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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。
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。
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。
热负荷和估算资料室内损失热量围护结构qT=朝向系数*墙壁屋顶地板玻璃窗面积*传热系数*温度差依据朝向、材质等不同而各异。
接触地面的地板须考虑其附加耗热，采用隔热材料时可降低50%门窗缝隙冷空气渗透负荷ql=qls+qlLqls=0.29*换气次数*房间容积*温度差qlL=700*换气次数*绝对温度差对室内送风能防止窗户冷空气侵入吸入室外空气新风负荷qo=qos+qol qos=0.29*吸入室外空气*温度差qol=720*吸入室外空气*绝对温度差每人平均吸入室外空气为30m³/h吸入室外空气量=30*房间面积*人员密度其它管道负荷等风管损失约5%，热水或蒸汽管损失约1.5%建筑物热负荷的估算供暖热负荷WQn=a.v.qn(t-tn)v-建筑物外轮廓体积m³t-室内平时计算空气温度℃tn-室外供暖计算温度℃tf-室外通风(冬)计算温度℃通风热负荷WQf=a.v.qf(t-tf)a-修正系数室外温度℃0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35a 1.41 1.15 1.00 0.89 0.81 0.75 0.69 0.66建筑物名称住宅、公寓办公餐厅俱乐部商店浴室qn-建筑物供暖热指标w/m³.℃0.70 0.73 0.60 0.62 0.65 0.48 qf-建筑物通风热指标w/m³.℃0.25 0.29 1.17 0.42 0.35 1.68 采暖设计负荷的构成比例空气热湿特性和设备性能的部分方程式名称单位方程式总热量QT W QT=QS+QL空气冷却:QT=1.2·L(h1-h2)加热/减湿:QT=1.2·L(h2-h1) QT—空气的总热量. WQs—空气的显热量WQL—空气的潜热量Wh1--空气的最初热焓kj/kgh2--空气的最终热焓kj/kgT1--空气的最初干球温度℃T2--空气的最终干球温度℃W1—空气的最初水份含量g/kgW2--空气的最终水份含量g/kgt1—室内空气干球温度℃t2—室外空气干球温度℃W3—室内空气水份含量g/kgWo--室外空气水份含量g/kg NT—室内总循环空气的换气次数h-1No—按新风量计的换气次数h-1 L—室内总送风量l/sLo—送入室内的新风量V—室内总容积m³1.2—标准空气容量kg/m³1.23—系数，等于，1.2(1.0006+1.84w) 3.0—系数,水的汽化潜热乘空气容量690汽化潜热,Wh/kg,或2500kj/kgQv --水份蒸发吸热量.W注:干空气比热1006kj/kg/k水蒸汽比热1.8kj/kg/k1℃=1KW=J/S KW=KJ/S显热量Qs W 空气冷却:Qs=1.23·L(T1-T2)加热/减湿:Qs=1.23·L(T2-T1)潜热量QL W 空气冷却:QL=3.0·L(W1-W2)加热/减湿:QL=3.0·L(W2-W1)换气次数(循环风)NT h-1NT=3.6·Lv换气次数(新风)No h-1 No=3.6·Lov总送风量L l/s L=NT·V3.6空气冷却：L= QS1.23·(T1-T2)加热/减湿：L= QS1.23·(T2-T1)新风量Lo l/s Lo=No·V3.6空气最初温度（混合空气）T1℃空气冷却：T1=t1+Lo(t2-t1)L加热/减湿：T1=t1- Lo(t1-t2)PL 1Kcal=4.187kj1KWh=3.6MJ=860 Kcal1大气压=101325Pa=101.325kpa=1013.25mbar=14.696psiLF --空气流量l/sPF --风机压力kpaEF --风机和电动机的综合效率n ---大气压的修正系数n= pa101325(pa)Lp—水流量l/sPp---水泵压力KPaH---水泵总压力mEp---水泵和电动机的综合效率Cw---水的比热KJ/KG.K对于冷冻水为4.19对于冷却水为4.18tw1—水的最初温度℃tw2—水的最终温度℃r --水的容重kg/lQ --总制冷量kwKw/TR—每冷吨制冷量的耗电量(单机):A----在100%负荷运转下的KW/TR B----在75%负荷运转下的KW/TRC----在50%负荷运转下的KW/TRD----在25%负荷运转下的KW/TR 注:1冷吨=1TR=3.516KW=3024kcal/h=12000BTU/h空气最终温度T2℃空气冷却：T2=T1- Qs1.23L加热/减湿：T2=T1+Qs1.23L水份蒸发吸热QvW Qv=3.0Lo(W3-Wo) 加湿量Hu Kg/h 空气冷却：Hu= 系统过剩潜热*运行时间690加热/减湿：Hu= Qv690通风机功率NF KW NF=LF·PF·n1000EF水泵功率NP KW NP= LP·PP·r= LP·H·r1000EF 102EP水流量（或流体）LW l/s 冷却：Lp= Qr.Cw·(tw2-tw1)加热Lp= Qr.Cw·(tw1-tw2)制冷机—能源效率性能系数BTU/Hwkw/kwEER=制冷能力（BTU/h）耗电量（W）COP=制冷能力（KW）耗电量（KW）部分负荷性能NPLV KW/TR NPLV= 10.01+0.42+0.45+0.12A B C D冷负荷估算资料各类商业和公共建筑物的空调设计参数酒店大堂23-2550-6518-230-45---------20024---12酒店单人客房24-2650-652-2230-4514.5-1110151410酒店双人客房24-2550-652-2230-4514.5-1110151410中餐厅23-2650-6516-1830-4571180-35053462西餐厅、咖啡厅23-2650-6516-1830-4571160-20045371.5舞厅（迪斯科）22-2650-6516-1830-459 8 250-35047461购物中心一层商场24-2650-6518-230-4548-1150-25023241.5购物2450-1830-48-150-25021212中心四层商场-2665-24510 0健身房24-2650-6518-230-456 8 240--------10保球场22-2450-6516-1845-556---100-200每条球道52-----10写字楼------------------------------------------------25 %玻璃窗23-2650-652-2240-510 6 100-12015153.550 %玻璃窗23-2650-652-2240-510 6 120-15017173.5100 %玻璃窗23-2650-62-2240-510 6 150-21021213.5内部无23-50-62-40-510 6 90---953.5窗区265 220 -电脑机房23-2650-6522-2430-456 6 ---------------10剧院22-2450-652-2240-55712180-35025251百货公司22-2450-652-2240-5542250-30021172.5医院22-2450-652-2140-510º´-14 6 120-150191710银行营业区24-2650-6518-240-57 6 12021174会议室24-2650-6518-240-52412180-28021243图书馆24-2650-652-2240-56 6 120241510美容室/发廊24-2650-6518-2250-6715----1324公252410 6 120 1110寓豪华房间4-260-65-220-5597公寓普通房间24-2650-652-2240-557 6 ----14148各类商业和公共建筑物的空调设计参数21242527静坐剧场115 98 72 2638643450584585543 64静坐且有轻微活动高等学校125 110 76 34516644655951765555 85普通事务工作办公室、旅馆140 124 78 46686757845965965569 103站立工作或时坐时立,有步行商店160 138 79 59877167906781155583 124轻作业工厂、轻劳动170 145 84 61974711056481125887 129一般作业工厂、中230 21010111628112919671432116150 222劳动步行(速度4.8km/h )工厂、重劳动290 2771271522151722539118627583194 287重作业工厂、强劳动430 400167233343145255377134266395128272 405注：计算平均热量按：女成人发热量为男成人85%，儿童为75%计算冷负荷种类房间传导的热量墙面墙壁qw= 顶棚面积*传热系数*实际温度差地面因朝向、材质、时间而异。
