热负荷计算例题文稿演示
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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%。
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。
附:一、冬季卫生热水负荷计算书1. ....................................................................................................................... 淋浴用热1.1 宾馆淋浴卫生热水按340 个标间,每个标间2 人,每人每天卫生热水量150L 计算,则卫生热水量V i =Ki • m-q r/T=4.58 X340X2X0.150/24=15.57 m 3/h1.2 泡池淋浴按35个淋浴喷头, 每个喷头250L/h 计算, 同时使用系数取0.8,则卫生热水量V2=q h •N o • b • (t h-t J/(t r-t i)=0.8 X 35X0.25 X(4O -5)/(60-5)=4.5 m 3/h故:淋浴卫生热水量刀V r=V r1 +V r2=15.57+4.5=20.07 m 3/h淋浴用热Q=Cm\ t =4.187 X20.07 X 10 3X (60 -5)/3600=1307 kW2. ....................................................................... 泳池用热泳池容积按100用(面积)X2m深) = 200 m3计算2.1 表面蒸发热损失Q S=(1/ B ) • P・Y • (0.0174V " +0.0229)(P b-P q) • A s • (B/B ')=(1/133.32) X1X240.6X(0.0174X0.40+0.0229)(7381.1 -2064) X100X(1.01325X10 5/1.01200X105)=97560 kJ/h (27.1 kW)其中:B ——压力换算系数,取133.32 Pa;P 水密度,kg/L;Y -------- 池温下饱和蒸汽气化潜热,kJ/h;J——池表面风速,取0.2〜0.5m/s;P b ——池温下饱和空气水蒸气分压力,Pa;P q ——环境温度下空气水蒸气分压力,Pa;A s ——池表面面积m;B ——标准大气压力, Pa;B'――当地大气压力,Pa。
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。
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。
热负荷计算例题题目: 热负荷计算例题一、热负荷计算概述热负荷计算是一种热效应分析法,将各种暖通空调设备的能耗估算到建筑结构的局部或全局,以便对未来的能源消耗有一个全面的了解。
热负荷计算是一种以平衡热流方式综合分析建筑热效果的有效方法。
二、热负荷计算的步骤1、列出建筑的结构元素,确定每个元素的地基类型、构造和保温性能等。
2、建立建筑物热性能指标体系,确定每个元素在每个季节的热物性,如温度、湿度、流量等。
3、根据季节温差中外散热系统操作状态,建立室内和外界空气交换系统计算模型4、根据地基参数,分析和评估建筑物地基热负荷,确定地面、墙面和屋顶的保温性能。
5、汇总热负荷的各种参数,同步进行热负荷的计算和分析。
6、检查预设的热性能指标预测值,判断热负荷计算结果是否符合预设热性能指标。
三、热负荷计算例题本题旨在针对西安某酒店中屋顶层的某一侧墙,用热负荷计算的方法给出室内热负荷的估算值。
1、建筑构造参数:建筑屋顶采用现浇水泥屋顶,保温层厚度为100mm,底层采用建筑玻璃,保温层厚度为100mm,外墙为50mm混凝土墙,保温层厚度为100mm,通风系统采用自然晒台;2、外界环境数据:西安地区为典型的室外温度季节性变化,夏季温度最高达38℃,最低达4℃,冬季温度最高达8℃,最低达-18℃,四季环境风速小于2.44m/s;3、室内环境数据:每半季的室内温度环境均维持在22.5℃~24.5℃,湿度维持在50%RH~60%RH,通风量3m3/h~5m3/h;4、结果分析:根据上述参数,我们可以得出如下估算室内热负荷值:在夏季,单位墙面热负荷最大值为158W/m2,最小值为71W/m2;在冬季,单位墙面热负荷最大值为116W/m2,最小值为48W/m2,室内空气换气量最大值为8.3m3/h,最小值为2.6m3/h。
四、总结热负荷计算是根据建筑结构元素的性能和外界环境数据,用模型法分析和预测建筑物热性能,给出合理的室内热负荷估算结果的一种工程计算方法。