有关冷负荷计算的几个问题的探讨

1、有关冷负荷计算的几个问题的探讨为了提高热电厂的经济效益，在有些热电项目的可行性报告中， 增加了热制冷内容而在计算建筑冷负荷时，大家对如何选择冷负荷指标，怎样 计算空调期冷负荷量，如何绘制空调冷负荷延时图都非常关心由于现有的有关 这方面的参数考资料较少，因此，根据自己在设计和编写城市三联供设计手 册，中的体会，写出这篇文章，目的是抛成引玉，文中错误这处在所难免，还 望大家批评指正。一、 空调系统设计冷负荷的计算方法城市集中三联供系统设计冷负荷的计算 与集中供热设计热负荷的计算不同，具有如下特点，1.与仅由温差传冷负荷确 定的采暖热负荷不同，空调冷负荷由温度传热，新风、日照内部发热等几部分 组成，

2、设计冷负荷计算方法比暖热负荷复杂得多.在计算空调设计冷负荷时，不 仅要计算空调负荷数量，同时还要考虑负荷复杂得多，2.在计算空调设计冷负 时，不仅要计算空调负荷的娄得，同时还要考虑负荷出现的时刻，空调设计冷 负荷出现的时刻与建筑结构，使用功能，建筑朝向，建筑高度，窗墙比等有 关。各种建筑出现空高设计冷负荷的时刻不同，因此，建筑群的空调设计冷负 荷应为各幢建筑逐时冷负荷叠加以后的最大值。在可行性阶段，以参差系数表 示。在不同类型建筑或同一建筑中，空调器的运行时间也不同，设计时以同时 使用系数表示，罗上在城市集中三联供设计中将房间同时使用系数与各类建筑 高峰负荷不同时出现对总累计负荷折减的参差系数

3、合在一起，命名为同时使 用系数K, 一般同类建筑多时，K为0. 9不同类型多时K为0.8o 3采暖地 区，虽然不是全室采暖，但要暖面积占全部建筑面积的比例很大，空调是最近 儿发展起来的，只有在要求高的地方才实施实调，因此，空调面积占建筑面积 的人比例是有限的。考虑上述特点后，我们建议采用下式计算空调系统设计冷 负荷Qn=kS (jifiqi) i=l式中QN空调系统设计冷负荷KCAL/N FI不同类型 建筑的建筑面积Mqi不同类型建筑物的空调冷负荷指标KCAL/M ji不同类型 建筑物的空调面积的百分比机同时使用系数“实用供热空调设计手册”中推 荐的国内部分建筑空调冷负荷设计指标的统计值如表1

4、所示。表1部分建筑冷负荷指标(摘抄)序号建筑类型及房间名称冷负荷指标W / M2序号 建筑类型及房间名称冷负荷指标W /M21旅馆标准层80-1107会堂报告厅150-2002医院高级病房80-1108图书阅览75-1003商场百货大楼营业室150-2509科研办公90-1404影剧院观众席180-350公寓住宅80-905体育馆比赛馆120-25011餐馆200-3506展览厅陈列室130-200“城市三联供手册”参考国内有关规范的规定，采用冷负荷指标以旅馆为基础, 其它建筑则乘以正系数方法，旅馆70 80W/M2办公楼办公楼6 =1.2商店6 = 0.5仅营业厅空，6 =1.5全部空调体育

5、馆6 =3.0为比赛馆面积，8 =1.5 为总建筑面积，大会堂6 =2 2. 5影院6 =1.2电影厅空调3 =1.5 1. 6大 剧院医院6 =0. 8-1. 0。 空调,在积占建筑的百分比见表2o表2不同类型建筑空调面积的百分比建筑类型空调面积占建筑面积的百分比旅游旅馆饭店70-80办公展览中心65-80剧院电影院俱乐部75-85医院15-35百货商店50-65二、冷负荷延续图的绘制方法冷负荷延续时间图与热负荷延续时间图一样，是表示热源或用户系统冷 负荷随室外温度或时间变化的图，能形象地反映冷负荷变化的规律，因 此，在集中三联供系统设计，技术经济分折和行管理的过程中，该图有着很 大的作用，

6、但是，影响冷负荷大小的因素不只是室内外温差的大小此时，还能 按绘制热负荷管续时间图的方法绘制冷负荷延续时间图吗，怎样绘制呢，都是 大家十分关心的问题。1、冷热负荷的区别 建筑物指标按下式计算QH=QHT+QLNF-QRH从上 式可知，热指标由传热耗热量QHT空气渗透耗热量QLNF和内部得热QRH组成， 对于住宅来说QHT约占75%-80%QLNF约占20-25%, QRH约为3. 80W / M2由 于QHT, QLNF均与室内外温差直接相关，因此，可绘制出热负荷随一温度变化 的热负荷图，建筑物空调冷负荷由通过玻璃的太阳辐射热,太阳辐射+温差传 热，温差传热，内部发热和新风负荷等，除室内外温差

7、之外，太阳辐射内部发 热和新风量的大小对冷负荷都有很大的影响，在办公楼建筑中，太阳辐射+温 差传 热约为负荷的25%内部发热约为25%新风负荷为25%太阳辐射热约为 25%由于温差传热负荷与室外空气和室内温度差有关，当两都相等，这部分负 荷为零，计算负荷时，假室日照和内部负荷为一固值，新风荷有显热负荷和潜 热负荷两部分，其值与室外空气的干球温度和湿球温度有关，研究过程中还发 现室外干球温度与平均湿球温度成线性关系，从以上分折可知，可以采用简化 方法计算建筑物冷负荷，为此，ASHRAE成立了一个专门研究简化计算建筑空调 能耗的小组，研究成果得到了年负荷只与室外空气的干球温度相关的非常简单 的计算

8、公式，并在此基础上提出了负荷频率计算法。负荷频率计算法1、特征该方法认为空调，负荷与室内外温差成正比例。即根据当地室外空气干 球温度在不同室外干球温度下出现的年频率数用于全年性空调系统或季节性频 率数用于季节性空调系统和空调系统的运行工况计算出不同室空气状态参数下 的负荷量，然后，累计计算出全年冷负荷量或季节冷负荷量。2空调期总冷负 荷量的计算。1）空调系统设计冷负荷的计算方法。 Qn=kS （jifiqii=l 2）空调期内气象参数及频率以上海为例 表3 为上海市空调期间（6、7、8月）室外空气温度的频率分布H表3上海空调期间的室外空气温度的频率分布H室外空气温度24252627282930

9、31323334合计小时数325314332348314255149124970C53702380频率F (%)0. 140. 130. 140. 150. 130. 110. 060. 050. 040. 020. 031.0000. 10.20. 30.40.50.670.80.912）负荷率g的计算，从以上分析了解到，冷负荷与热负荷一样随室外温度而 变化，其变化的规律为Q=F（TWK）,本文以负荷奉表示这种变化规律，计算 公式为TWKTQ3） =TWKGTQ式中g负荷率twh, twk, tq空调室外计算温度，空调期室外温度和开始空调时的室外温度上海市空调期的负荷 率如表3所示，空调期总

10、冷负荷量的计算。Qa= S 4 Qn i=l式中Qn空调期冷负荷量KCAL/A&不同室外温度下的负荷率Qn空调系统计 算冷负荷Kcal/h 3、冷负荷延续时间的绘制在冷负荷延续时间图中，横坐 标的左方室外温度twk纵坐标为空调系统冷负荷Qn横坐标的右方表示小时数。 如横坐标nl代表外温度twkWtwk （twl为空调室外计算温度）出现的总小时数 N1代表室外温度twktwk出现的总小时数n2,代表室外温度twktwk 1出 现的小时数nzh代表整个空调期的空调总小时数。空调冷负荷延续时间图的绘制方法如下：图左方首先绘出空调冷负荷随室外温度变化曲线图，曲线斜率 twk-tq =. twk

11、-tq然后，通过twk时的冷负荷Qq引一水平线，与相应出现的总小时数n的横从标上引的垂直线相交于a,之后，通过 twkl时的 冷负荷Q1引一水平线，与相应出的总小时数nl的横坐标上引的垂 直线相交于A1依此类推，在图1右侧连接Qna 'ala2等点形成的曲线，即为 空调冷负荷延续时间图，力中曲线Qna 'ala2 akQ所包围的面积就是空调期间 的空调年总冷负荷量。3、例题请计算上海地区3. 5万M2住宅群集中三联供项目的年总冷负荷，已 知：住宅冷负荷指标为90KCAL/M2,从室外干球温度为240c开始供冷，供冷 时间为2380H,不同室外温度的小时数，频及负荷数率见表3空调室外计算温 度 34 OCo(1) 空调系统计算冷负荷 QN QN=K. J. F. Q = 0. 9X0. 7X3. 5X90 = 198. 5 万 KCAL/H=200 万 KCAL/H(2) 绘制冷负荷延时图(3) 计算QA M 方法2： QAX 4 IFIQN. N 式中N-延续小时图（H）本 例本例题为238H QN=-计算冷负荷（KCAL/H）,本例题为200万CAL/ H QA=165180 万大卡/A(4) 计算最大负荷小时数TER负荷率