

2 .電動機在房間內,驅動設備不在房間內

CLm=1000·n1·n2·n3 · NM · CcL.M (1- η)/η

3 .電動機不在房間內,驅動設備在房間內

CLm=1000 ·n1·n2·n3 · NM · CcL.M

Nm --電動設備安裝功率,kw;n 1--同時使用系數;

n 2--安裝系數,一般 0.7~0.9;n 3--電動機負荷系數,一般 0.4~0.5 ;

CcL.M --電動設備和用具的冷負荷系數,查表;空調供冷系統不連續運行,取1.0;

食物的散熱量和散濕量

食物全熱取  17.4w/人;  

食物顯熱取  8.7w/人;

食物潛熱取  8.7w/人;

食物散濕量取  11.5g/h人。

由暴露水面或潮濕表面蒸發的水蒸氣量

G = (α+0.00013v)·(Pq.b – Pq)·A·B/B’

G --散濕量,kg/h;A --敞開水面面積,m2;

Pq.b --水表面溫度下的飽和空氣的水蒸氣分壓力,Pa;

Pq --室內空氣的水蒸氣分壓力,Pa;B--標準大氣壓,1.01325MPa;

v --蒸發表面的空氣流速,m/s;

水溫()

<30

40

50

60

70

80

90

100

α

0.00017

0.00021

0.00025

0.00028

0.00030

0.00035

0.00038

0.00045

三.空調房間的濕負荷

房間濕負荷的組成:

a.人體的散濕量

b.空氣滲入帶入的濕量

c.化學反應過程的散濕量

d.潮濕的表面、液面的散濕量

e.食品及其他物料的散濕量

f.其他設備的散濕量

確定房間計算冷負荷:

根據前面所述各項冷負荷的計算方法,分別逐時計算,然后逐時疊加,找到綜合最大值;

新風冷負荷;

通風機、風管、水泵、冷水管及水箱溫升引起的附加冷負荷。

建筑物冷負荷的估算

建筑物冷負荷可按建筑面積估算(方案設計):Q L=q L.S S

q L.S --單位面積冷負荷指標,w/m2

S --建筑物的建筑面積, m2

估算方法目前有很多,各大公司甚至也有自己的估算值。

使用時應注意估算值的不精確性。

國內冷源設備容量:旅館為70~80W/m2,其他建筑乘以修正系數 k。

冷凍機容量估算指標修正系數 k

建筑類別

 k

建筑類別

k

備注

辦公樓

1.2

商店

0.8

只營業廳空調

圖書館

0.5

體育館

3.0

按比賽館面積計算

大會堂

22.5

體育館

1.5

按總建筑面積計算

醫院

0.8 1.0

影劇院

1.2

電影廳

商店

1.5/全空調

影劇院

1.5 1.6

大劇院

每m2建筑面積冷負荷估算指標

建筑類別

指標(W

建筑類別

指標(W

備  注

旅館

7081

商店

56 65

只營業廳空調

影劇院

84 98

商店

105 122

全部空調

辦公樓

84 98

體育館

209244

按比賽館面積計算

圖書館

35 41

體育館

105 119

按總建筑面積計算

大劇院

105130

中外合資旅館

105 116


醫院

56 81

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