供热负荷计算公式
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采暖负荷计算书一、工程信息项目名称0采暖形式传统形式地理位置0建筑层数5建筑高度18二、基本计算公式计算原理参照《实用供热空调设计手册》陆耀庆,中国建筑工业出版社1.通过围护结构的基本耗热量计算公式—基本耗热量 K —传热系数 F —传热面积—室内空气计算温度—室外供暖计算温度α —温差修正系数2.附加耗热量计算公式—考虑各项附加后,某围护的耗热量—某围护的基本耗热量—朝向修正—风力修正—两面外墙修正—窗墙面积比过大—房高附加—间歇附加α)(w n j t t KF Q -=j Q n t w t )1)(1)(1(.1j g f m li f ch j Q Q ββββββ++++++=1Q j Q ch βf βli βm βfg βj β2若C<=-1或m<=0,可不计算冷空气渗透耗热量3对于大于六层的高层建筑,计算中,若h<10m 时,h=10m ,当无以上及门窗构造相关数据时,可采用换气次数法计算门窗隙缝的冷风渗透耗热量房间类型一面外墙有窗房间二面外墙有窗房间三面外墙有窗房间门厅换气次数k0.50.5-1.01.0-1.52门窗隙缝的冷风渗透耗热量:Q 2=0.28*1*1.4*(t n-tw)*k*V4.外门开启冲入冷风耗热量计算公式—通过外门冷风侵入耗热量—某围护的基本耗热量—外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率,参见[2]p128表4.1-12三、气象参数室外采暖计算温度℃-22风力附加系数0热压系数0.25风压系数0.25东/西[朝向修正]0北/东北/西北[朝向修正]0.1南[朝向修正]-0.23东南/西南[朝向修正]-0.13kqj Q Q β⨯=33Q j Q kq β。
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。
房间的供暖负荷(Qg)系指为维持房间空气的某一平均温度而需要提供的热量,其值应等于房间失热量与得热量的差值:即房间供暖热负荷(Qg)=房间失热量(Q 失)-房间得热量(Q 失)对一般民用建筑(特别是居住建筑)而言,房间的得热量包括人体、电器和炊事等项散热,为不稳定且数量较小的得热量,一般情况下多不予计算(作为安全度考虑,也有的按建筑面积计算一定数量)。
这时的房间热负荷即简化成等于该房间的失热量。
即Qg=Q 失=QW+QF。
房间的失热量主要包括围护结构耗热量(QW)及空气渗入(或渗出)耗热量(QF)两大部分,计算是比较复杂的,现简述于后:(1)房间的围结构耗热量QW 围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量两部分。
基本耗热量为包括围护结构的温差修正系数Ai在内的围护结构传热量;附加耗热量主要有朝向修正、风力附加、外门附加、高度附加等。
但对一般民用住宅建筑而言,主要附加耗热量为朝向修正Bi。
下面仅列出包括Ai、Bi的围护结构耗热量计算公式,至于其他的修正或附加不再详述,需要时按相关设计手册查取。
QW=∑(Ki*Fi*△tr)Ai*(1+Bi)(w)式中,QW为该房间所有外墙、外窗、顶板、地面的总耗热量,按小时计算;对楼板和内墙,一般不予计算。
但在分户热计量系统中,如相邻房间温差过大(大于5℃),就需要计算。
Ki 为某一围护结构(如外墙或外窗)的传热系数,可从相关设计手册查出,W/m2*℃;Fi 为与上述围护结构相对应的计算传热面积,m2;△tr为采暖设计计算传热温差,△tr=tn-tw,tn为室内计算温度,按房间用途确定,可从相关设计手册查取;tw为室外采暖计算温度,可从暖通空调设计规范查取,或根据当地气象资料计算取得。
值得注意的是,tw的数值,仅为按一定不保证时间、根据当地气象资料及其他情况确定的设计计算采用的数值,在此温度范围内,房间的空气平均温度能达到设计规范规定的tn±2℃的要求。
1、冷负荷计算(一)外墙的冷负荷计算通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷,可按下式计算:CLQτ=KF⊿tτ-ε W式中K——围护结构传热系数,W/m2•K;F——墙体的面积,m2;β——衰减系数;ν——围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为该墙体的传热衰减度;τ——计算时间,h;ε——围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用,温度波传到内表面的时间延迟,h;τ-ε——温度波的作用时间,即温度波作用于围护结构内表面的时间,h;⊿tε-τ——作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差。
(二)窗户的冷负荷计算通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分,日射得热量又分成两部分:直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量qα。
(a)窗户瞬变传热得形成的冷负荷本次工程窗户为一个框二层3.0mm厚玻璃,主要计算参数K=3.5 W/m2•K。
工程中用下式计算:CLQτ=KF⊿tτ W式中K——窗户传热系数,W/m2•K;F——窗户的面积,m2;⊿tτ——计算时刻的负荷温差,℃。
(b)窗户日射得热形成的冷负荷日射得热取决于很多因素,从太阳辐射方面来说,辐射强度、入射角均依纬度、月份、日期、时间的不同而不同。
从窗户本身来说,它随玻璃的光学性能,是否有遮阳装置以及窗户结构(钢、木窗,单、双层玻璃)而异。
此外,还与内外放热系数有关。
工程中用下式计算:CLQj•τ= xg xd Cs Cn Jj•τ W式中xg——窗户的有效面积系数;xd——地点修正系数;Jj•τ——计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷,简称负荷,W/m2;Cs——窗玻璃的遮挡系数;Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数。
(三)外门的冷负荷计算当房间送风两大于回风量而保持相当的正压时,如形成正压的风量大于无正压时渗入室内的空气量,则可不计算由于门、窗缝隙渗入空气的热、湿量。
如正压风量较小,则应计算一部分渗入空气带来的热、湿量或提高正压风量的数值。
暖气热量表的计算方式一、热量计算热量表计费方式是基于热交换原理,即当热水通过管道时,将热量传递给周围的环境。
在计算热量时,我们通常需要考虑水的初始温度、水的流量、水的比热容以及热交换的时间。
热量计算公式:Q = C × m ×ΔT其中:Q:热量(J)C:水的比热容(J/kg·℃)m:水的质量(kg)ΔT:水的温度变化(℃)二、流量计算流量是衡量水通过管道的速度或体积的量度。
在热量表中,流量通常由一个流量传感器进行测量。
流量与水的流速和水管的截面积有关。
流量计算公式:Q = V × A × t其中:Q:流量(m³/s)V:水的流速(m/s)A:水管的截面积(m²)t:时间(s)三、能效计算能效表示设备或系统在单位时间内产生或消耗的能量与输入能量之比。
在热量表中,能效通常表示为每消耗1度电能所能产生的热量。
能效计算公式:E = Q / W其中:E:能效(J/Wh)Q:热量(J)W:消耗的电能(Wh)四、负荷计算负荷是指设备或系统在单位时间内所需消耗的能量。
在计算暖气负荷时,我们需要考虑房间的面积、高度、保温性能以及室外温度等因素。
负荷的计算有助于确定所需暖气设备的容量和选型。
负荷计算公式:P = A × u × k × (t2 - t1) / 3600000其中:P:负荷(W)A:房间面积(m²)u:综合传热系数(W/m²·℃)k:热媒的供热量(W/m³)×时间(h)的总热量(J)除以3600000焦耳得到的数据。
对于热水供暖系统,k=0.01176×60×(t2-t1)/V ρcβ1β2tmax。
对于蒸汽供暖系统,k=0.00419×(t2-t1)/d²ρgc(td+273)β2×[1+β2(TD-Tmax)]/10³。
六、城市供热工程规划(一)城市热负荷计算1.计算法①采暖热负荷计算Q=q·A·10-3(6-11)式中,Q为采暖热负荷(MW),q为采暖热指标(W/m2,取60~67W/m2),A为采暖建筑面积(m2)。
②通风热负荷计算Q T=KQn (6-12)式中,Q T为通风热负荷(MW),K为加热系数(一般取0.3~0.5),Qn为采暖热负荷(MW)。
③生活热水热负荷计算Qw=Kq w F (6-13)式中,Qw为生活热水热负荷(W),K为小时变化系数,q w为平均热水热负荷指标(W/m2),F为总用地面积(m2)。
当住宅无热水供应、仅向公建供应热水时,q w取2.5~3W/m2;当住宅供应洗浴用热水时,q w取15~20W/m2。
④空调冷负荷计算Qc=βq c A10-3 (6-14) 式中,Qc为空调冷负荷(MW),β为修正系数,q c为冷负荷指标(一般为70~90W/m2),A为建筑面积(m2)。
对不同建筑而言,β的值不同,详见表6-6。
表6-50 城市建筑冷负荷指标注:当建筑面积<5000m2时,取上限;建筑面积>10000m2时,取下限。
⑤生产工艺热负荷计算对规划的工厂可采用设计热负荷资料或根据相同企业的实际热负荷资料进行估算。
该项热负荷通常应由工艺设计人员提供。
⑥供热总负荷计算将上述各类负荷的计算结果相加,进行适当的校核处理后即得供热总负荷,但总负荷中的采暖、通风热负荷与空调冷负荷实际上是同一类负荷,在相加时应取两者中较大的一个进行计算。
2.概算指标法对民用热负荷,亦可采用综合热指标进行概算。
①民用建筑供热面积热指标概算值详见表6-51。
表6-51 城市民用建筑供暖面积热指标概算值注:1.总建筑面积大,外围护结构热工性能好,离户面积小,可采用表中较小的数值;反之,则采用表中较大的数值。
2.上表推荐值中,已包括了热网损失在内(约6%)。
②对居住小区而言,包括住宅与公建在内,其采暖热指标建议取值为60~67W/m2。
六、城市供热工程规划(一)城市热负荷计算1.计算法①采暖热负荷计算Q=q·A·10-3(6-11)式中,Q为采暖热负荷(MW),q为采暖热指标(W/m2,取60~67W/m2),A为采暖建筑面积(m2)。
②通风热负荷计算Q T=KQn (6-12)式中,Q T为通风热负荷(MW),K为加热系数(一般取0.3~0.5),Qn为采暖热负荷(MW)。
③生活热水热负荷计算Qw=Kq w F (6-13)式中,Qw为生活热水热负荷(W),K为小时变化系数,q w为平均热水热负荷指标(W/m2),F为总用地面积(m2)。
当住宅无热水供应、仅向公建供应热水时,q w取2.5~3W/m2;当住宅供应洗浴用热水时,q w取15~20W/m2。
④空调冷负荷计算Qc=βq c A10-3 (6-14) 式中,Qc为空调冷负荷(MW),β为修正系数,q c为冷负荷指标(一般为70~90W/m2),A为建筑面积(m2)。
对不同建筑而言,β的值不同,详见表6-6。
表6-50 城市建筑冷负荷指标建筑类型旅馆住宅办公楼商店体育馆影剧院医院冷负荷指标βq c 1.0q c 1.0q c 1.2q c0.5q c 1.5q c 1.2~1.6q c0.8~1.0q c 注:当建筑面积<5000m2时,取上限;建筑面积>10000m2时,取下限。
⑤生产工艺热负荷计算对规划的工厂可采用设计热负荷资料或根据相同企业的实际热负荷资料进行估算。
该项热负荷通常应由工艺设计人员提供。
⑥供热总负荷计算将上述各类负荷的计算结果相加,进行适当的校核处理后即得供热总负荷,但总负荷中的采暖、通风热负荷与空调冷负荷实际上是同一类负荷,在相加时应取两者中较大的一个进行计算。
2.概算指标法对民用热负荷,亦可采用综合热指标进行概算。
①民用建筑供热面积热指标概算值详见表6-51。
表6-51 城市民用建筑供暖面积热指标概算值建筑物类型单位面积热指标(W/m2)建筑物类型单位面积热指标(W/m2)住宅58~64商店64~87办公楼、学校58~87单层住宅81~105医院、幼儿园64~81食堂餐厅116~140旅馆58~70影剧院93~116图书馆47~76大礼堂、体育馆116~163注:1.总建筑面积大,外围护结构热工性能好,离户面积小,可采用表中较小的数值;反之,则采用表中较大的数值。
3.3 供热采暖系统负荷计算3.3.1 对采暖热负荷和生活热水负荷分别计算后,应选两者中较大的负荷确定为太阳能供热采暖系统的设计负荷,太阳能供热采暖系统的设计负荷应由太阳能集热系统和其他能源辅助加热/换热设备共同负担。
1 建筑物耗热量应按下式计算:Q H = Q HT + Q INF -Q IH式中Q H——建筑物耗热量,W;Q HT——通过围护结构的传热耗热量,W;Q INF——空气渗透耗热量,W;Q IH——建筑物内部得热量(包括照明、电器、炊事和人体散热等),W。
2通过围护结构的传热耗热量应按下式计算:Q HT=(t i-t e)(∑εKF)式中Q HT——通过围护结构的传热耗热量,W;t i——室内空气计算温度,按《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定范围的低限选取,℃;t e——采暖期室外平均温度,℃;ε——各个围护结构传热系数的修正系数,参照相关的建筑节能设计行业标准选取;K——各个围护结构的传热系数,W/(㎡*℃)F——各个围护结构的面积,㎡。
3空气渗透耗热量应按下式计算Q INF=(t i-t e)(CpρNV)式中Q INF——空气渗透耗热量,W;Cp——空气比热容,取0.28W*h/(kg*℃);ρ——空气密度,取t e条件下的值,kg/㎡;N——换气次数,次/h;V ——换气体积,m³/次。
;1 采暖热负荷应按现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定计算。
2 在标准规定可不设置集中采暖的地区或建筑,宜根据当地实际情况,适当降低室内空气计算温度。
3.4.2 太阳能集热器的设置应符合下列规定:1 太阳能集热器宜朝向正南,或南偏东、偏西30°的朝向范围内设置;安装倾角宜选择在当地纬度-10°~+20°的范围内;当受实际条件限制时,应按附录A进行面积补偿,合理增加集热器面积,并应进行经济效益分析。
2放置在建筑外围护结构上的太阳能集热器,在冬至日集热器采光面上的日照时数应不少于4h。
工业能评采暖能耗计算根据《城镇供热管网设计规范》(CJJ 34-2010)来中的计算公式来计算项目采暖能耗。
其他数据来源于《居住建筑节能设计标准》(DB64/521-2008),《民用件数供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736-2012)。
1、项目采暖热负荷计算公式3c h h 10A q Q -∙=式中:Q h ——采暖设计热负荷(kW );q h ——采暖热指标(W/m 2); A c ——采暖建筑物面积(m 2)。
2、项目通风热负荷计算公式为:h V V Q K Q ∙=式中:Q v ——通风设计热负荷(kW );Q h ——采暖设计热负荷(kW );K v ——建筑物通风热负荷系数,可取0.3~0.53、采暖全年耗热量为:ah=0.0864NQ h o.hi ai t t t t --式中:Q ah ——采暖全年耗热量(GJ );N ——采暖期天数(d );Q h ——采暖期设计热负荷(kW ); t i ——室内设计温度(℃);t a ——采暖期室外平均温度(℃); t 0.h ——采暖室外计算温度(℃)。
4、采暖期通风耗热量为o.ai ai vv a v t -t t -t NQ T 0036.0Q =式中:Q av ——采暖全年耗热量(GJ );N ——采暖期天数(d ); Q v ——通风热负荷(kW );T v ——采暖期内通风装置每日平均运行小时数; t i ——室内设计温度(℃); t a ——采暖期室外平均温度(℃); t 0.h ——采暖室外计算温度(℃)。
5、项目能耗项目能耗=Q ah +a v附件1附件2采暖供热指标推荐值(W/m2)。