热负荷计算例题
- 格式:ppt
- 大小:1007.50 KB
- 文档页数:26
计算例题图所示为北京市某四层办公楼建筑平面图,试计算一楼106房间(门厅)和四楼415房间(会议室)的供暖系统设计热负荷。
已知层高均为3。
9m ,围护结构的条件为:外墙:490mm 厚重砂浆粘土砖墙,外表面为20mm 厚水泥砂浆抹面,内表面为20mm 厚水泥砂浆抹面、白灰粉刷。
外墙传热系数为1。
239 W ∕(m 2·K ).外窗:C1为双层铝合金框玻璃窗,宽×高=3000mm ×2200mm ,缝隙长度为10.8m l =,传热系数K =3。
0W ∕(m 2·K ),通过每米外窗缝隙进入室内的冷空气量0L '=1.2m 3/(m ·h )。
外门:M1为单层铝合金框玻璃门,宽×高=3000mm ×3300mm ,13.5m l =,传热系数K=6。
4W ∕(m 2·K ),通过每米外窗缝隙进入室内的冷空气量0L '=1。
1m 3/(m ·h )。
地面:非保温地面。
屋顶:具体结构(如图所示),传热系数K =0。
75W ∕(m 2·K )。
某四层办公楼一楼和四楼局部平面图 (20mm)(120mm)1:3(20mm)(5mm)(100mm)1:3(20mm)(10mm)屋顶结构图【解】一、106房间(门厅)供暖系统设计热负荷北京市室外气象资料:北京市供暖室外计算温度wt '=—9℃,供暖室内计算温度n t =16℃。
空气密度w ρ=1。
303kg/m 3,1c =kJ/(kg ·K ),1.围护结构传热耗热量1Q '(1)南外墙 7.2 3.93 2.23 3.311.58F =⨯-⨯-⨯=m 2, 1.239K =W ∕(m 2·K ),20%ch x =- ,南外墙的传热耗热量为()()11 1.23911.58(169)(120%)286.95W n w ch q KF t t x α''=-+=⨯⨯+⨯-= (2)南外窗 3 2.2 6.6F =⨯=m 2, 3.0K =W ∕(m 2·K ),20%ch x =-, 南外窗的传热耗热量为()()11 3.0 6.6(169)(120%)396.00W n w ch q KF t t x α''=-+=⨯⨯+⨯-= (3)南外门3 3.39.9F =⨯=m 2, 6.4K =W ∕(m 2·K ),20%ch x =-,外门附加率500%m x =,(外门为主要出入口,附加500%。
供热补充计算题1.已知北京市某公共建筑体形系数为0.38。
屋面结构自下而上依次为:(1)钢筋混凝土屋面板150mm δ=, 1.28W (m K)λ=⋅;(2)挤塑聚苯板保温层100mm δ=,0.03W (m K)λ=⋅,λ的修正系数为1.15;(3)水泥砂浆找平(找坡)层30mm δ=(最薄位置),0.93W (m K)λ=⋅;(4)通风架空层200mm δ=,212W (m K)n α=⋅;(5)混凝土板30mm δ=, 1.3W (m K)λ=⋅。
试计算该屋面的传热系数,并判断该屋面是否最小传热阻的要求.2.某房间热负荷Q=3000(kcal/h),tn=18C ,散热器进水温度为95C ,回水温度为70C 。
拟选用M-132型散热器,安装于窗台下的壁龛内。
试计算散热器面积和片数.3.房间热负荷为1800W ,室内安装M —132型散热器,散热器装在墙龛内,散热器距墙龛上部高度80mm 。
供暖系统为双管上供式。
设计供回水温度为95℃/70℃,室内供暖管道明装.支管与散热器的连接方式为同侧上进下出。
计算散热面积时,不考虑管道向室内热散热的影响.求散热器面积及片数.(β2=1.0;β3 =1.07;对M-132散热器K=2。
426△t 0。
286;(64.5)0。
286 =3。
29;M —132散热器每片散热面积为0.24m 2。
)(6分)散热器组装片数修正系数4.对同一幛建筑物的供暖系统采用130/70℃或采用95/70℃热水系统,假设室内温度为18℃,散热器K=2。
503(Δt )0。
293。
试确定两种方案散热器的面积比?4.如图所示,设h 1=3.0m,h 2=h 3=2.5m,散热器:Q 1=700W,Q 2=600W ,Q 3=800W 。
供水温度t g =95℃ , 回水温度t h =70℃。
(ρg =961.92Kg/m 3;ρh =977。
81Kg/m 3 )求(1)双管系统各层的循环作用压力。
热负荷练习题热负荷是衡量建筑物冷热需求的指标,对于设计和选购恰当的制冷和供热设备以及合理控制能源消耗极为重要。
为了加深对热负荷的理解,以下是一些练习题供您巩固知识。
1. 描述热负荷的概念及其在建筑设计中的重要性。
2. 请列举影响建筑热负荷的主要因素,并简要解释它们的作用。
3. 一座办公大楼的热负荷为1200千瓦,该大楼共有10层,每层面积为800平方米。
在一年中,需要提供制冷的总时间为400小时。
根据这些信息,请计算每平方米建筑面积的热负荷和每平方米建筑面积的制冷负荷。
4. 某商业中心每天工作14小时,每小时的热负荷为80千瓦。
请计算该商业中心每天的总热负荷。
5. 在夏季高峰期,一家餐馆每小时的热负荷达到120千瓦。
为了满足需求,餐馆决定使用三台制冷机组,分别额定功率为40千瓦、30千瓦和20千瓦。
请计算每台制冷机组的负荷比例。
6. 热负荷分析通常是通过建筑能源模拟软件进行计算的。
请列举几种常用的建筑能源模拟软件并简要介绍它们的特点。
7. 在设计一个新建筑的制冷系统时,安装正确的容量是至关重要的。
请提供确定建筑热负荷的几种常用方法。
8. 现代建筑中,热负荷的优化对于节能至关重要。
请提供几个可行的措施,用于降低建筑的热负荷。
9. 请解释热负荷平衡的概念,并说明其在建筑设计和能源管理中的应用。
10. 建筑的热负荷通常与气候条件密切相关。
请描述建筑的热负荷与气候因素之间的关系。
以上是关于热负荷的一些练习题,希望能够帮助您进一步理解和掌握这一重要概念。
通过不断练习和深化对热负荷的理解,您将能够更好地应对建筑能源管理和设计中的挑战,实现节能减排的目标。
祝您学习愉快!。
热负荷计算例题热负荷是指一定时间内,人们需要满足热能需求的能量数量。
热负荷计算需要考虑房屋室温、外界空气温度、房屋室内外热量流量、空调制冷量、热量增加减少等因素,最终确定空调制冷量,以及冷、热水的热水量。
热负荷计算实例一:一栋24层的建筑,每层面积为100m2,每层高为3m,室内室外温差大于5℃,每层嵌入式吊顶夹层面积占20%,每层夹层高2m,内部空气密度为1.2kg/m3。
首先,我们需要确定房屋室内室外温度,设室内温度为28℃,室外温度为23℃。
接着,我们需要计算出每层的室内外热量交换量,可以借助ASHRAE Handbook的计算方法进行计算,其根据室内室外的温度差以及空气密度的大小,公式为:q = 1.2 * (T1-T2) *A *h / 24位为kW/h,其中,T1,T2分别表示室内室外温度,A表示面积,h表示空气密度。
通过上述计算,我们可以得出每层室内外热量交换量,计算后为每层0.36kW.h/h,累加计算,24层楼全部房间的室内外热量交换量为8.64 kW/h 。
接下来,我们根据室内外热量交换量计算制冷量,可以借助ASHRAE Handbook的计算方法进行计算,其计算公式为: E = q/4.5 + q/30,单位为ton/h,其中,q表示每层室内外热量交换量。
通过计算,得出24层楼的制冷量为8.64/4.5 + 8.64/30 = 0.8 ton/h。
最后,计算冷热水的热负荷,其计算根据楼层的面积、室内温度、人数等因素进行计算,可以借助ASHRAE的计算公式进行计算:Q = P * 1.2 * (T1 - T2) * A * 24位为kW/h,其中,P表示每平米人数,T1,T2分别表示室内室外温度,A表示面积,24表示小时数。
通过上述计算,得出24层楼的冷热水热负荷为4.32 kW/h,累计计算后为104.8 kW/h。
综上所述,24层楼的热负荷总和为8.64+0.8+104.8=114.24kW/h.热负荷计算实例二:一栋50层建筑,每层面积为200m2,每层高4m,室内室外温差大于10℃,每层嵌入式吊顶夹层面积占20%,每层夹层高2m,内部空气密度为1.2kg/m3。
某热电厂装 C50-8.82/1.27 型供热汽轮机,已知某热负荷时的有关数据: h0 =3475 kj / kg , h h=3024.1kj/ kg , hc =2336.2 KJ / kg , hw.h =416.68 KJ / kg ,hc'=99.65 KJ/kg 。
进汽量 D 0 =370 t/h ,最小凝汽量 D c =18 t/h , ηmg =0.96 . ηbp = 0.88, ηhs =1 ,供热回水率为 100%, 不考虑回热。
求该热电厂的发电功率并分别用热量法和实际焓降法求该热电厂的分项经济指标。
解:抽汽量 Dh = D0 – Dc = 370 – 18 = 352 t/h由汽轮机的功率方程求电功率 Pe g hc h Dc h h D Pe m h h ηη3600)()(00-+-= = 47791KW给水比焓 h fw 是排汽凝结水和供热返回水的混合水焓= 403.16 KJ/kg汽轮机组的热耗量 Q0GJ/h全厂热耗量 GJ/ha.热量法分配分配供热的热耗量Gj/h分配发电的热耗量 Gj/h热电厂发电热效率热电厂发电标准煤耗率 kg 标煤 /(kw.h )热电厂供热热效率热电厂供热标准煤耗率kg标煤 /GJb.实际焓降法分配分配供热的热耗量GJ/h 分配发电的热耗量Gj/h热电厂发电热效率热电厂发电标准煤耗率kg 标煤 /(kw.h)热电厂供热热效率热电厂供热标准煤耗率kg 标煤 /GJc.结果分析1. 求热电厂的分项经济性指标,关键使用什么方法对总热耗进行分配,上题中是用热量法和实际焓降法两种分配方法。
2.由上例的计算结果,用热量法分配时的发电煤耗 0.178 kg/kw.h , 用实际焓降法为 0.3927 kg/kw.h ,说明热量法是一种好处归电的方法;而实际焓降法,好处归热,所得的 Qtp(h) 为最小值 , 故其η tp(h) 值将会大于一。
供热负荷如何计算?热负荷计算,民建部分:以下图为例,该房间的散热量,由以下⼏个部分构成:1.外墙散热量;2.外窗散热量;3.户门传热量;4.隔墙传热量;5.屋顶散热量;6.地⾯散热量;7.冷风渗透耗热量;8.冷风侵⼊耗热量。
⼀、采暖负荷估算采暖热负荷的估算办法Qn=a*qn*V*(tn-tw)式中:Qn —采暖热负荷 Wtn —室内空⽓温度℃tw —室外供暖计算温度V—建筑的体积 m3qn —体积热指标根据建筑的保温情况宜取0.4-0.7a —修正系数。
请参考下表(⼀)独⽴分户供暖的负荷特点:1.独⽴控制,室温可调;2.间歇运⾏,短时间加热功率⼤;3.存在户间传热的问题。
基于以上原因,独⽴分户供热热源的加热功率要⾼于按照传统集中供热的计算所得的热负荷⼀般需要乘以 1.3~1.5 的系数。
(⼆)⽣活热⽔加热功率:热⽔加热的基本计算公式Q=C*m*(tr-tl)式中:tr/tl —热⽔/冷⽔温度℃m —热⽔流量 L/minQ —加热功率 kWC — 常数0.07常⽤热⽔参数表⽣活热⽔选型提⽰对于全⽇供应热⽔的住宅,每户设有浴盆时,仅计算浴盆的热⽔⽤⽔量,其他器具的热⽔⽤量不计,浴盆的同时使⽤百分数按下表选取。
⼆、壁挂炉的安装位置选择1.便于烟⽓的扩散和新鲜空⽓的吸⼊;2.靠近⽓源,⽔源,电源;3.有合适的排⽔接⼝;4.有充⾜的维修空间;5.能承受壁挂炉满⽔重量的垂直墙⾯;6.要考虑便于管道布置和系统的⽔⼒平衡;7.便于隐藏下部的管道以及空间的美观。
注意:⾮采暖空间内安装时, 要对⽔路管道做防冻保温处理。
民⽤建筑供暖设计热负荷⼀. 房间热负荷的组成:a.围护结构的耗热量b.加热由门、孔洞侵⼊的冷空⽓的耗热量c.加热由门窗缝隙渗⼊室内空⽓的耗热量围护结构的温差传热量Qj=Kf(tn-tw)aQj---通过供暖房间某⼀⾯围护结构的温差传热,WK---该⾯围护结构的传热系数,W/m2 .℃F---该⾯维护结构的散热⾯积,m2tn--室内空⽓计算温度,℃tw--室外采暖计算温度,℃a---温差修正系数附加耗热量附加耗热量是按基本耗热量的百分⽐计算,考虑各项附加后的耗热量Q1=Qj(1+βch+βf+ βli+ βm)(1+ βf.g)(1+ βj)βch– 朝向修正;βf– 风⼒修正;βli– 两⾯外墙修正;βm – 窗墙⾯积⽐过⼤修正;βf.g– 房⾼附加修正;βj – 间歇附加修正;通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量V=∑( l L m)l---房间某朝向上的门窗缝隙长度,mL---每⽶门窗缝隙的基准渗风量,m3/h·mm---门窗缝隙的渗风量综合修正系数外门开启冲⼊的冷风耗热量可按照建筑的形式查表计算⼯业⼚房及辅助房间供暖设计热负荷1.基本耗热量及附加耗热量a. 室内空⽓温度的确定1)⼯作地带的设计温度 tg2)室内空⽓的计算温度 t n当车间⾼度 ≤4m时,tn=tg;当车间⾼度>4m时,对地⾯ tn=tg,对外墙、外窗和外门 tn=(tn+td)/2;对屋顶 tn=td=tg+Δt(H-2)Δt = 0.3~1.5℃/m (温度梯度)b .当 tn分别按照地⾯、外墙及屋顶取不同值时,房⾼附加修正率βf .g=0 ,两⾯外墙修正βli =0 ;窗墙⾯积⽐过⼤修正βm =02.⼚房的门窗缝隙冷风渗透耗热量3.⼚房的⼤门开启冲⼊的冷风耗热量a.每班开启时间≤15min的⼤门,附加率为200~500%;b.每班开启时间>15min的外门,按照下列经验公式计算:G=A +(a +Nνw ) FG--冲⼊的冷风量,kg/s; N—常数,0.15~0.25a, A—系数,查表 ;Vw---冬季室外平均风速,m /sF--车间上部可能开启的排⽓窗或排⽓孔的⾯积,m2建筑物热负荷可按建筑体积估算Q N =a q N.VV (t n .p- t w)Q f=a q f. V V (tn .p- t w. f)建筑物热负荷可按建筑⾯积估算(⽅案设计)Q N= q N.S S。
采暖负荷计算与案例供暖系统的设计热负荷是指在设计室外温度tw'下,为达到要求的室内温度tn',系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q'。
它是设计供暖系统的最基本依据。
冬季采暖通风系统的热负荷,应根据建筑物下列散失和获得的热量确定:失热量:围护结构传热耗热量Q1;冷风渗透耗热量Q2 (加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量);冷风侵入耗热量Q3(加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量); 水分蒸发的耗热量Q4;加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q5 ;通风耗热量Q6 (通风系统将空气从室内排到室外所需要带走的热量)。
得热量:生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7 ;非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q8 ; 热物料散热量Q9 ;太阳辐射热量Q10 ;通过其它途径散失或获得的热量Q11 。
注:不经常的散热量,可不计入;经常而不稳定的散热量,应采用小时平均值。
对于民用建筑以及产热量很少的工业建筑,热负荷主要考虑围护结构传热耗热量,冷风渗透耗热量,冷风侵入耗热量,太阳辐射得热量。
在工程设计中,对于没有设置通风系统、不考虑太阳辐射、人体散热量、照明散热量等,设计热负荷可表示为:Q=Q1+Q2+Q3-Q10 围护结构传热耗热量Q1;冷风渗透耗热量Q2 (加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量);冷风侵入耗热量Q3 (加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量);太阳辐射热量Q10。
围护结构耗热量Q1:Q1=基本耗热量Q1j+附加(修正)耗热量Q1x 基本耗热量:在设计条件下,通过房间各部分围护结构(门、窗、墙、地板、窗顶)从室内传到室外的稳定传热量的总和。
附加(修正)耗热量包括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。
基本耗热量Q1j围护结构基本耗热量计算公式:K:围护结构的传热系数[W/(m2.℃)]F:围护结构的面积( m2 ) tn:冬季室内计算温度( ℃) t’w:供暖室外计算温度( ℃ ) α:围护结构的温差修正系数。
热负荷计算方法1.围护物的基本耗热量QJ 的计算通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(也称围护物的基本耗热量)Qτ(W),按下式计算:Qj=k·F·(tn-tw) ·a(1.1)式中:k—该围护物的传热系数,W/(㎡·℃);F—该面围护物的散热面积,㎡;tn—室内空气计算温度,℃;tw—供暖室外计算温度,℃;a—温差修正系数。
[1]. 外墙,屋顶的热桥计算外墙、屋顶的传热系数当考虑梁、楼板、柱等的热桥影响时,采用外墙平均传热系数Km。
按规定,取各成分面积的加权平均值。
[2]. 地面传热计算当围护物是贴土的非保温地面时,其温差传热量Qj.d(W)用下式计算:Qj.d=kpj.d ·Fd·(tn-tw) (1.2)式中:kpj.d—非保温地面的平均传热系数,W/(㎡·℃);Fd—房间地面总面积,㎡。
2. 附加耗热量附加耗热量按基本耗热量的百分数计算。
考虑了各项附加后,某面围护物的传热耗热量Q1(W):Q1=Qj ·(1+βch+βf+βlang+βm)(1+βfg)(1+βjian)(2.1)式中:Qj—该围护物的基本耗热量,W;βch—朝向修正;βf—风力修正;βlang—两面外墙修正;βm—窗墙面积比过大修正;βfg—房高修正;βjian—间歇附加。
3. 通过门、窗缝隙的冷风渗透耗热量 Q2(W)Q2 = 0.28 ·Cp ·V·ρw·(tn - tw) (3.1)式中:Cp—干空气的定压质量比热容, Cp = 1.0 Kj / (Kg·℃);V—渗透空气的体积流量, m^3 / h;ρw—室外温度下的空气密度,Kg / m^3;tn—室内空气计算温度, ℃;tw—室外供暖计算温度, ℃。
[1]. 缝隙法忽略热压及室外风速沿房高的递增,只计入风压作用时的V的计算方法:V = ∑(l ·L ·n)(3.1.1)式中:l—房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度,m;L—每米门窗缝隙的渗风量,m3/(m ·h);n—渗风量的朝向修正系数。