寻源宝典新风负荷和室内热源怎么考虑在制冷量计算中
山东东元空调设备有限公司,2023年成立于德州武城,专业生产风机盘管等空调设备,经验丰富,在行业内具权威性。
在空调系统制冷量计算中,新风负荷和室内热源是两大核心组成部分 , 需分别量化并叠加到总制冷量中。新风负荷指处理室外新风所需的冷量,需同时考虑显热 (温度变化)和潜热(湿度变化), 通常采用焓差法计算 。
以下是具体考虑方法及步骤:
一、新风负荷的计算方法
新风负荷指处理室外新风所需的冷量,需同时考虑显热(温度变化)和潜热(湿度变化),通常采用焓差法计算。
1. 计算步骤
确定新风量:
根据规范或需求确定新风量 G
w
(单位:m³/h),常见标准包括:
人员新风量:每人30-50 m³/h(如办公室按30 m³/h,会议室按50 m³/h)。
最小新风比:通常不低于总风量的10%-20%(防止室内空气质量恶化)。
特殊场景:医院手术室、实验室等需按更高标准设计。
查询焓值与含湿量:
通过焓湿图或气象数据,获取以下参数:
室外新风焓值 i
w
(kJ/kg)和含湿量 d
w
(g/kg)。
室内送风焓值 i
N
(kJ/kg)和含湿量 d
N
(g/kg)。
计算新风冷量:
Q
w
=ρ⋅G
w
⋅(i
w
−i
N
)
或分项计算显热与潜热:
显热负荷:Q
w,显
=c⋅ρ⋅G
w
⋅(t
w
−t
N
)
潜热负荷:Q
w,潜
=ρ⋅G
w
⋅r⋅(d
w
−d
N
)
其中,r为水的汽化潜热(约2500 kJ/kg),t
w
、t
N
为新风与送风温度。
2. 示例计算
场景:某办公室面积100 m²,人员10人,夏季室外设计参数为干球温度35、湿球温度28(对应焓值 i
w
=90kJ/kg),室内设计温度26、相对湿度50%(对应焓值 i
N
=55kJ/kg)。
新风量:G
w
=10×30=300m
3
/h
新风冷量:
Q
w
=1.2×
3600
300
×(90−55)=3.5kW
二、室内热源负荷的计算方法
室内热源包括人员、设备、照明等,其散热形式分为显热(直接升温)和潜热(如人员呼吸、设备散热中的水分蒸发)。
1. 人员散热
显热散热:人体通过传导、对流和辐射散热,按活动强度分为:
静坐:约100-120 W/人
轻劳动:约150-200 W/人
重劳动:约250-300 W/人
潜热散热:人体通过呼吸和出汗蒸发水分,约50-70 W/人(静坐状态)。
总散热量:
Q
人员
=n×(q
显
+q
潜
)
其中,n为人数,q
显
、q
潜
为单人显热与潜热散热量。
2. 设备散热
电力设备:如电脑、服务器等,按额定功率的30%-50%估算散热量(因设备效率通常为50%-70%)。
Q
设备
=P×η
其中,P为设备总功率(kW),η为散热系数(如电脑取0.3,服务器取0.5)。
电机设备:如风机、水泵等,按额定功率的100%估算散热量(因电机效率通常较低)。
3. 照明散热
白炽灯:按额定功率的100%估算散热量。
荧光灯:按额定功率的60%-80%估算(因部分电能转化为光能)。
LED灯:按额定功率的30%-50%估算(能效更高)。
Q
照明
=P
照明
×η
照明
4. 示例计算
场景:同上办公室,人员10人(静坐),设备功率3 kW(电脑),照明功率1 kW(LED灯)。
人员散热:
显热:10×120=1.2kW
潜热:10×60=0.6kW
总散热:Q
人员
=1.2+0.6=1.8kW
设备散热:
Q
设备
=3×0.3=0.9kW
照明散热:
Q
照明
=1×0.5=0.5kW
室内总热源负荷:
Q
室内
=Q
人员
+Q
设备
+Q
照明
=1.8+0.9+0.5=3.2kW
三、总制冷量的计算与修正
1. 总制冷量叠加
Q
总
=Q
w
+Q
室内
示例:
Q
总
=3.5+3.2=6.7kW
2. 关键修正因素
风机温升:风机做功导致空气温度升高(约1-2),需额外增加制冷量:
Q
修正
=Q
总
×
t
进风
−t
送风
Δt
风机
其中,Δt
风机
为风机温升(通常取1-2)。
表冷器效率:实际制冷量需除以表冷器效率(通常取0.8-0.95):
Q
实际
=
η
表冷器
Q
总
安全余量:考虑设计误差和未来负荷增长,通常预留10%-20%余量:
Q
选型
=Q
实际
×1.1∼1.2
3. 最终选型示例
若表冷器效率为0.9,安全余量取10%,则:
Q
实际
=
0.9
6.7
=7.44kW
Q
选型
=7.44×1.1=8.18kW
最终选择制冷量≥8.2 kW的空调机组。

