热负荷及其估算(教材版)
01《供热工程》第一章_热负荷计算(二)详解
每米门窗缝隙渗入的空气量L（m3/m.h）
渗透空气量的朝向修正系数n
门、窗缝隙的计算长度
当房间仅有一面或相邻两面外墙全部计入其门、
窗可开启部分的缝隙长度；
当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大一面
的缝隙；
当房间有三面外墙时，仅计入风量较大的两面的
缝隙；
当房间有四面外墙时，则计入较多风向的1/2外围
已知条件
地面：不保温地面。K值按划分地带计算。
北京市室外气象资料：
供 暖 室 外 计 算 温 度 tw′ ＝ -9℃ ；
累 年 (1951 年 一 1980 年 ) 最 低 日 平 均 温 度 为 -
17.1℃
；
冬 季 室 外 平 均 风 速 vp.j ＝ 2.8m ／ s 。
计算步骤
一、校核围护结构传热阻是否满足最小传热阻的要
1.075m2 c / W
R0＞R0.min ,满足要求。
供暖设计热负荷
（1）围护结构传热耗热量Q1′计算全部计算列于表中。
围护结构总传热耗热量Q1′＝25268W。
（2）冷风渗透耗热量Q2′的计算。北京市的冷风朝向修
正系数：东向n＝0.15，西向n＝0.40 。对有相对两面
外墙的房间，按最不利的一面外墙（西向）计算冷风渗 透耗热量。
作业
将例题1-2中的北京市改为兰州市，计算此
题。（可到图书馆借阅《暖通设计规范》查 找有关参数）
Rom in
18 (12)1 0.115
6
0.575m 2
c /W
外墙实际传热阻：
R0＝1/K＝1/1.57＝0.637m2·℃/W
R0＞R0.min ,满足要求。
校核顶棚传热阻
供暖热负荷计算书
添加城市
• 先在左侧栏内选择任意一个城市→
• 然后把右侧栏内的省份和城市名称改为你需要的名称点击添加→
• 选择这个城市→点击修改→把需要更改的参数进行修改→点击完 成修改→确定。
确定计算模式：菜单计算→计算模式→冷 热负荷
修改围护结构传热系数：在该页面下单击 详细设置→
根据建筑提供的建筑热工性能判断表修改 相应的传热系数数值→确定。
冷负荷计算书输出完毕后再回到输出计算书页 面→选择热负荷→输出→保存到指定文件夹
最后将负荷计算的原版进行保存，单击菜单栏里的工程选择另存为保 存到指定文件夹，当计算书出现问题时，可打开计算书原版进行修改
后，再次输出计算书。
• 外门：在建筑施工图中的门窗表中查找对应的外门尺寸计算外门面积；
• 外墙：参考建筑平面图和建筑立面图，确定外墙的尺寸和建筑层高，长X高—外窗面积=外墙面积；
• 例：会议室 北外墙：墙体长为：7.8+3.9=11.7m 层高：4.5m
•
北外墙传热面积为：11.7X4.5—3.24X3=42.93m2
在参考资料工具中查找对应的遮挡系数CS 值→
遮挡系数CS值确定后，双击该数值回到负 荷添加页面）→
选择内遮阳系数（点击内遮阳系数右侧空 白处→点击右侧正方形按钮→
在参考资料工具中查找对应的内遮阳系数 Cn值→
内遮阳系数Cn值确定后，双击该数值回到 负荷添加页面）→
点击添加
内墙添加
• 单击房间右边的下拉箭头→选择内墙→输入内墙面积→选择内墙的朝向→添加。
用鼠标右键点击2号楼，弹出菜单选择添 加楼层。
右键点击1层，弹出菜单点击添加房间， 并把房间名称进行修改
修改房间基本信息：输入房间面积、高度、冷 负荷参数里的设计温度和热负荷参数里的设计 温度，然后点击修改。
热负荷估算
热负荷估算
热负荷估算是一个系统的工程设计初步计划，主要用于确定冷热源的数量，满足空调系统的热负荷要求。
估算的过程包括几个基本步骤：
（1）建立空调系统的总体方案
（2）确定冷热源的类型
（3）定量估算空调系统热负荷
（4）确定冷热源的数量
二、定量估算空调系统热负荷：
1. 空调系统热负荷的定量估算，一般采用室外采暖期与室外冷热期各自的历史记录数据进行统计，以获得室内需要热量量的差值，以及室内的降温量和升温量的差值，以此来估算系统的热负荷，一般可采用以下公式计算：
Q=m*C*ΔT
其中Q为系统的热负荷，m为空气量，C为空气的比热容，ΔT
为空气的温差。
2. 另外，定量估算空调系统热负荷也可以采用室外大气的温度、湿度以及地表微环境等数据，根据《建筑设备工程热负荷计算规程》的规定，进行定量估算。
三、确定冷热源的数量：
1. 一般情况下，冷热源的数量可以根据定量估算的热负荷，进行综合计算，具体的计算步骤如下：
（1）计算冷热源的能力值，即 1 台冷热源能够提供空调系统的热量量；
（2）根据实际热负荷的大小，计算出冷热源的数量。
2. 冷热源的数量也可以根据建筑面积大小的不同进行判断，通常建筑面积在3000m2以下时，可以采用1台冷热源；建筑面积在3000m2～6000m2时，可以采用2台冷热源；建筑面积在6000m2以上时，可以采用3台以上冷热源；此外，也需要考虑建筑外墙的保温性能，保温性能越好，冷热源的数量可以减少。
(完整word版)锅炉热负荷的定义及供暖热负荷的计算方式
锅炉热负荷的定义及供暖热负荷的计算方式锅炉的热负荷，也就是单位时间内锅炉能产生的热量的大小，相当于一台锅炉的功率。
在选购锅炉的时候，得先确定好所需要的锅炉热负荷的大小，再进行锅炉的选购。
锅炉热负荷的单位一般有以下几种：千卡（大卡）/小时、吨/小时、千瓦/小时。
几种主要的热量单位首页我们得了解一下几种热量单位。
常用的几种热量单位主要有以下三种：1、大卡(Kcal)：大卡也称为千卡，1千卡的热量等于将1公斤的水温度升高1℃所需要的热量。
2、瓦(W)：瓦是瓦特的简称，是国际单位制的功率单位。
瓦特的定义是1焦耳/秒（1J/s），即每秒钟转换，使用或耗散的（以焦耳为量度的）能量的速率。
通常我们用千瓦来作单位。
1瓦=1焦耳（1W=1J/S）3、1吨：在锅炉热负荷中称的吨，是工程上所用的吨，又指1吨的蒸发量。
工程上是指在1小时内产生1吨蒸汽所需要的热量热量单位的换算方法这几种热量单拉的换算方法如下所示：1万大卡/小时≈11.63千瓦 1千瓦=0.086万大卡/小时 1吨蒸发量≈60万大卡/小时1万大卡/小时≈0.0166吨蒸发量 1吨蒸发量≈700千瓦 1千瓦≈0.0014吨蒸发量1吨蒸发量≈0.7MW 1MW≈1000千瓦怎么计算取暖热负荷知道了怎么热量计算单位，那么我们又如何对计算自己的需要多大的供暖热负荷呢？用这个公式就能计算出所需要的供暖热负荷的大小：Q=q（单位面积热负荷指标）×S供暖面积其中Q表示供暖热负荷的大小，q代表单位面积热负荷指标，s代表供0暖面积。
单位面积热负荷指标：对北京地区居民取暖q一般取60大卡/平方米小时，对新建经济房甚至可以取到45大卡/平方米小时；对办公大楼、商场、宾馆等可以取65~70大卡/平方米小时。
以上是锅炉热负荷的定义及供暖热负荷的计算方式，。
热负荷的计算
热负荷的计算一、供暖系统的设计热负荷指在设计室外温度tw'下，为了达到要求的室内温度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
影响房间内空气温度升降的因素是房间得热量与失热量。
在供暖设计热负荷计算中，通常涉及到的房间得失热量有：1. 失热量：（1）.通过建筑围护结构的传热耗热量；（2）.加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，称为冷风渗透耗热量；（3）.加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气耗热量，称为冷风侵入耗热量。
2. 得热量：太阳辐射进入室内的热量（人体散热量、炊事和照明散热量，一般散发量不大，且不稳定，通常可不计入）。
二、通过围护结构的温差传热量围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。
围护结构传热耗热量，可按下式计算：Q =KF（tn-tw ' ）a • （1+ ：）K-围护结构的传热系数，W MC，查询表二及“ 2005 年公共建筑节能设计标准”；F —围护结构的面积，川；tn —冬季室内计算温度，C,查询表三；tw供暖室外计算温度，C，查表一；a—围护结构的温差修正系数，通常情况下取值为1；:—朝向修正系数，由于太阳辐射对耗热量的修正。
《暖通规范》规定，一：宜按下列规定数值，选用不同朝向修正率。
北、东北、西北0 —10%;东南、西南-10 % —-15 %；东、西-5 %；南-15 % —-30 %。
选用修正率时，应考虑当地冬季日照率、建筑物使用和被遮挡情况。
整个建筑物或房间的传热耗热量等于他的围护结构各个部分传热耗热量的总和表一常见城市供暖室外计算温度t w表二非节能建筑常用围护结构的传热系数K值（W/m^ C）表三室内计算温度（推荐值）2005年公共建筑节能设计标准4.2闺护第构熬工谡计• 2. 1各城市的建孰气候分区应按稅肛2.匸确定o表4.2.1主要城市所处气候分区4. 2.2根据建茁斯处城市的建萌气楼分氐田护结枸的第工性轻应分别符合^4.2.2-K ^4. 2. 2~2, ^4. Z. 2- 3.表4, 2, 2-+.表*启2-閒及表・£2-6的规尼其中外墙的传热系数为包括皓构性鶉拼在时的平均值血。
热负荷及散热量计算讲解
热负荷及散热量计算所谓热负荷是指维持室内一定热湿环境所需要的在单位时间向室内补充的热量。
所谓得热量是指进入建筑物的总量，它们以导热、对流、辐射、空气间热交换等方式进入建筑。
系统热负荷应根据房间得、失热量的平衡进行计算，即 房间热负荷=房间失热量总和-房间得热量总和 房间的失热量包括： 1）围护结构传热量Q1；2）加热油门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2；3）加热油门、孔洞和其他相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3； 4）加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q4； 5）水分蒸发的耗热量Q5；6）加热由于通风进入室内冷空气的耗热量Q6； 7）通过其他途径散失的热量Q7； 房间的得热量包括：1）太阳辐射进入房间的热量Q8；2）非供暖系统的管道和其他热表面的散热量Q9； 3）热物料的散热量Q10；4）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q11； 5）通过其他途径获得的散热量Q12； 1.1围护结构的基本耗热量a t t KF q w n )(''-= 式中 'q —围护结构的基本耗热量，W ；K —围护结构的传热系数，w/(㎡.℃);F —围护结构的面积，㎡； w t '—供暖室外计算温度，℃； n t—冬季室内计算温度，℃；a —围护结构的温差修正系数。
整个建筑物的基本耗热量等于各个部分围护结构的基本耗热量的总和：)(Q '''1w n t t KF q -==∑∑1.2围护结构的附加耗热量在实际中，气象条件和建筑物的结构特点都会影响基本耗热量使其发生变化，此时需要对基本耗热量加以修正，这些修正耗热量称为围护结构附加耗热量。
附加耗热量主要有朝向修正，风力附加和高度附加耗热量。
1.2.1朝向修正耗热量朝向修正耗热量是太阳辐射对建筑围护耗热量的修正。
表1-1朝向修正率朝向 修正率 朝向 修正率 北 0 西 -5% 东-5%南20%1.2.2风力附加耗热量《暖通规范》规定：在一般情况下不必考虑风力附加。
供热工程第2章热负荷计算
强 围护结构保温；
2）提高门窗气密性降低渗透与侵入耗热量 3）整体规划、单供体热工程设第2计章热负、荷计朝算 向与间距上提
a) 供暖设计热负荷计算
体积热指标影响因素： ✓ 围护结构：传热系数、采光率 ✓ 外形 ：体形系数（建筑物与室外大气接触的
无储水箱的连接:供水管加装 温度调节阀，避免温度波 动频繁。用于民用建筑。
上部储水箱的连接:水箱 起储热水稳压作用，用于 浴室、大工业企业。
下部储水箱的 连接:水泵强 制循环，不会 出现开式放冷 水的情况。水 量小时水箱储 存部分热水， 不够时靠上水 挤出部分供热 水，用于对热 水要求较高的 宾馆或者住宅。
两种算法：准确计算->已建成、室内系统设计。 指标概算->新建建筑未建成。
供热工程第2章热负荷计算
第二章 城市供热工程热负荷计算
a) 供暖设计热负荷计算
2）热指标概算法 ➢ 体积热指标法
Q n qvV w(tntw )
供热工程第2章热负荷计算
a) 供暖设计热负荷计算
➢ 体积热指标法
建筑物的得热与失热 失热：热负荷（通过围护结构） 得热：散热设备、太阳辐射、内部得热
供热工程第2章热负荷计算
b) 通风设计热负荷计算
(2 ) 百分数法
对有通风空调的民用建筑(如旅馆、体育馆等)， 通风设计热负荷可按该建筑物的供暖设计热负荷
的百分数概算
Q/t=Kt·Q/n
KW
供热工程第2章热负荷计算
c) 空调设计热负荷计算
在冬季，为保证空调建筑室内空气的清洁度和 温湿度，需要由空调设备向室内提供的、热量， 称为空调冬季设计热负荷。
热负荷的计算
则kw s KJ r q Q m 931/9314.223436001500==⨯==热 归纳：（3）潜热法（仅用于热交换中发生相变化），如冷凝或蒸发。
热热热r q Q Q m ==' 冷冷冷r q Q Q m =='热r 、冷r ：热、冷流体的汽化潜热，J/kg把例2和例3加起来与例1比较结果？说明：例2和例3就是例1题得分解，在缺少焓值时，亦可用其他的方法来计算。
过渡：前面我们讨论的是忽略热损失时热负荷的计算，如果考虑热损失，那么热负荷如何计算？学生计算例2和例3的和kwQ Q Q 8.10358.10493121=+=+=热有点出入，但近似相等。
通过比较加深对显热法和潜热法的应用场合发现问题 探求新知二、考虑热损失，热负荷的计算（10分钟）4-17（a ）冷流体走管内， 热流体走管外（多媒体展示）看图分析， 小组交流小组学生回答： 如图所示，热损失在热流体这边 分析：Q 损并没有通过传热面，通过传热面的热量只是冷流体得到的热量，那么损热冷Q Q Q Q -=='通过图形分析，进一步加深理解热损失没有通过传热面热流体走管内，冷流体走管外结论：计算热负荷'Q时，抓住管内流体放出或吸收的热量进行计算。
如图所示，热损失在冷流体这边分析：Q损是热流体把热量传给冷流体后损失的，那么损冷热QQQQ+=='通过让学生看图分析，培养其分析问题的能力分析思考加深理解（10分钟）例：某换热器中用pa5102.1⨯的饱和水蒸气加热苯，苯的流量为hm/53，从20℃加热到70℃。
其换热情况如图4-17（a）所示。
若设备的热损失估计为冷Q的8%，试求热负荷及蒸汽用量。
（多媒体展示解题步骤）解：（1）依题意可知热负荷的计算，依冷QQ=’，根据苯的平均温度45℃，查知：C苯=1.756KJ/(kg2·k)，密度为879kg/m3kwttCqQQm5.107)2070(756.187936005)(12'=-⨯⨯⨯=-==苯苯冷（2）蒸汽用量的计算，查kpa2102.1⨯饱和水蒸气的冷凝潜热kgKJr/8.2246=气，依题意知损热冷QQQQ-=='小组讨论分析：已知量，要求量，分析热负荷等于冷流体吸收的热量及热流体放出的热量采用哪种计算方法尝试计算，与给出的解题过程比较通过对例题分析讨论使学生达到初步掌握知识应用的目的。
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新风 回风 送风
渗入风
送风>回风+渗入风 送风=回风+渗入风 送风<回风+渗入风
正压 零压 负压
没有或减少 室外风速 增加
17
门的渗入风 查表(门的种类, 每个门每小时进出次数) 每个门每小时进出次数= 室内人员数 X 2 (进与出) 门的数量 X 平均人员逗留时间
其它渗入风 查表 渗入风 = 渗透参数 X 建筑物长 X 建筑物宽 X 地板至天花板高度
6
美国ASHRAE ( 美国采暖通风冷冻工程师协会) 天气数据的几点说明
温度的选用采用2.5%和97.5%原则:即用夏天温度高于统计数据的机 率不大于2.5%或冬天温度高于统计数据的机率97.5%来决定干球设计 温度 以七月和八月的下午3:00的统计平均为准 早晚温差DR: L---小于或等于15 M ----16至25 H --- 大于或等于26
通过屋顶和天花的热负荷
通过窗的热负荷 通过非外墙的热负荷
Q
通过墙的热负荷
通过地的热负荷
13
等效温差
?
通过玻璃的传导热: U--导热系数 A--玻璃面积 TD--室内外温差
Q=U x A x TD
通过外表面的传导热: Q=U x A x ETD ETD--实际等效温差 通过非外墙表面的传导热 Q = U x A x TD TD-估算温差 等效温差:包括太阳的延迟存储效应,和空气温差, 等效温差修正: 1.设计等效温差修正: 设计温差-20 2.早晚温差修正: 0.50 x ( 20 - 每日温差 ) 3.总等效温差修正 = 1. + 2. 实际等效温差 = 等效温差 + 总等效温差修正
9:00
12:00
15:00
18:00
21
1 传导热
房间外墙数 4面 3面 2面 1面
每冷吨所能冷却的面积( M2 ) 65 80 100 160
单位: 每冷吨所能供冷的面积( M 2 )
8
新风热负荷
新风的产生: 1. 人员对新鲜空气需要; 2. 通风需要;
新风的确定以人员需要和通风需要的较大值选取
公式: 新风显热 = 1.1 X 新风量 X 室内外温差; 新风潜热 = 0.68 X 新风量 X 设计含水量.
20
最大热负荷的确定
由于房间的热负荷随时间而变化, 在不同的时间各种负荷的峰值 会不一样, 例如: 太阳的热负荷对于南窗约在下午3:00最大, 而东窗约 在上午9:00最大; 灯光负荷一般在晚间最大; 人员负荷却依人员的活 动情况而确定. 这样, 最大热负荷的确定就成为一个困难的问题. 解决方法一般靠经验和实践, 计算一些可能的负荷最大的时间, 然后比较其大小, 最好确定最大的负荷
遮蔽 外部(天篷,遮阳或飞檐) 内部(无窗,窗帘或滚帘) 外部---外部被遮蔽的玻 璃应作向北的窗 户处理 内部---用遮蔽参数来计 算损失
入射光 窗帘
反射光
11
玻璃积:窗户或门上玻璃的净面积
遮蔽面积
遮阳
遮蔽面积以北窗计算
外部遮蔽
窗户
遮蔽面积
照射面积
照射面积
墙壁
12
4
传导热
传导热为通过建筑物各个面的传入热量, 传导热都是显热.
15
电动机热 公式:
显热 电动机热负荷 = 电机功率 X 负荷系数 X 使用参数 负荷系数和使用参数: 估计 也可查表.
设备热
显热+潜热 查表
16
6
渗入热负荷
渗入热负荷是指室外空气通过墙,窗,门和屋顶等地方渗入室内而带入的热负荷 渗入风取决于: 1. 建筑物的结构; 2. 外界的风速; 3. 室内外的压力平衡状况.
总渗入风 = 门渗入风 + 其它渗入风 渗入热公式: 渗入显热 = 1.1 X 总渗入风 X 室内外温差 渗入潜热 = 0.68 X 总渗入风 X 设计含水量
18
7
风管热负荷
风管热负荷是指风管在送风过程中在经过非空调区域时的热损失
风管热负荷 = 负荷系数 X 显热合计 负荷系数可以在手册中查到.
19
内
容
热负荷计算的目的 热负荷的概念 热负荷的估算
1
为什么我们需要空调?
干球温度
什么样的温度条件最舒适?
相对湿度 空气流速
?
如何获得并保持合适的干球,湿球温度?
关键在于空调设备的容量:
空调负荷
2
Q>=Q
Q: 制冷机的制冷量, 机器负荷 Q: 房间热负荷
Q Q
3
什么是热负荷
1 7 8
C C
设计含水量: 室内外的绝对湿度差,可用于计算渗漏和新风引起的潜热负荷.
7
2
室内设计条件
室内设计条件取决于客户的要求, 房间的使用情况, 国家政府的 规定和对舒适的要求. 制冷时: 通常在74 至78 干球温度, 50% 至 60% 相对湿度
最舒适条件(每个人各不相同): 使房间内大部份人感到满意的条件 特殊房间,如健身房,实验室,计算机房等应特殊考虑. 美国标准的舒适区域 焓湿图上的一个四边形,四个点分别为: (72 F,71%rh); ( 78 F,58%rh); ( 73 F,24%rh); ( 80 F,19%rh) 或 (22.2C,71%); ( 25.6C,58%); ( 22.8C, 24%); ( 26.7C,19%)
TH
4
2 3
6
5
1 2 3 4
室外设计条件 室内设计条件 通过玻璃的太阳辐射热 传导热
5 6 7 8
室内热负荷 渗入风热负荷 风管热负荷 新风热负荷
4
1
室外设计条件
干球温度DB 湿球温度WB
气候参数
不同位置,地区国家,纬度的差异和变化
5
干球温度DB 湿球温度WB
?
美国ASHRAE ( 美国采暖通风冷冻工程师协会) 天气数据 中国空调设计标准 GB 天气数据
8
3
透过玻璃的辐射热
影响太阳辐射热的因素: 1.照射到玻璃(直接或反射)的光线数量 2.存储热 3.窗的遮蔽幅度 4.玻璃面积
公式
辐射热=辐射参数X遮蔽参数X玻璃面积
照射光线数量 存储热 窗的遮幅幅度
玻璃面积
9
中午12点
光线数量
下午3点 下午6点
上午9点
窗户
玻璃
存储热
入射光
反射光
存储热
10
玻璃
14
5
内部热负荷
内部热负荷为室内的人员, 灯光, 电机和其它发热设备 人员热 显热+潜热 公式: 人员显热负荷 = 人员数量 X 每人产生的显热 人员潜热负荷 = 人员数量 X 每人产生的潜热 人员数量: 计算(由业主提供)或估计 ( 查表 ) 每人的显热和潜热 ( 查表 )
灯光热 公式:
显热 白炽灯 = 灯光功率 X 3.4 日光灯 = 灯光功率 X 4.1