空气调节冷负荷计算
教室冷热负荷计算
论文报告课程名：空气调节指导老师：熊荣辉报告人：姜宇峰所在专业：热能与动力工程一．计算要求计算教室的采暖冷热负荷。
室外空气计算参数和室内温湿度标准是空调房间冷（热）、湿负荷计算的依据。
空调房间的室内温度、湿度的要求，用两组指标来反映，空调温度t n= 空调温度基数+空调精度（室内温度允许波动范围）相对湿度Φn = 相对湿度基数+空调精度（相对湿度允许波动范围）室内温、湿度设计标准的确定依据：对于舒适性空调，主要从人体的舒适感来考虑，一般不提空调精度的要求；对于工艺性空调，要考虑满足工艺过程对温、湿度基数和空调精度的特殊要求，同时兼顾人体的卫生要求。
人体的热平衡和舒适感人体的舒适状态是由许多因数决定的，其中和热感觉有关的有：室内空气温度t n 及其在空间的分布和随时间的变化；室内空气的相对湿度Φn；人体附近的气流速度v；围护结构内表面及其它物体表面的温度；人体的温度、散热及体温调节；衣服的保温性能及透气性。
人体热平衡S = M - W - E - R - C（W/㎡）S = 0，人体状态正常，体温为36.5℃，S 〉0，人体状态不正常，体温上升，高于36.5℃，S < 0，人体状态不正常，体温下降，低于36.5℃。
室内空气状态变化与人体冷热感的变化关系t n 上升，人体对流热C 减少——热感；Φn 增大，Pqb 增大，人体汗液等蒸发热E 减少——热感；围护结构内表面和周围物体表面温度上升，人体辐射散热R 减少——热感；t n 下降，人体对流热C 增大——冷感；周围空气流速增大，人体对流热C 增大，人体水分蒸发热E 增大——冷感。
有效温度图和舒适区新有效温度ET*(effective temperture)——通过温度、湿度及气流速度3个要素的组合，表示人体感觉的特别温度。
等效温度线——在等效温度线上各个点所表示的空气状态的实际干球温度、相对湿度不相同，但各点空气状态给人体的冷热感相同。
美国供暖、制冷、空调工程师学会（ASHRAE）推荐的舒适标准55-74ET*=22.5*~25*，t n=22~27 ℃Φn =20%~70%室内热环境的评价指标PMV-PPDPMV-PPD综合考虑了人体活动情况、着衣情况、空气温度、湿度、流速、平均辐射温度等6各因素。
空调负荷计算
空调负荷计算建筑环境与设备⼯程专业毕业设计参考资料2空调负荷计算编者孙纯武黄忠重庆⼤学城市科技学院⼟⽊⼯程学院建筑环境与设备⼯程教研室2013.2空调负荷计算1 冬季空调热负荷1.1围护结构的基本耗热量Q j=KF(t N－t W)α (w)式中：K—围护结构传热系数，w/(㎡·℃)。
查教材《供暖通风与空⽓调节》附录4。
地⾯传热系数查教材《供暖通风与空⽓调节》表2.4；F—围护结构的计算⾯积，㎡。
按教材《供暖通风与空⽓调节》图 2.3计算。
对于平屋顶建筑，最顶层⾼度应算到屋顶外表⾯。
地⾯⾯积按教材《供暖通风与空⽓调节》图2.2划分地带计算。
位于室外地⾯以下的外墙被视为地⾯的延伸，并从上⾄下按地⾯相同规则进⾏传热地带划分；—冬季室内空⽓计算温度，℃；tNt—冬季空调室外计算⼲球温度，℃。
查教材《供暖通风与空⽓调节》W附录1或《采暖通风与空⽓调节设计规范》GBJ 19—87附表2.1；α—围护结构的温差修正系数。
查教材《供暖通风与空⽓调节》附录5。
对与不供暖的楼梯间相邻的内隔墙，多层建筑由底层⾄顶层α=0.8～0.4。
1.2围护结构的附加（修正）耗热量1.2.1朝向修正耗热量朝向修正率查教材《供暖通风与空⽓调节》表2.5。
冬季⽇照率⼩于35%的地区，东南、西南和南向的修正率宜采⽤-10%～0，东、西向可不予修正。
1.2.2⾼度附加耗热量房间⾼度⼤于4m时，每⾼出1m应附加2%，总的附加率不应⼤于15%。
1.2.3冷风渗透耗热量和冷风侵⼊耗热量空⽓调节系统担负供暖任务时，由于室内保持有⾜够的正压值，冷风渗透耗热量和冷风侵⼊耗热量⽆需再做考虑。
1.3新风耗热量Q W=G W C P（t N－t W） (kw)式中：G—新风量，kg/s；W≈1 kj/(kg·℃)；C P—空⽓的定压⽐热容，kj/(kg·℃)。
CPt—冬季室内空⽓计算温度，℃；N—冬季空调室外计算⼲球温度，℃。
热负荷冷负荷与湿负荷计算
②冬季空调室外空气计算温度：历年平均不保证1天的 日平均温度
③相对湿度：历年最冷月的平均相对湿度
5
4.冬季采暖室外计算温度和冬季通风室外温度
①采暖室外计算温度：历年平均不保证5天的日平均温度
②通风室外计算温度：累年最冷月平均温度 ③采暖室外计算温度的用途：用于计算建筑物冬季供暖 时围护结构的热负荷及消除有害物通风的进风热负荷 ④通风室外计算温度的用途：用于计算全面通风的进风 热负荷。
第二章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算
§2.1 室内外空气计算参数 §2.2 冬季建筑的热负荷 §2.3 夏季建筑围护结构的冷负荷
§2.4 室内热源散热引起的冷负荷
§2.5 湿负荷 §2.6 新风负荷 §2.7 空调室内冷负荷与制冷系统的冷负荷 §2.8 计算举例
你还记得这几 个概念吗？
1
§2.1 室内外空气计算参数
三、房间采暖热负荷 Q Q 3492 Q .67 137.68 3630 .57W
1 2
33
规 范
注意：该值≠ 采暖室外计 算温度
34
规 范
35
规 范
36
规 范
37
规 范
38
[例2-2]检验其外墙是否满足热工和节能要求. [ 解]
D D j R1S1 R2 S 2 d1 S1 d2 S2
提到它还有哪 项也不计算？
高层建筑供暖热负荷的特殊点
外窗传热系数随窗户高度的变化而变化 冷风渗透耗热量增加
Why？
29
建筑供暖设计负荷概算
单位面积热指标法
建筑物单位面积供暖热指标 总建筑面积
Q q
建筑物的窗墙比
f
F
已知窗墙比、外墙面积及建筑面积时
武汉体育馆_冷负荷计算书
武汉体育馆 冷负荷计算书_工程信息及计算依据一.工程概况
二.室外参数
三.建筑信息
四.计算依据
1.外墙、屋顶传热形成的逐时冷负荷 (冷负荷系数法)
2.外窗
3.内围护结构
4.新风、渗透
5.人体冷、湿负荷
6.照明冷负荷
7.设备冷负荷
8.食物
9.化学反应
10.水面或潮湿地面
11.水流
参考书籍
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019 - 2003
《空气调节设计手册》
《实用供热空调设计手册(第二版)》
《2003全国民用建筑工程设计技术措施_暖通空调动力》
《2009全国民用建筑工程设计技术措施_暖通空调动力》
设计软件:天正暖通软件(THvac)
鉴定情况:建设部科技计划项目验收证书 建科验字[2008]第053号。
暖通空调设计计算公式及负荷计算公式
常用设计计算公式总热量：Unit:kcal/h1RT=3.5kw1P=2.324kw1kw=860kcal/h1k=4.27J1、QT=QS+QL空气冷却：QT=0.24*&*L*(h1-h2)QT-----空气的总热量 QS-----空气的显热量QL-----空气的潜热量 & -----空气的比重取1.2 kg/m3L -----室内总送风量M3/H h1 -----空气的初焓值kJ/kgH2 -----空气的终焓值kJ/kg2、显热量: Unit:kcal/hQS=Cp*&*L*(T1-T2)Cp ---空气的比热取0.24kcal/ kg T1 --空气最初的干球温度T2 -----空气最终的干球温度3、潜热量: Unit:kcal/hQL=600*&*L*(W1-W2)W1 ----空气最初水分含量kg/ kgW2 ----空气最终水分含量kg/ kg4、冷冻水量: Unit:L/SV1=Q1/4.187*(T1-T2)Q 1-----主机制冷量(KW), T1-T2 -----主机进出水温差5、冷却水量: Unit:L/SV2=Q2/4.187*(T1-T2)Q2=Q1+NQ2-----冷却热量KW T1-T2 -----主机冷却水进出水温度N -----制冷机组耗电功率KW6、电机满载电流计算: Unit:AFAL=N/1.732*U*COS@7、新风量: Unit:M3/HL0 =n*Vn -----房间换气次数 V -----房间体积8、送风量: Unit:M3/H空气冷却:L= QS/ Cp*&*(T1-T2)QS -----显热量kcal/h Cp ---空气的比热取0.24kcal/ kgT1 --空气最初的干球温度 T2 --空气最终的干球温度& -----空气的比重取1.2 kg/m39、风机功率: Unit:KWN1=L1*H1/102*n1*n2L1 -----风机风量(L/S) H1 -----风机风压(mH2O)n1 -----风机效率 n2-----传动效率,直联传动取1;皮带传动取0.910、水泵功率: Unit:KWN2=L2*H2*r/102*n3*n4L2 -----水流速(L/S) H2 -----水泵压头(mH2O)n3 -----水泵效率=0.7~0.85 n4 -----传动效率=0.9~1.0r -----液体比重(水的比重为1kg/l)11、水管管径: Unit:mmD=35.68*根号L2/ vL2 -----水流速(L/S) v -----水设计流速(m/s)12、空气加湿量: Unit:gR=LX*1.3*(h1-h2)LX -----新风量(m3/h) h1 -----室内设计温度下的焓值h2 -----室外最低状态下焓值(查焓墒图)设备风量设计：(概算)[ρ（设备功率）*860*0.8/0.29（空气比热）/5(温差)]+Q1+Q2=Q（送风量）Q1-----人的潜散所须风量Q2-----建筑所须风量照度软件计算如:300LUX高度:2.5M、2.7M、3.0M、4.0M、6.0M瓦特数(W/M2) 11.6、11.7、12.2、13.6、16.51kw=860kcal/h换气消耗量在室内的人需要每小时 30 CMH(m3/h)/人的新鲜空气.市内场所别所需的换气次数/小时住宅(客厅) : 1-3次, 住宅(寝室) : 1-2次学校(教室) : 6次, 学校(图书室) : 8次剧场: 5-8次, 办公室 : 6-10次, 医院 : 2次商场(店铺) : 6-10次, 餐厅(食堂) : 6-10次, 歌舞厅(夜总会) : 7-20次饭店(礼堂) : 6-12次, 饭店(厨房) : 20-60次, 饭店(房间) : 1-2次饭店(洗手间) : 5次室内空气计算参数：电动设备散热形成的冷负荷：1 .电动机和驱动设备均在房间内CLm =1000·n1·n2·n3· NM· CcL.M/η2 .电动机在房间内，驱动设备不在房间内CLm =1000·n1·n2·n3· NM· CcL.M(1- η)/η3 .电动机不在房间内，驱动设备在房间内CLm =1000 ·n1·n2·n3· NM· CcL.MNm--电动设备安装功率，kw;n1--同时使用系数;n2--安装系数，一般 0.7~0.9;n3--电动机负荷系数，一般 0.4~0.5 ;CcL.M--电动设备和用具的冷负荷系数，查表;空调供冷系统不连续运行，取1.0;食物的散热量和散湿量食物全热取17.4w/人；食物显热取8.7w/人；食物潜热取8.7w/人；食物散湿量取11.5g/h人。
采暖通风与空气调节设计规范室内外计算参数室内空气计算参数
采暖通风与空气调节设计规范室内外计算参数室内空气计算参数1、冬季室内计算温度。
l）根据国内外有关卫生部门的研究结果，当人体衣着适宜、保暖量充分且处于安静状态时，室内温度20℃比较舒适，18℃无冷感，15℃是产生明显冷感的温度界限。
本着提高生活质量，满足室温可调的要求，并按照国家现行标准《室内空气质量标准》（GB/T18883）要求，把民用建筑主要房间的室内温度范围定在16～24℃。
2）工业建筑工作地点的温度，其下限是根据现行国家标准《工业企业设计卫生标准）（GBZ1）制定的。
轻作业时，空气温度15℃尚无明显冷感；中作业和重作业时，空气温度分别不低于16℃和14℃即可基本满足要求。
关于劳动强度分级标准mdash;mdash;轻、中、重、过重作业，是按现行国家标准《工业企业设计卫生标准》（GBZ1）执行的，而卫生部门还制定了《体力劳动强度分级指标》（共分四级），鉴于这两种分级方法对制定相应的室内卫生标准并无实质差别，本条及本规范其他有关条文中仍沿用原来的提法。
2、采暖建筑物冬季室内风速。
将原条文中生活地带或作业地带统称为活动区，以下同。
将原条文中集中采暖改为采暖。
现今采暖方式的多样化，采暖热源亦多种多样，为使室内获得热量并保持一定温度，以达到适宜的生活或工作条件，不一定必须设置集中采暖。
本条对冬季室内最大允许风速的规定，主要是针对设置热风采暖的建筑而言的，目的是为了防止人体产生直接吹风感，影响舒适性。
3、空气调节室内计算参数。
l）舒适性空气调节的室内参数，是基于人体对周围环境温度，相对湿度和风速的舒适性要求，并结合我国经济情况和人们的生活习惯及衣着情况等因素，参照国家现行标准《室内空气质量标准》（GB/T18883）等资料制定。
2）对于设置工艺性空气调节的工业建筑，其室内参数应根据工艺要求，并考虑必耍的卫生条件确定。
在可能的条件下，应尽量提高夏季室内温度基数，以节省建设投资和运行费用。
另外，室温基数过低（如20℃），由于夏季室内外温差太大，工作人员普遍感到不舒适。
空调系统设计流程解析
空调系统设计流程解析空调设计主要包含了空气调节系统中的冷剂系统，风系统，水系统。
每个系统在空调系统中都有各自的作用，其设计也各有特点。
1.冷冻水系统主要起着载冷的作用，将冷水机制取的冷水运送至水系统末端，末端将冷冻水与室内空气进行换热，从而实现制冷。
2.冷剂系统是将冷凝器出口侧的高压液体运送至末端，制冷剂在末端经节流器后气化，依靠气化吸热制冷再与室内空气进行换热。
3.风系统是将经过处理的冷空气均匀的送到各区域，为房间降温的作用，它直接影响空调系统的舒适性。
空调系统设计流程：确定建筑类型及用途→房间冷负荷计算→空调水/冷剂系统设计→空调风系统设计。
根据用途、规模、能源状况、机房面积、初期投入及运行费用、舒适性确定中央空调系统类型。
房间冷负荷计算：通过围护结构得热量及其形成的冷负荷；通过透明围护结构进入的太阳辐射热量；人体散热量；照明散热量；设备、器具、管道、及其他内部热源的散热量；食品和物料的散热量；渗透空气带入的热量；伴随各种散湿过程产生的潜热量。
冷负荷计算：通过围护结构得热量及其形成的冷负荷→通过围护结构得热量及其形成的冷负荷，主要包括楼板及外墙。
可根据传热公式Q=KFΔt г-ε计算出围护结构的逐时负荷。
通过透明围护结构进入的太阳辐射热量→通过外窗进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分。
根据传热公式Q=KFΔt г，传热公式Qc=Xg·Xd·Cs·Cn·Jj.г算出围护结构的逐时负荷。
人体散热量→人体散热量与性别、年龄、衣着、劳动强度等有关系。
照明散热量→照明散热量与照明系统的功率有关，灯具的光能主要转化为热能。
设备、器具、管道、及其他内部热源的散热量→试建筑用途，布置等而定。
部分民用建筑空调冷负荷的估算指标水系统设计：水系统可分为冷冻水系统及冷却水系统。
冷冻水系统是直接供应末端实现制冷目的的系统，一般以供水7℃，回水12℃进行设计。
冷冻水系统的设计主要包括以下几点：末端布置，冷水机组选型，水泵的选型，管道的选型，阀门及附件的配置。
空调负荷计算
一．空调负荷计算： (2)(一)、空调负荷计算依据 (2)1.人体的舒适性及空调室内空气的设计参数 (2)2.空调室外空气的计算参数 (4)(二)、空调负荷计算 (5)1、空调房间的冷负荷包括 (5)2、冷负荷计算 (5)3、民用建筑空调负荷的概算指标 (9)2、新风量负荷的计算 (10)二．双变多联空调机组的设计 (12)1.负荷计算 (12)2.机型选择 (12)3. 室内机能力校验 (15)4.施工设计 (17)5.冷凝水管设计 (26)三．冷水机组系统设计： (29)（一）、概述： (29)（二）、空调水系统： (29)（1）开式和闭式 (29)（2）同程和异程： (30)（3）分为冷冻水系统，冷却水系统和热水系统。
(31)（三）水系统的主要组成部分 (32)3. 冷冻水泵： (33)（四）冷冻水系统设计： (36)(五)冷热水系统的补水: (37)（六）冷却水系统设计： (38)（七）冷却塔的选择 (39)(八) 水质处理： (39)（九）水系统的定压： (39)（十) 水系统的泄水与排气： (40)（十一）集水器、分水器、压力表、温度计、压差旁通阀： (40)（十二）锅炉： (40)（十三）换热设备： (41)（十四）中央空调机房布置 (41)四．风管设计 (42)4.1风管设计的方法 (42)4.2风管设计流程 (42)4.3气流组织 (44)4.4风口 (49)4.5 换气 (52)一．空调负荷计算：(一)、空调负荷计算依据1.人体的舒适性及空调室内空气的设计参数一．人体的舒适性空气调节建筑的一个主要目的就是要为其使用人员创造一个舒适的生活，工作，娱乐或购物等的环境空间。
因此，也可称为人工环境工程的一部分，这一点对于高层高级民用建筑尤为突出。
通常来说，在高层民用建筑空调中，影响人体舒适性的环境因素有以下内容。
1.室内温度室内温度是影响人员舒适性的最主要因素，也是空调设计中首要考虑的问题。
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表1、各项温差传热逐时冷负荷计算数据表
序号 项号
计算时刻
09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00
1 东外墙 K = 1.95W/（㎡·K） F = 312.8㎡ 11 11 11 11.5 12.5 13.5 14.5 15 15.5
2 6709.56 6709.56 6709.56 7014.54 7624.5 8234.46 8844.42 9149.4 9454.38
3 南外墙 K = 1.95W/（㎡·K） F = 239.2㎡ 9.5 9 9 9 9 9 9.5 10 10.5
4 4431.18 4197.96 4197.96 4197.96 4197.96 4197.96 4431.18 4664.4 4897.62
5 西外墙 K = 1.95W/（㎡·K） F = 299㎡ 12.5 11.5 11 11 11 11 11 11 11.5
6 7288.125 6705.075 6413.55 6413.55 6413.55 6413.55 6413.55 6413.55 6705.075
7 北外墙 K = 1.95W/（㎡·K） F = 303.6㎡ 9 9 9 9 9 9 9.5 10 10
8 5328.18 5328.18 5328.18 5328.18 5328.18 5328.18 5624.19 5920.2 5920.2
9 屋面 K = 0.64W/（㎡·K） F = 3710㎡（只计算露天部分） 15 14 13 13.5 14 15.5 17 19 21.5
10 35616 33241.6 30867.2 32054.4 33241.6 36803.2 40364.8 45113.6 51049.6
t
1.1C
Q
t
1.1C
Q
t
1.1C
Q
t
1.1C
Q
t
2.1C
Q
11 楼板 K = 2.72 W/（㎡·K） F = 3710㎡ 151368W
12 人体 n = 1000人 男:女=6:4 T=9 连续工作小时数=8 0.02 0.53 0.71 0.77 0.81 0.84 0.86 0.89 0.9
13 1633.28 43281.92 57981.44 62881.28 66147.84 68597.76 70231.04 72680.96 73497.6
14 每层人体潜热量 600×147＋400×147×0.82＝136416 W
15 照明 T = 9 连续工作小时数 = 8 0.03 0.43 0.63 0.7 0.75 0.79 0.83 0.85 0.88
16 750 10750 15750 17500 18750 19750 20750 21250 22000
17 工艺设备 T = 9 连续工作小时数 = 8 0.02 0.58 0.77 0.81 0.84 0.87 0.89 0.9 0.92
18 4000 116000 154000 162000 168000 174000 178000 180000 184000
19 合计 一层冷负荷合计 317924.3 480756.7 538164.7 553119.5 564246 574305.9 582078.4 587862.5 594258.9
20 二层冷负荷合计 202172.3 362630.3 417663.9 433805.9 446119.6 459741.1 471075.2 481608.1 493940.5
21 房间总冷负荷合计 520096.7 843387 955828.6 986925.4 1010366 1034047 1053154 1069471 1088199
22 房间湿负荷 D 203.232 kg/h = 203232 g/h = 56.463 g/s
一层最大冷负荷出现在17：00，为594258.9 W，二层最大冷负荷出现在17：00，为493940.5 W，
整个实验室最大冷负荷出现在17：00，为1088199 W。
总
Q
2
Q
3.1C
Q
2r
Q
1r
Q
TJX
TJX
1z
Q
TJX
1s
Q
1
Q