[分享]暖通负荷计算

发表于2018-12-03     1586人浏览     1人跟帖     总热度:579  

一、冷负荷计算
参照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范宣贯辅导教材》计算负荷
空调区的夏季冷负荷宜采用计算软件进行计算,采用简化计算方法时,按非稳态方法计算的各项逐时冷负荷,宜按下列方法计算。
  1. 1.     通过围护结构传入的非稳态传热形成的逐时冷负荷,按式(7.2.7-1~式(7.2.7-2)计算:
    暖通负荷计算_1
时间
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19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00

33.90
33.80
33.80
33.80
33.90
34.10
34.30
34.70
35.20
35.80
36.50
36.90
37.20
37.30
37.20
36.90
K
0.83
F
6.82

25

50.38
49.81
49.81
49.81
50.38
51.51
52.64
54.91
57.74
61.13
65.10
67.36
69.06
69.63
69.06
67.36
北外窗
时间
9:00
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20:00
21:00
22:00
23:00
24:00

30.4
31.1
31.8
32.4
32.9
33.2
33.2
33.1
32.9
32.4
31.8
31.1
30.6
30.2
29.8
29.5
K
2.7
F
5.72

25

83.40
94.21
105.02
114.29
122.01
126.64
126.64
125.10
122.01
114.29
105.02
94.21
86.49
80.31
74.13
69.50

2.标间客房北外窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷
透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分,即透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热和窗玻璃吸收太阳辐射后传入室内的热量。
透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷,按式(7.2.7-4)计算:
暖通负荷计算_2
表4-3标间客房北外窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷
时间
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20:00
21:00
22:00
23:00
24:00

0.53
0.58
0.61
0.66
0.69
0.72
0.73
0.72
0.69
0.58
0.38
0.33
0.30
0.26
0.24
0.21

0.43

147

4.29

143.72
157.28
165.41
178.97
187.11
195.24
197.95
195.24
187.11
157.28
103.04
89.49
81.35
70.50
65.08
56.95

3.人体、照明散热形成的逐时冷负荷,分别按式(7.2.7-6)~式(7.2.7-8)计算:
暖通负荷计算_3

3.1人员散热引起冷负荷
时间
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18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00

0.5
0.82
0.86
0.89
0.9
0.91
0.93
0.94
0.94
0.95
0.96
0.96
0.97
0.97
0.97
0.54

0.93

134*2

124.62
204.38
214.35
221.82
224.32
226.81
231.79
234.29
234.29
236.78
239.27
239.27
241.76
241.76
241.76
134.59


3.2
照明散热形成的逐时冷负荷
时间
9:00
10:00
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17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00

0.45
0.77
0.81
0.84
0.86
0.88
0.9
0.91
0.92
0.93
0.94
0.95
0.95
0.96
0.96
0.6

1

200

90.00
154.00
162.00
168.00
172.00
176.00
180.00
182.00
184.00
186.00
188.00
190.00
190.00
192.00
192.00
120.00

现将上述各分项计算结果列入表中,并逐时相加求得该房间的冷负荷值,如表4-6所示。
表4-6 标间各分项逐时冷负荷汇总
时间
9:00
10:00
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15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00
北外墙
50.38
49.81
49.81
49.81
50.38
51.51
52.64
54.91
57.74
61.13
65.10
67.36
69.06
69.63
69.06
67.36
北外窗传热
83.40
94.21
105.02
114.29
122.01
126.64
126.64
125.10
122.01
114.29
105.02
94.21
86.49
80.31
74.13
69.50
北外窗日射
143.72
157.28
165.41
178.97
187.11
195.24
197.95
195.24
187.11
157.28
103.04
89.49
81.35
70.50
65.08
56.95
人员散热
124.62
204.38
214.35
221.82
224.32
226.81
231.79
234.29
234.29
236.78
239.27
239.27
241.76
241.76
241.76
134.59
照明散热
90.00
154.00
162.00
168.00
172.00
176.00
180.00
182.00
184.00
186.00
188.00
190.00
190.00
192.00
192.00
120.00
总计
492.12
659.68
696.59
732.90
755.81
776.20
789.03
791.53
785.14
755.48
700.43
680.33
668.66
654.20
642.03
448.39

二、湿负荷计算

湿负荷是指空调房间的湿源(人体散湿、敞开水表面散湿和地面积水等)向室内的散湿量,也就是维持室内含湿量恒定需从房间出去的湿量。
人体散湿量可按下式计算:
三、新风量
暖通负荷计算_4 
四、热湿比
暖通负荷计算_5
表6-1 十二层各房间热湿处理汇总
房间名称
冷负荷w
湿负荷g/s
热湿比(KJ/Kg)
北向标间客房
791.53
0.056
14134.46
南向标间客房
765.38
0.056
13667.50
北向右标间
944.00
0.056
16857.14
南向套间
768.67
0.056
13726.25


五、 
全空气处理机组选型分析

     1、全空气系统
一层商铺采用全空气系统,由于一层没有空调机房所以该空调房间采用吊顶式空调的空调机组。W点为室外空气状态点;R点为室内空气状态点;M点是回风和新风混合后的状态点,该点可通过R、W两点及新风比确定;S点为送风状态点,该点为过R点的热湿比线与相对湿度为90%线的交点;SR为处理后空气送入室内的过程线,空气处理过程见图6-2。
暖通负荷计算_6
根据计算得到的负荷和热湿比可以确定图6-2各个状态点的参数。一层商铺的部分参数见表5-1.
表5-1 一层商铺各状态点参数值
状态点
W
R
S
M
焓值
90.2
56.18
47.47
64.01
温度
34.2
25`.0
17.7
27.1
根据热湿处理过程计算方法,计算步骤如下。
暖通负荷计算_7

5.1.3 全空气热湿处理计算汇总

按照上述方法计算一层商铺热湿处理过程,得出全空气热湿处理结果,见表5-2.
表5-2 全空气热湿处理结果汇总表
功能房间
冷负荷(kW)
状态点 名称
干球
温度(℃)
相对
湿度(%)
焓值(kJ/kg)
总送风量(m3/h)
回风量     
(m3/h)
一层商铺
54
W
34.2
62
90.2
11700
11635.5
R
25.0
60
56.18
S
17.7
90
47.47
M
27.1
62
64.01
根据房间的功能、形状以及一些美观性的要求,一层商铺选用了一台SYK-D-15舒源系列组合式空调器
表5-3 SYK-D-15吊顶式空调主要技术参数
规格
额定风量
外断面尺寸
风量范围
冷量范围
热量范围
宽(W
(H)
15
15000
1650
1300
13000-17000
78.3-137.6
48.4-145.3

散流器风口长度宽度分别为0.24m,风口面积为0.0576㎡,共15个风口。

2、 新风加风机盘管系统

空气-水风机盘管系统采用一次回风方式加新风对室内空气进行处理,新风冷却去湿处理到室内空气的焓值,而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑围护结构冷负荷。
(1)根据计算得到冷负荷及湿负荷得到热湿比线;
(2)过室内状态点R作热湿比线与含湿量90%交点即送风状态点;
(3)新风经过冷却去湿,处理到与室内焓值相等的机器露点;
(4)根据室内换气次数及送风量的10%,两者大值作为新风量;
(5)过室内状态点R作风机盘管热湿比线,与含湿量90%交点作为混合状态点S;
(6)根据新风量和送风量确定新风比,并作出风机盘管处理状态点;
(7)根据各状态点的焓值确定送风量、新风量和回风量。

2.1 焓湿图处理过程

以十二层朝南的标间为例,在焓湿图中画出相应状态点位置,见图4-2.
暖通负荷计算_8
图5-2 空气-水风机盘管系统热湿处理焓湿图
查焓湿图可得各状态点热湿参数值,见表4-4
状态点名称
干球温度
(℃)
相对湿度
(%)
(kJ/kg)
R
25
60
56.19
S
17.8
88
47.1
O
34.2
62
90.2
D
20.6
90
56.19
F
16.1
85
41.2
表5-4 各状态点热湿参数表

暖通负荷计算_9 
根据热湿处理过程计算方法,计算步骤如下。
暖通负荷计算_10
2.2风机盘管的选型
根据房间的形状、用途及美观要求,选用FP-10WA风机盘管机组两台。FP-10WA风机盘管的技术参数如表5-6所示。

表5-6  FP-10WA风机盘管技术参数表
型号
风量(m3/h)
额定冷量
(kW)
水流量
(kg/h)
水压降
(kPa)
噪音
(dB)
外形尺寸
 (mm×mm×mm)
FP-7.1WA
1058
936
796
5312
50.30
4699
930
16.8
38
1290×493×230

表5-5 空气-水风机盘管热湿处理结果汇总表
功能房间
冷负荷(kW)
状态点 名称
干球
温度(℃)
相对
湿度(%)
焓值(kJ/kg)
总送风量(m3/h)
回风量     
(m3/h)
新风负荷
十二层南标间
0.765
R
25
60
56.19
281.55
174.74

S
17.8
88
47.1
O
34.2
62
90.2
D
20.6
90
56.19
F
16.1
85
41.2

功能房间
冷负荷(kW)
状态点 名称
干球
温度(℃)
相对
湿度(%)
焓值(kJ/kg)
总送风量(m3/h)
回风量     
(m3/h)
新风负荷
十二层北标间
0.792
R
25
60
56.19
281.55
174.74

S
17.9
87
47.3
O
34.2
62
90.2
D
20.6
90
56.19
F
16.4
85
42

表5-5 空气-水风机盘管热湿处理结果汇总表 
功能房间
冷负荷(kW)
状态点 名称
干球
温度(℃)
相对
湿度(%)
焓值(kJ/kg)
总送风量(m3/h)
回风量     
(m3/h)
新风负荷
十二层套间
0.769
R
25
60
56.19
650.8
544

S
17.9
88
47.1
O
34.2
62
90.2
D
20.6
90
56.19
F
16.1
85
41.3

功能房间
冷负荷(kW)
状态点 名称
干球
温度(℃)
相对
湿度(%)
焓值(kJ/kg)
总送风量(m3/h)
回风量     
(m3/h)
新风负荷
十二层右标间
0.944
R
25
60
56.19
667.01
560.2

S
18.3
87
48
O
34.2
62
90.2
D
20.6
90
56.19
F
18.6
85
48.1

2.3风机盘管选型汇总

各空调房间的风机盘管选型汇总情况如表5-3所示。
表5-3  十二层各空调房间风机盘管选型汇总
房间
回风量(m3/h)
风盘型号
台数
出风口尺寸
南标间
174.74  
FP-7.1WA-D
1
800×120
北标间
174.74  
FP-10WA
1
930×120
套间
544  
FP-6.3WA-D
1
200×120
右标间
560  
FP-7.1WA-D
1
800×120

六、气流组织计算
本工程采用了全空气系统和风机盘管+独立新风系统两种空调方式。全空气系统采用散流器平送的送风方式。风机盘管则均采用散流器平送。
暖通负荷计算_11
如果送冷风,则室内平均风速为0.24m/s,送热风时,室内平均风速为0.16m/s。所选散流器符合要求。
    

6.1风机盘管散流器平送风的计算

以二十层会议室为例,该功能房间总送风量为0.366m3/s,房间净高5.1m,房间面积38.28m2。拟采用散流器平送,布置2个风口,每个风口服务面积为5.0m×5.0m。
(1)初选散流器。选用方形平送型散流器,按颈部风速为2~6m/s选择散流器规格。办公室按3m/s左右选风口。选用颈部尺寸为180×180mm2的方形散流器,颈部面积为0.0324㎡,则颈部风速为:
v=0.366(2×0.324)=5.65m/s
散流器实际出口面积约为颈部面积的90%,即A=0.0324×0.9=0.29mm2。则散流器出口风速v0=5.65/0.9=6.28m/s。
暖通负荷计算_12


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