负荷计算方法及公式

负荷计算方法及公式

室外气象资料：

省份：郑州

海拔：110.4米经度：113.65 纬度：34.71

夏季空调室外干球温度(℃)：35.6(℃)

夏季空调日平均温度(℃)：30.8(℃)

夏季室外平均风速(m/s)： 2.6 m/s

夏季大气压(Pa)：991.7 KPa

夏季空调大气透明度等级：5

最热月相对湿度(%)：76%（平均）

冬季大气压(Pa)：101.280 KPa

冬季空调室外干球温度(℃)：-7℃

冬季室外平均风速(m/s)：3.4 m/s

最冷月相对湿度(%)：60%

冷负荷计算

(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LQτ(W)，按下式计算：

LQ =KFΔtτ-ξ (1.1)

式中 K—传热系数，传热系数(W/㎡.℃)

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；

ΔtL-ξ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，负荷温差，℃。

(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：

LQτ=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LQτ，应根据不同情况分别按下列各式计算：

1.当外窗无任何遮阳设施时

LQτ=F Cs Ca Dj,max CL (3.1)

式中Dj,max—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

LQτ=F Cs Ca Cn Dj,max-τ CL (3.2)

式中Dj,max-τ—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

LQτ=[F1Jnτ+FJnnτ] Cs Ca (3.3)

4.当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时

LQτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa (3.4)

式中 Dj,max-τ—计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，W/㎡；

Dj,max-τ—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）㎡

CL 、CLN—冷负荷系数（CLN为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值；

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；

(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Δt tpj，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：

LQ=KF(twp+Δtls-tn) (4.1)

式中 LQ—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LQ，按下式计算：

LQτ=n1 n2 qs CL (5.1)

式中 n1—计算时刻空调房间内的总人数；

n2—群体系数；

qs—一名成年男子小时显热散热量，W；

CL,s—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LQτ，应根据灯具的种类和安装情况计算：

A:照明得热量：

1.白炽灯： Q= n3N W (6.1)

2.荧光灯:

Q= n1 n2 n3 N W (6.2)

式中 N—照明设备的安装功率，kW；

n2—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—镇流器消耗功率系数，明装n1=1.2,暗装荧光灯镇流器在顶棚内n1=1.0

n3--同时使用系数，一般为0.5-0.8；

B :照明灯得热瞬时冷负荷：

LQτ=Qτ CL W

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)、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=0.001 n2 g (10.1)

式中 D—散湿量，kg/h；

g—1名成年男子的1小时散湿量，g/h。

(2) 人体散湿形成的潜热冷负荷LQ(W)，按下式计算：

LQ=n2 qr (10.2)

式中 qr—1名成年男子小时潜热散热量，W；

n2—群体系数。

2.渗入空气散湿量及潜热冷负荷

(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：

LQ=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。

热负荷设计公式：

一、耗热量

Q＝Qj(1+Xch+Xf)(1+Xh) W

Qj－围护结构基本耗热量

Xch－朝向修正修正系数

Xf－风力附加修正系数

Xh－高度附加系数，超过4米每米2％，但和不高于15％

二、围护结构基本耗热量：

稳定传热的围护结构基本耗热量为

LQ =KFα（tn-tw） W

式中 K――围护结构传热系数，本设计

K墙=1.57W/㎡℃

K窗=3.648W/㎡℃

F――围护结构面积

tn――供暖室内计算温度，℃

tw――供暖室外计算温度，℃

α――围护结构温差修正系数

非保温地面传热，按每两米的进深为一个地带，第四地带是剩余面积总和。

第一地带 K = 0.47 W/㎡℃

第二地带 K = 0.23 W/㎡℃

第三地带 K = 0.12 W/㎡℃

第四地带 K = 0.07 W/㎡℃

三、冷风渗透耗热量

Q2=0.278 V ρw Cp (Tn-Tw) W

式中Q2－冷风渗透耗热量，W

Ρw－供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3

Cp－冷空气定压比热，Cp＝1.0 kj/(kg.o c)

0.278－单位换算系数，1kj/h=0.278W

V－通过门窗缝隙渗透的总空气,m3/h

V=L l n m3/h

L－不同门窗、不同风速下的每米缝隙空气渗入量

l－门窗缝隙长度，m，有密封条乘以系数0.5～0.6

四、冷风侵入量

冷风侵入量耗热量＝外门基本耗热量×外门附加率

公共建筑外门附加率为500％。