冷負(fù)荷計(jì)算方法

冷負(fù)荷計(jì)算方法發(fā)布時(shí)間：2016-01-30冷負(fù)荷的定義是維持室內(nèi)空氣熱濕參數(shù)在一定要求范圍內(nèi)時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)需要從室內(nèi)除去的熱量，包括顯熱量和潛熱量?jī)刹糠帧?/p>

1建筑物結(jié)構(gòu)的蓄熱特性決定了冷負(fù)荷與得熱量之間的關(guān)系。瞬時(shí)得熱中潛熱得熱和顯熱得熱的對(duì)流成分立即構(gòu)成瞬時(shí)冷負(fù)荷，而顯熱得熱中的輻射成份則不能立即構(gòu)成冷負(fù)荷，輻射熱被室內(nèi)的物體吸收和儲(chǔ)存后，緩慢散發(fā)給室內(nèi)空氣。

2、空調(diào)負(fù)荷為保持建筑物的熱濕環(huán)境，在某一時(shí)刻需向房間供應(yīng)的冷量稱為冷負(fù)荷。相反，為了補(bǔ)償房間失熱量需向房間供應(yīng)的熱量稱為熱負(fù)荷。

3、室內(nèi)冷負(fù)荷主要有以下幾方面的內(nèi)容：照明散熱、人體散熱、室內(nèi)用電設(shè)備散熱、透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)日照量、經(jīng)玻璃窗的溫差傳熱以及維護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定傳熱。外墻的冷負(fù)荷計(jì)算通過墻體、天棚的得熱量形成的冷負(fù)荷，可按下式計(jì)算：CLQτ=KF⊿tτ-εW式中K——圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，W/m2·K；F——墻體的面積，m2；β——衰減系數(shù)；ν——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)綜合溫度的波幅與內(nèi)表面溫度波幅的比值為該墻體的傳熱衰減度；τ——計(jì)算時(shí)間，h；ε——圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面受到周期為24小時(shí)諧性溫度波作用，溫度波傳到內(nèi)表面的時(shí)間延遲，h；τ-ε——溫度波的作用時(shí)間，即溫度波作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的時(shí)間，h；⊿tε-τ——作用時(shí)刻下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算溫差，簡(jiǎn)稱負(fù)荷溫差。窗戶的冷負(fù)荷計(jì)算通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的得熱量有瞬變傳熱得熱和日射得熱量?jī)刹糠郑丈涞脽崃坑址殖蓛刹糠郑褐苯油干涞绞覂?nèi)的太陽輻射熱qt和被玻璃吸收的太陽輻射熱傳向室內(nèi)的熱量qα。（a）窗戶瞬變傳熱得形成的冷負(fù)荷本次工程窗戶為一個(gè)框二層3.0mm厚玻璃，主要計(jì)算參數(shù)K=3.5W/m2·K。工程中用下式計(jì)算：CLQτ=KF⊿tτWn3——同時(shí)使用系數(shù)。房間內(nèi)電子設(shè)備同時(shí)使用的安裝功率與總功率之比。根據(jù)工藝過程的設(shè)備使用情況而定。對(duì)于電子計(jì)算機(jī)，國外產(chǎn)品一般都給出設(shè)備發(fā)熱，可按其給出的數(shù)字計(jì)算。本次設(shè)計(jì)每臺(tái)計(jì)算機(jī)Qs=150W。（b）照明設(shè)備照明設(shè)備散熱量屬于穩(wěn)定得熱，一般得熱量是不隨時(shí)間變化的。根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同，其得熱量為：白熾燈Q=1000NW熒光燈Q=1000n1n2NW式中N——照明燈具所需功率，kW；n1——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時(shí)，取n1=1.2；當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí)，可取n1=1.0；n2——燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱與熒光燈頂棚內(nèi)時(shí)，取n2=0.5~0.6；而熒光燈罩無通風(fēng)孔者，則視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況，n2=0.6~0.8。（c）人體散熱人體散熱與性別、年齡、衣著、勞動(dòng)強(qiáng)度及周圍環(huán)境條件等多種因素有關(guān)。人體散發(fā)的潛熱量和對(duì)流熱直接形成瞬時(shí)冷負(fù)荷，而輻射散發(fā)的熱量將會(huì)形成滯后的冷負(fù)荷。實(shí)際計(jì)算中，人體散熱可以以成年男子為基礎(chǔ)，成以考慮了各類人員組成比例的系數(shù)，稱群集系數(shù)。對(duì)于不同功能的建筑物中的各類人員（成年男子、女子、兒童等）不同的組成進(jìn)行修正，下表給出了一些建筑物中的群集系數(shù)，作為參考。于是人體散熱量為：Q=qnn′W式中q——不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)時(shí)成年男子散熱量，W；n——室內(nèi)全部人數(shù)；n′——群集系數(shù)。（d）食物散熱量形成冷負(fù)荷計(jì)算餐廳負(fù)荷時(shí)，食物散熱量形成的顯熱冷負(fù)荷，可按每位就餐人員9W考慮。計(jì)算過程如下：已確定餐廳人數(shù)為200人。則Q=9×200=1800W（e)電動(dòng)設(shè)備當(dāng)工藝設(shè)備及其電動(dòng)機(jī)都放在室內(nèi)，設(shè)備冷負(fù)荷為Q=1000n1n2n3N/ηW當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)，而電動(dòng)機(jī)不在室內(nèi)時(shí)，設(shè)備冷負(fù)荷為Q=1000n1n2n3NW當(dāng)工藝設(shè)備不在室內(nèi)，只有電動(dòng)機(jī)放在室內(nèi)時(shí)，設(shè)備冷負(fù)荷為Q=1000n1n2n3（1-η）N/ηWN——電動(dòng)設(shè)備的安裝功率，KWη——電動(dòng)機(jī)效率n1——利用系數(shù)，是電動(dòng)機(jī)最大實(shí)耗功率與安裝功率之比，一般可取0.7~0.9n2——電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)，定義為電動(dòng)機(jī)每小時(shí)平均實(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)最大實(shí)耗功率之比，對(duì)精密機(jī)床可取0.15~0.40，對(duì)普通機(jī)床可取0.5左右n3——同時(shí)使用系數(shù)，定義為室內(nèi)電動(dòng)機(jī)同時(shí)使用的安裝功率與總安裝功率之比，一般取0.5~0.8濕負(fù)荷計(jì)算（a）人體散濕量人體散濕量應(yīng)同人體散熱量一樣考慮。計(jì)算過程如下：查資料得，成年男子散熱散濕量為：顯熱61W/人，潛熱73W/人，109g/h·人；房間人數(shù)為20人。Q=qnn′=109×20×0.77=0.00047kg/s（b）水面散濕量W=β（Pq·b－Pq）Fkg/s式中Pq·b——相應(yīng)于水表面溫度下的飽和空氣的水蒸汽分壓力，Pa；Pq——空氣中水蒸汽分壓力Pa；F——蒸發(fā)水槽表面積，m2；β——蒸發(fā)系數(shù)，kg/(N·s)，β按下式確定：β=（α+0.00363v）10－5；B——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，其值為101325Pa；B′——當(dāng)?shù)貙?shí)際大氣壓力，Pa；α——周圍空氣溫度為15~30℃，不同水溫下的擴(kuò)散系數(shù)，kg/(N·s)；v——水面上周圍空氣流速，m/s。表3—11不同水溫下的擴(kuò)散系數(shù)α水溫（℃）<30405060708090100αkg/(N·s)0.00430.00580.00690.00770.00880.00960.01060.0125（c）食品