機房冷負(fù)荷及濕負(fù)荷計算詳解

1、1、冷負(fù)荷計算(一) 外墻的冷負(fù)荷計算通過墻體、天棚的得熱量形成的冷負(fù)荷，可按下式計算：CLQr =KF " t - s W式中K圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)， W/m2?K ;F墻體的面積，m2 ;3衰減系數(shù)；V護結(jié)構(gòu)外側(cè)綜合溫度的波幅與內(nèi)表面溫度波幅的比值為該墻體的傳熱衰減度；T十算時間，h;s 護結(jié)構(gòu)表面受到周期為 24小時諧性溫度波作用， 溫度波傳到內(nèi)表面的時間延遲，h ;ts 度波的作用時間，即溫度波作用于圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的時間，h ;"t s T -乍用時刻下，圍護結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計算溫差，簡稱負(fù)荷溫差。(二) 窗戶的冷負(fù)荷計算通過窗戶進入室內(nèi)的得熱量有瞬變傳熱得熱和日射得熱量兩

2、部分，日射得熱量又分成兩部 分：直接透射到室內(nèi)的太陽輻射熱qt和被玻璃吸收的太陽輻射熱傳向室內(nèi)的熱量qa。(a) 窗戶瞬變傳熱得形成的冷負(fù)荷本次工程窗戶為一個框二層3.0mm厚玻璃，主要計算參數(shù) K=3.5 W/m2?K。工程中用下式計算：CLQr =KF " t t W式中K窗戶傳熱系數(shù)， W/m2?K ;F窗戶的面積，m2 ;"t T "算時刻的負(fù)荷溫差，C。(b) 窗戶日射得熱形成的冷負(fù)荷日射得熱取決于很多因素，從太陽輻射方面來說， 輻射強度、入射角均依緯度、月份、日期、時間的不同而不同。 從窗戶本身來說，它隨玻璃的光學(xué)性能，是否有遮陽裝置以及窗戶結(jié)構(gòu)(鋼、

3、木窗，單、雙層玻璃)而異。此外，還與內(nèi)外放熱系數(shù)有關(guān)。工程中用下式計算：CLQj? t = xg xd Cs Cn Jj? t W式中xg窗戶的有效面積系數(shù)；xd 地點修正系數(shù)；Jj? t計算時刻時，透過單位窗口面積的太陽總輻射熱形成的冷負(fù)荷，簡稱負(fù)荷，W/m2 ;Cs 窗玻璃的遮擋系數(shù)；Cn 窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)。(三) 外門的冷負(fù)荷計算當(dāng)房間送風(fēng)兩大于回風(fēng)量而保持相當(dāng)?shù)恼龎簳r，如形成正壓的風(fēng)量大于無正壓時滲入室內(nèi)的空氣量，則可不計算由于門、窗縫隙滲入空氣的熱、濕量。如正壓風(fēng)量較小，則應(yīng)計算一部 分滲入空氣帶來的熱、濕量或提高正壓風(fēng)量的數(shù)值。(a) 外門瞬變傳熱得形成的冷負(fù)荷計算方法同窗戶

4、瞬變傳熱得形成的冷負(fù)荷。(b) 外門日射得熱形成的冷負(fù)荷計算方法同窗戶日射得熱形成的冷負(fù)荷，但一層大門一般有遮陽。(c )熱風(fēng)侵入形成的冷負(fù)荷由于外門開啟而滲入的空氣量G按下式計算：G=nVmt w kg/h式中Vm 外門開啟一次（包括出入各一次）的空氣滲入量（m2/人次？h）,按下表39選用；n每小時的人流量（人次/h）;丫 w室外空氣比重（kg/m2 ）。表3 9 Vm值（m2/人次？h）每小時通過的人數(shù)普通門帶門斗的門轉(zhuǎn)門單扇 一扇以上 單扇 一扇以上 單扇 一扇以上100 3.0 4.75 2.50 3.50 0.80 1.00100700 3.0 4.75 2.50 3.50 0.7

5、0 0.907001400 3.0 4.75 2.25 3.50 0.50 0.6014002100 2.75 4.0 2.25 3.25 0.30 0.30因室外空氣進入室內(nèi)而獲得的熱量，可按下式計算：Q=G?0.24（tw -tn） kcal/h（四）地面的冷負(fù)荷計算舒適性空氣調(diào)節(jié)區(qū)，夏季可不計算通過地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄?fù)荷。工藝性空氣調(diào)節(jié)區(qū)，有外墻時，宜計算距外墻2m范圍內(nèi)的地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄?fù)荷， 地面冷計算采用地帶法（同采暖）。（五）內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板、地面的冷負(fù)荷內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板等圍護結(jié)構(gòu)，當(dāng)鄰室為非空氣調(diào)節(jié)房間時，其室溫基數(shù)大于3C時，鄰室溫度采用平均溫度，其冷負(fù)荷按下式計算：Q=KF（

6、twp+ " tls tn） W式中Q內(nèi)墻或樓板的冷負(fù)荷，W;K內(nèi)墻或樓板的傳熱系數(shù)，W/m2? C；F 內(nèi)墻或樓板的傳熱面積，m2 ;tls鄰室計算平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度的差值，C。內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板等其鄰室為空氣調(diào)節(jié)房間時，其室溫基數(shù)小于3C時，不計算。（六）室內(nèi)得熱冷負(fù)荷計算（a）電子設(shè)備的冷負(fù)荷電子設(shè)備發(fā)熱量按下式計算：Q=1000n1n2n3N W式中Q電子設(shè)備散熱量，W;N 電子設(shè)備的安裝功率，kW ;n1 安裝系數(shù)。電子設(shè)備設(shè)計軸功率與安裝功率之比，一般可取0.70.9 ;n2 負(fù)荷功率。電子設(shè)備小時的平均實耗功率與設(shè)計軸功率之比，根據(jù)設(shè)備運轉(zhuǎn)的實際情況

7、而定。n3 同時使用系數(shù)。房間內(nèi)電子設(shè)備同時使用的安裝功率與總功率之比。根據(jù)工藝過程的設(shè)備使用情況而定。對于電子計算機，國外產(chǎn)品一般都給出設(shè)備發(fā)熱，可按其給出的數(shù)字計算。本次設(shè)計每臺計算機 Qs=150W。（b ）照明設(shè)備照明設(shè)備散熱量屬于穩(wěn)定得熱，一般得熱量是不隨時間變化的。根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同，其得熱量為：白熾燈Q=1000N W熒光燈 Q=1000 n1n2N W式中N 照明燈具所需功率，kW ；n1 鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時，取n1=1.2 ;當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器設(shè)在頂棚內(nèi)時，可取n1=1.0 ；n2 燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部有小孔（下部

8、為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱與熒光燈頂棚內(nèi)時，取n2=0.50.6 ;而熒光燈罩無通風(fēng)孔者，則視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況，n2=0.60.8。（c ）人體散熱人體散熱與性別、年齡、衣著、勞動強度及周圍環(huán)境條件等多種因素有關(guān)。人體散發(fā)的潛熱量和對流熱直接形成瞬時冷負(fù)荷，而輻射散發(fā)的熱量將會形成滯后的冷負(fù)荷。實際計算中， 人體散熱可以以成年男子為基礎(chǔ)，成以考慮了各類人員組成比例的系數(shù)，稱群集系數(shù)。對于不同功能的建筑物中的各類人員（成年男子、女子、兒童等）不同的組成進行修正，下表給 出了一些建筑物中的群集系數(shù)，作為參考。于是人體散熱量為：Q=q nn' W式中q不同室溫和勞動性質(zhì)時成年男子散熱量，W

9、 ;n室內(nèi)全部人數(shù)；n'集系數(shù)。表3 11某些空調(diào)建筑物內(nèi)的群集系數(shù)工作場所影劇院百貨商店旅店體育館圖書閱覽室工廠輕勞動群集系數(shù) 0.89 0.89 0.93 0.92 0.96 0.90設(shè)備、照明和人體散熱得熱形成的冷負(fù)荷，在工程上可用下式簡化計算：CLCT =QJXs -T W式中Q設(shè)備、照明和人體的得熱， W;T 設(shè)備投入使用時刻或開燈時刻或人員進入房間時刻，h;tT 從設(shè)備投入使用時刻或開燈時刻或人員進入房間時刻到計算時間的時間，h;JX&-T （JE&-T、JL &-T、JPs-T） t-T時間的設(shè)備負(fù)荷強度系數(shù)，照明負(fù)荷強度系數(shù)、人 體強度負(fù)荷系數(shù)。

10、表3 12設(shè)備器具散熱的負(fù)荷系數(shù)JEt T房間類 型 連續(xù)使用總時數(shù) 投入使用后的小時數(shù) t T3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16重681216 0.77 0.81 0.84 0.86 0.32 0.18 0.15 0.12 0.10 0.09 0.07 0.06 0.06 0.050.78 0.81 0.84 0.86 0.88 0.90 0.36 0.21 0.17 0.14 0.12 0.10 0.09 0.080.80 0.83 0.86 0.88 0.89 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.40 0.25 0.20 0.170.8

11、3 0.86 0.88 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.96 0.97 0.97 0.98表3 13照明散熱的負(fù)荷系數(shù) JL t T房間類 型 連續(xù)使用總時數(shù) 投入使用后的小時數(shù) t T1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16重34681216 0.42 0.60 0.65 0.29 0.14 0.12 0.11 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04 0.030.42 0.61 0.66 0.70 0.33 0.18 0.15 0.13 0.12 0.10 0.09 0.08

12、0.070.060.050.050.43 0.61 0.67 0.71 0.74 0.78 0.39 0.24 0.20 0.18 0.16 0.140.120.100.090.080.45 0.63 0.68 0.72 0.75 0.78 0.81 0.83 0.45 0.28 0.24 0.210.190.160.140.120.49 0.66 0.71 0.74 0.77 0.80 0.83 0.85 0.87 0.89 0.90 0.910.510.340.290.260.55 0.72 0.76 0.79 0.81 0.84 0.86 0.88 0.89 0.91 0.92 0.93

13、0.940.950.950.96表3 14人體顯熱散熱的負(fù)荷系數(shù)JPt T房間類 型 連續(xù)使用總時數(shù)投入使用后的小時數(shù)t T3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16重681216 0.73 0.77 0.80 0.83 0.34 0.20 0.17 0.14 0.12 0.11 0.09 0.08 0.07 0.060.74 0.78 0.81 0.83 0.85 0.87 0.38 0.23 0.20 0.17 0.15 0.13 0.11 0.100.76 0.80 0.82 0.85 0.87 0.88 0.90 0.91 0.92 0.93 0.43 0.2

14、8 0.24 0.200.80 0.83 0.85 0.87 0.89 0.90 0.92 0.93 0.94 0.95 0.95 0.96 0.96 0.97(d )食物散熱量形成冷負(fù)荷計算餐廳負(fù)荷時，食物散熱量形成的顯熱冷負(fù)荷，可按每位就餐人員9W考慮。計算過程如下：已確定餐廳人數(shù)為200人。貝U Q=9X 200=1800W(八)濕負(fù)荷計算(a) 人體散濕量人體散濕量應(yīng)同人體散熱量一樣考慮。計算過程如下：查資料得，成年男子散熱散濕量為：顯熱61W/人，潛熱73W/人，109g/h?人；房間人數(shù)為20人。Q=qnn' =109 X 20 X 0.77=0.00047kg/s(b) 水面散濕量W=3(Pq?b Pq ) F kg/s式中Pq?相應(yīng)于水表面溫度下的飽和空氣的水蒸汽分壓力，Pa ;Pq空氣中水烝汽分壓力Pa;F -蒸發(fā)水槽表面積，m2 ;3 -蒸發(fā)系數(shù)，kg/(N?s) , 3按下式確定：3=(a +0.00363v) 10 一 5 ;B 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，其值為101325Pa ;B'地實際大氣壓力，Pa ;a周圍空氣溫度為1530 C,不同水溫下的擴散系數(shù)，kg/(N?s);v水面上周圍空氣流速，m/s。表3 11不同水