1 采暖期内的热负荷计算
住宅采暖热负荷计算
住宅采暖热负荷计算住宅采暖热负荷计算的目的是为了确定住宅所需的供热能力和供热设备的选择，以确保在不同外界气候条件下，住宅能够提供舒适宜居的室温。
它是进行供热系统设计的基础，也是制定采暖能源计划、降低能耗、提高供热设备效率的重要依据。
1.基本数据的收集：包括住宅的建筑结构、外墙、屋顶、地板、门窗等的材质和尺寸，以及住宅所在的地理位置、外界气候条件等信息。
2.外部传热系数的计算：根据住宅的建筑结构和材质，计算外墙、屋顶、地板等的传热系数。
传热系数是指单位时间内单位面积的热量通过建筑结构传递的能力，它反映了建筑结构的隔热性能。
3.室内传热系数的计算：根据住宅的墙壁、天花板、地板等的材质和尺寸，计算室内的传热系数。
室内传热系数是指单位时间内单位面积的热量通过室内结构传递的能力，它反映了室内结构的隔热性能。
4.窗户传热系数的计算：根据住宅的窗户的材质和尺寸，计算窗户的传热系数。
窗户传热系数是指单位时间内单位面积的热量通过窗户传递的能力，它反映了窗户的隔热性能。
5.计算室内热负荷：通过计算室内外温差、建筑结构传热、门窗传热等因素，确定住宅所需的供热能力。
室内热负荷是指在设计条件下，供暖建筑所需供热的总量。
6.供热设备的选择：根据室内热负荷的计算结果，选择适当的供热设备，包括燃气锅炉、电锅炉、热泵等。
7.供热系统设计：根据供热设备的选择，设计供热系统的管道布置、泵的选择、水泵流量和温差等参数。
8.性能检验和调整：对供热系统进行性能检验，调整供热设备的运行参数和热传递参数，确保供热系统的运行稳定和高效。
住宅采暖热负荷计算对于保证住宅室内温度舒适、节约能源和降低运行成本都至关重要。
在住宅建筑领域，热负荷计算是一项必不可少的工作，它不仅需要深入了解建筑物的结构和材料特性，还需要掌握不同气候条件下的室内外温度差异，并对传热理论和工程实践有全面的了解。
只有通过科学准确的热负荷计算，才能满足住宅的采暖需求，实现节能减排和可持续发展的目标。
地板采暖之热负荷计算
4、需要注意的问题：
（1）与相邻房间的温度差大于或等于5℃时，需要计算邻间不等温传热（或者进行修正）；
（2）围护结构的基本耗热量计算出来后，应进行修正，包括：朝向修正、风力附加、外门附加、高度附加（如果需要）。
围护结构附加耗热量:
Q1′= Q′j.j×(1+χch+χf+χx)×(1+χf.g)
△ty=4.5℃， Rn=0.115
代入上述公式，得
例2.外窗最小传热热阻
tn=18， tw=-14.4， △ty=6（见附录1-5），
Rn=0.115（见表1-1）代入，得：
说明：若实际传热热阻=1/K≥，就满足要求。
一般来说，国家规定，现在的居住建筑、公共建筑采用节能墙体，外墙要求做保温，而且限定了窗墙面积比，基本都能满足要求，热指标都比较小。
2.阳台门不应计入外门附加。
二、最小传热阻
我们可能遇到过这样的情况：把边户型山墙的夹角内侧湿湿的，或者出现“粉了”的现象。这就是墙角处最小传热阻骗小，导致内表面结露造成的。因此为避免类似的工程通病，在建筑设计选墙体做法的时候，我们有必要对围护结构最小传热阻进行计算。
R?围护结构最小传热阻
室外计算温度可以查阅《采暖通风与空气调节气象资料集》暖通设计规范，或暖通设计手册。如果资料无法查到，应参考临近地区的气象参数（临近地区也存在差异），并向当地气象部门咨询。
3、热负荷由失热量和得热量组成，取代数和：
失热量有：
（1）围护结构传热耗热量Q1；
（2）加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2，称冷风渗透耗热量；
ρw?室外温度下的空气密度 公斤/ m
tn?室内空气计算温度, ℃;
关于采暖热负荷的计算的理论公式
关于采暖热负荷的计算的理论公式采暖热负荷计算是确定供热设备规格和选择适当供热设备的重要依据。
热负荷计算是根据建筑物本身的热损失和热收益来确定所需的供热能量。
下面将介绍几种常见的采暖热负荷计算方法及其理论公式。
1.等效温差法：等效温差法是一种常用的热负荷计算方法。
它根据建筑物的热阻、热容和室外与室内的温度差来确定热负荷。
其计算公式如下：Q=U×A×θ其中，Q为建筑物的热负荷，U为建筑物的导热系数，A为建筑物的外墙面积，θ为室外与室内的温度差。
2.动态法：动态法是一种通过模拟建筑物在一天内的能量平衡来计算热负荷的方法。
它需要建立建筑物模型，并基于辐射热传递、传导热传递和对流热传递等因素进行计算。
其计算公式较复杂，通常借助计算机软件进行模拟计算。
3.TZ法：TZ法（Treat Zone method）是一种将建筑物分为多个热力学区域进行热负荷计算的方法。
每个区域内的热传递是根据建筑材料、室内外温度差和室内外表面积等因素进行计算的。
该方法的计算公式如下：Q=∑(U×A×θ)其中，Q为建筑物的热负荷，U为各区域的导热系数，A为各区域的面积，θ为各区域的温度差。
通过对所有区域的贡献求和，即可得到整个建筑物的热负荷。
4.百分比法：百分比法是一种通过统计建筑物内热源、室内人员、室内灯具等各个热负荷项的相对贡献比例来计算总热负荷的方法。
它适用于不需要详细考虑建筑物结构和传热方式的情况。
计算公式如下：Q=Σ(HP×CP×NF×FF)其中，Q为建筑物的热负荷，HP为各项热负荷的设计功率，CP为各项热负荷的修正系数，NF为非稳态修正系数，FF为非均匀修正系数。
需要注意的是，以上方法和公式仅提供了一种计算热负荷的途径，实际应用中还需要根据具体情况进行修正和调整。
比如，考虑到建筑物的局部热桥、日照因素、隔声阻抗等特殊条件。
因此，在进行热负荷计算时，建议结合相关行业标准和实际情况进行综合评估和修正。
济南地区采用太阳能作为热源
济南地区采用太阳能作为热源摘要：本文首先从采暖期内建筑物所需热负荷出发，得到了建筑物的日需水量。
然后根据济南地区的气象资料，由已知的水平面上的太阳总辐射值，通过计算，得到了倾斜面上的太阳总辐射的月平均值，结合太阳能集热器的能量平衡方程，计算出了单支太阳能真空集热管的日产水量，而后计算了单位建筑面积需要的集热器面积，分析了济南地区利用太阳能采暖的可行性，指出在济南地区采用太阳能作为地板辐射采暖的热源是一种经济、可行的方式。
关键词：太阳总辐射建筑耗热量指标日产水量0前言我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的国土年日照在2200小时以上，年辐射总量大约在每年3340~8360MJ/m2,相当于110~250KG标准煤/m2。
根据我国气象部门测量年辐射总量的大小,一般将我国大陆部分划分为四个太阳辐射资源带,即一类地区（≥6700MJ/m2），二类地区（5400~6700MJ/m2），三类地区（4200~5400MJ/m2），四类地区（＜4200MJ/m2），即使我国太阳能较差的地区，年辐射总量也接近东京（4220MJ/m2），高于伦敦（3640MJ/m2）汉堡（3430MJ/m2）这些世界上太阳能利用较好的城市，山东地区属于上述的第三类资源带内,其太阳能资源大有潜力可挖。
地板辐射采暖由于热舒适性、热稳定性都比传统的采暖方式好，节能效果显著，因此得到广泛应用。
由于其热媒是低温热水,一般在60℃以下。
太阳能由于自身热密度较低，集热温度很难达到很高的水平，从而使利用太阳能作为热源成为可能。
因此，采用低温热水地板辐射采暖,是充分利用太阳能这种低品位能量的最佳方式。
本文以济南地区某办公楼为例，从采暖期内所需热负荷出发，分析太阳能作为地板辐射采暖热源的可行性。
1采暖期内的热负荷计算以济南地区某办公楼为例，根据规范规定,民用建筑供热指标取45~70W/m2,取建筑热负荷指标50W/m2。
采用地板辐射采暖其热负荷等于常规负荷值乘以系数0.9~0.95[1]。
采暖设计热负荷指标q计算公式[1]
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采暖设计热负荷指标q计算公式［门-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One 1采暖设计热负荷指标q计算一、比较准确的计算方法，公式如下：q=Q/A0(1)式中Q，Ao分别为冬季采暖通风系统的热负荷(W)和建筑面积(r^)。
Q=Q1+Q21) 用护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量，且基本耗热量讣算公式为Q1=AXFXKX(tn-twn) (2)式中QI、F、K、a、tn、twn分别表示围护结构的基本耗热量(W)、维护结构的面积(m2)、传热系数［W/(m2・K)］、温差修正系数(采暖通风与空气调节设讣规范，表)是根据用护结构与室外空气接触的状况对室内外温差采取的修正系数、冬季室内汁算温度(°C)、采暖室外温度(°C)。
围护结构附加耗热量Q1，包括朝向附加、风力附加、外门附加和高度附加，各项附加应按其占基本耗热量的白分比确定。
根据采暖通风与空气调节设汁规范中规定进行修正。
2) 加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，计算公式为：Q2= X cp X pw nX LX (tn-twn) (3)式中Q2表示由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量(W)、tn和twn与上同、Cp表示空气的定压比热容［kJ/(kg K)］，温度为250K时，空气的定压比热容cp=(kg-K),3OOK 时，空气的定压比热容cp=(kg K)?冬天可按250K时的值算。
pwn表示釆暖室外计算温度下的空气密度(kg/n?)、L表示渗透空气量(m3/h).其计算公式如下：L=LoX|XmXb (4)式中L0表示在基准高度(10m)风压的单独作用下，通过每米门缝进入室内的空气量［m3/(m-h)］ > I表示门窗缝隙的计算长度(m)、m表示冷风渗透压差综合修正系数（采暖通风与空气调节设讣规范，附录D）, b表示门窗缝渗风指数，b=〜。
二、概算的方法：1）体积热指标法：建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算。
采暖热负荷计算实例
采暖热负荷计算实例采暖热负荷计算是指对建筑物进行能量平衡计算，以确定在特定的气候条件下所需的供暖能量。
这个过程包括考虑建筑物外墙、屋顶、地板、门窗等的传热，以及人员、照明、机械设备等产生的内部热量。
下面以办公楼为例，介绍采暖热负荷计算的步骤和方法。
首先，我们需要收集建筑物的一些基本信息，比如建筑物的功能和用途、建筑面积、朝向、墙壁和屋顶的材料以及厚度等。
假设该办公楼位于北京，建筑面积为1000平方米，是一个四层楼的建筑物。
第一步是计算外墙、屋顶、地板的传热量。
传热量的计算可以用传热公式Q=k*A*(T1-T2)/L来计算，其中Q为传热量，k为材料的导热系数，A为传热面积，T1和T2分别是两侧的温度，L为材料的厚度。
假设外墙使用保温材料，导热系数为0.2W/m·K，屋顶和地板使用混凝土，导热系数为1.5W/m·K，墙壁和屋顶的厚度为0.2米，地板的厚度为0.1米。
外墙的传热量Q1=k1*A1*(Tin-Tout)/L1，其中Tin为室内温度，Tout为室外温度，A1为外墙的面积，L1为外墙的厚度。
假设室内温度为20°C，室外温度为-10°C，外墙的面积为400平方米，计算得到Q1=0.2*400*(20-(-10))/0.2=4800W。
第二步是计算建筑内部产生的热量。
建筑物内部的热量主要来自于人员、照明、机械设备等。
根据经验数据，每平方米办公区域的照明和插座负荷为80W，人员负荷为100W/人。
假设办公楼一天工作8小时，人数为50人，计算得到照明和插座负荷为80*1000+50*100=8500W。
根据计算结果，该办公楼的采暖热负荷为140.8kW，表示在北京的冬季，需要提供至少140.8kW的供暖能量才能保持室内的舒适温度。
这个结果可以用来选择合适的采暖设备和设计供暖系统，以确保建筑物的供暖需求得到满足。
采暖热负荷计算方法
热负荷计算方法发布时间：2016-02-24城市集中供热系统的用户在单位时间内所需的热量。
它是制订城市供热规划和设计供热系统的重要依据，也是对供热系统设计进行技术经济分析的重要原始资料。
集中供热系统的热负荷主要有采暖、通风、热水供应和生产工艺等热负荷。
其中采暖和通风用热是季节性热负荷，而热水供应和生产工艺用热则多是常年性热负荷。
季节性热负荷随气候条件而变化,在一年中变化很大,但在一天内波动较小。
常年性热负荷受气候条件影响较小，在一年中变化不大，但在一天内波动大，特别是对非全天需热的用户。
采暖热负荷在冬季某一室外温度下，为达到要求的室内温度，供热系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
采暖设计热负荷是指当室外温度为采暖室外计算温度时，为了达到上述所要求的室内温度，供热系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
在制订城市或区域供热规划或设计其供热系统时，往往缺乏确切的原始资料,一般只能用热指标法估算,即用单位建筑面积的热指标乘以建筑面积，得出采暖的设计热负荷Q(瓦)。
用公式表示为：Q=qfFqf--单位建筑面积热指标(W/㎡)；F--建筑面积(㎡)如已知房屋体积，也可采用每立方米建筑体积在室内外温差为1°C时的热指标qv 【W/(m3·°C)】Q=qvV(tn-tw)V--建筑体积(m3);tn--室内计算温度（°C）；tw--采暖室外计算温度（°C）。
采暖热指标qv和qf的大小与建筑物围护结构的传热系数、外围体积、密闭性或通风条件、建筑物的类型和外形以及墙窗面积比等许多因素有关，通常是依据实际工程统计分析而得，设计时可参考有关部门提供的资料，结合具体情况选用。
一、维护结构的耗热量1.维护结构的基本耗热量Qj--j部分围护结构的基本耗热量，W；Aj--j部分围护结构的表面积，m2；Kj--j部分围护结构的传热系数，W/（m2*℃）；tR--冬季室内计算温度，℃；tow-- 采暖室外计算温度，℃；α--围护结构的温差修正系数2.维护结构附加耗热量（1）朝向修正率不同朝向的围护结构，收到的太阳辐射热量是不同的；同时，不同的朝向，风的速度和频率也不同。
采暖负荷率计算
0.52
热泵运行天数计算
总采暖负荷=（tn-tx)/(tn-tw)=（18-tx)/(18-8)
x的值，查表可得出天数。热泵占总负荷70%左右时，一般前后约20天左右满负荷。
0.71
采暖初期气象资料 1.冬季室外采暖计算温度tw=℃ 2.采暖初期室外平均温度tp=℃ 3.室内计算温度tn= ℃
-7 5 18
按气象资料计算采暖初期热负荷系数 k=QP/QW=(tn-tp)/(tn-tw)
其中：QP—采暖初期热负荷(W),Qp=tn-tp QW—采暖季最大热负荷(W),Qw=暖计算温度tw=℃ 2.采暖期室外平均温度tp=℃ 3.室内计算温度tn= ℃
-8 -0.5 18
热泵负荷/总采暖负荷=（tn-tx)/(tn-
可计算出tx的值，查表可得出天数。
按气象资料计算冬季供热负荷系数 k=QP/QW=(tn-tp)/(tn-tw)
其中：QP—采暖季平均热负荷(W),Qp=tn-tp QW—采暖季最大热负荷(W),Qw=tn-tw
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1 采暖期内的热负荷计算
以济南地区某办公楼为例，根据规范规定,民用建筑供热指标取45~70W/ m2,取建筑热负荷指标50W/m2。
采用地板辐射采暖其热负荷等于常规负荷值乘以系数0.9~0.95[1]。
则
采暖设计热指标：q¹=W/ m2
由于上述设计热指标是按采暖室外计算温度条件下计算出来的，计算采暖期的耗热量时，应该将其折算成面积平均热指标（即建筑耗热量指标）。
可以采用下式进行计算[1]：
(1)
式中，——面积平均热指标（W/ m2）；
——室内计算温度（℃），这里按18℃计；
——月平均温度（℃）；
——采暖室外计算温度（℃），济南地区为-7℃。
根据平均热指标，按照各个月的平均温度可以得出采暖期内各月的月平均面积热指标，进而算出每个月的采暖热负荷及采暖期内的总负荷,如表1所示。
根据详细热工计算，可将热负荷换算成水量,列于表1。
g/s (2)
式中:
——采暖系统热负荷指标, W/m2；
——水的平均定压比热容,4.18KJ/(kg·K)；
——采暖供回水温度差（℃）,低温地板采暖供回水温差为8~15℃,这里暂取10℃。
表1 采暖期内各月的采暖热负荷
说明:假定太阳能集热器每天运行9小时。
2 太阳能集热器的集热量
全玻璃真空太阳集热器的热量平衡方程式,其总集热量等于有效太阳得热量减去热量损失,数学表达式为:
(3)
式中，——闷晒水量（kg）；
——T1~T2范围内水的平均定压比热容，=4.18 KJ/(kg·K)；
——水的初始温度（℃）；
——水的终止温度（℃）；
——玻璃管的太阳透射率；
——吸收涂层的太阳吸收率；
——累积太阳辐照量（KJ/m2）；
——集热管采光面积（m2）；
——T1~T2范围内水的平均热损系数（W/m·K）；
——累积辐照时间（h）；
——散热面积（m2）。
则一根全玻璃真空太阳能集热管日产热水量的计算式为：
(4)
式中取采暖期日平均累积太阳辐照量（KJ/m2·d）
根据太阳能厂家提供的样本及其他资料，以上公式中的性能参数取以下值：
=0.88, =0.9, =0.062 m2, =0.9 W/m2, =0.137 m2。
3 采暖期日平均累积太阳辐照量的确定
济南地区采暖期从11月26日到3月6号，共101天。
相关文献指出[2]，当集热器冬季使用时,最佳倾角为当地纬度加10º,济南市地处北纬36º41¹,故冬季最佳倾斜角为46º。
由济南地区气象资料，可得到济南市水平面上的太阳总辐射日总量的月平均值，任意倾斜角度的太阳辐射值，需通过计算得到。
根据文献[1]，在水平面上的太阳辐射已知时，任意倾斜角度的太阳辐射值可用下式计算：
（5）
式中，——倾斜面上的总辐射平均值（W/m2）；
——水平面上的总辐射（W/m2）；
——水平面上的直接辐射的平均值（W/m2）；
——水平面上的散射辐射的平均值（W/m）；
——倾斜面上和水平面上时直接辐射的比值；
——地表的平均反射率，这里取0.2；
对于向南的倾斜面，由下式给出：
（6）
式中，——斜面与水平面的倾斜角（º）；
——当地纬度（º）；
——太阳赤纬角（º），可由下式确定：
（7）
式中，——某一天在一年中的日期序号。
根据上述公式（5）~（7），可得到济南市倾斜角46º时的采暖期内的月平均日太阳总辐射的值。
列于表2中。
表2 倾斜角46º时的采暖期内的月平均日太阳总辐射的值
因此，采暖期日平均累积太阳辐照量为1261.28/140=9.009 MJ/m2。
4 集热器的日产水量
将计算出的采暖期日平均累积太阳辐照量及太阳能集热器性能参数代入公式(4)中,可计算出一根全玻璃真空太阳能集热管日产热水量为10.32 kg·d。
因此，采暖期内单位建筑面积上需要的集热器面积可以通过计算得出[4][5]，列于表3中。
表3 采暖期内单位建筑面积上需要的集热器面积
一般全玻璃真空管太阳集热器由15至20根真空集热管组装而成,所以每组日产水量约为155~206kg的热水。
因此,只要采用适当的集热器面积，就可满足采暖期内的热负荷要求。
从表3中可以看出，采暖期内每月需要的负荷是不同的，因此各月计算出的集热器面积也各不相同。
选用较大面积的太阳能集热器会增加初投资，但在以后的使用过程中，会节约常规能源的使用，节省运行费用，并且太阳能是一种免费、丰富、不会造成环境污染的能源。
因此，应根据各地区常规能源的情况，通过经济性分析与比较，选择适当的集热器面积，达到最为经济合理的使用效果。
5 结论
本文从济南地区采暖期内建筑物所需的热负荷出发，结合济南地区太阳辐射的情况，根据太阳能集热器的能量平衡方程，得出了济南地区单位建筑面积所需集热面积的值，指出只要采用适当的集热器面积,太阳集热器上集取的太阳辐射量就可以满足采暖期内热负荷要求,从而得出在济南地区利用太阳能作为地板辐射采暖的热源是一种完全可行的方式。