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基于空间参数的风机盘管冷/热负荷计算实例
发布时间:2025年08月22日

实例一:住宅卧室冷负荷计算

空间参数:卧室面积\(F = 15㎡\),层高\(h = 2.8m\),位于南方地区,窗户为南向,面积\(F_{窗}=3㎡\)。房间常住 2 人,有 1 台电脑(额定功率\(P_{电脑}=100W\),使用系数\(\eta_{电脑}=1.0\))、1 盏灯(额定功率\(P_{灯}=30W\),使用系数\(\eta_{灯}=1.0\)),无新风系统。

(一)围护结构负荷

基本传热负荷

假设卧室为新建住宅,外墙传热系数\(K_{墙}=0.8W/(㎡·℃)\),窗户传热系数\(K_{窗}=2.8W/(㎡·℃)\)。夏季室外计算温度\(t_{外}=35℃\),室内设计温度\(t_{内}=26℃\),则\(\Delta t = t_{外}-t_{内}=9℃\)。

外墙面积(假设四面墙,两面有窗户,忽略门窗面积影响外墙面积计算):\(F_{墙}=2×(15÷2.8)×2.8 + 2×(15÷2.8)×2.8 - 3 = 30 - 3 = 27㎡\)(此处简化计算,实际需按建筑图纸精确计算)

外墙传热负荷:\(Q_{墙}=K_{墙}×F_{墙}×\Delta t = 0.8×27×9 = 194.4W\)

窗户传热负荷:\(Q_{窗}=K_{窗}×F_{窗}×\Delta t = 2.8×3×9 = 75.6W\)

围护结构基本传热总负荷:\(Q_{围护 - 传热}=Q_{墙}+Q_{窗}=194.4 + 75.6 = 270W\)

日照附加冷负荷(针对窗户)

南方北纬地区,南向日照附加系数\(C = 1.15\)。

窗户日照附加冷负荷:\(Q_{日照}=Q_{窗}×C = 75.6×1.15 = 86.94W\)

围护结构总冷负荷:\(Q_{围护}=Q_{围护 - 传热}+Q_{日照}=270 + 86.94 = 356.94W\)

(二)人员与设备负荷

人员散热负荷

卧室人员为静坐状态,单位人员冷负荷\(q = 120W/人\),人数\(n = 2\)人。

人员散热冷负荷:\(Q_{人}=n×q = 2×120 = 240W\)

设备散热负荷

电脑散热负荷:\(Q_{电脑}=P_{电脑}×\eta_{电脑}=100×1.0 = 100W\)

灯散热负荷:\(Q_{灯}=P_{灯}×\eta_{灯}=30×1.0 = 30W\)

设备总散热冷负荷:\(Q_{设备}=Q_{电脑}+Q_{灯}=100 + 30 = 130W\)

(三)总冷负荷

无其他负荷(无新风系统),负荷余量系数\(\alpha = 0.15\)。

总冷负荷:\(Q_{总}=(Q_{围护}+Q_{人}+Q_{设备})×(1 + \alpha)=(356.94 + 240 + 130)×1.15=(726.94)×1.15≈836W\)

根据计算结果,应选择额定制冷量略大于 836W 的风机盘管,如额定制冷量为 900W 的风机盘管

实例二:办公室热负荷计算

空间参数:办公室面积\(F = 30㎡\),层高\(h = 3m\),位于北方地区,窗户为东向,面积\(F_{窗}=4㎡\)。办公室有 5 人办公,有 5 台电脑(额定功率\(P_{电脑}=100W\),使用系数\(\eta_{电脑}=0.8\))、2 台打印机(额定功率\(P_{打印}=80W\),使用系数\(\eta_{打印}=0.6\)),有新风系统,每人新风量按\(30m³/h\)计算。

(一)围护结构负荷

基本传热负荷

北方新建办公楼,外墙传热系数\(K_{墙}=0.7W/(㎡·℃)\),窗户传热系数\(K_{窗}=2.6W/(㎡·℃)\)。冬季室内设计温度\(t_{内}=20℃\),室外计算温度\(t_{外}=-5℃\),则\(\Delta t = t_{内}-t_{外}=25℃\)。

外墙面积(假设四面墙,两面有窗户,忽略门窗面积影响外墙面积计算):\(F_{墙}=2×(30÷3)×3 + 2×(30÷3)×3 - 4 = 60 - 4 = 56㎡\)

外墙传热负荷:\(Q_{墙}=K_{墙}×F_{墙}×\Delta t = 0.7×56×25 = 980W\)

窗户传热负荷:\(Q_{窗}=K_{窗}×F_{窗}×\Delta t = 2.6×4×25 = 260W\)

围护结构基本传热总负荷:\(Q_{围护 - 传热}=Q_{墙}+Q_{窗}=980 + 260 = 1240W\)

日照附加冷负荷(冬季可忽略,此处计算热负荷):冬季日照时间短且太阳辐射弱,对热负荷影响小,暂不考虑。

(二)人员与设备负荷

人员散热负荷

办公室人员为静坐办公,单位人员热负荷\(q = 80W/人\),人数\(n = 5\)人。

人员散热热负荷:\(Q_{人}=n×q = 5×80 = 400W\)

设备散热负荷

电脑散热负荷:\(Q_{电脑}=\sum_{i = 1}^{5}(P_{电脑}×\eta_{电脑}) = 5×100×0.8 = 400W\)

打印机散热负荷:\(Q_{打印}=\sum_{i = 1}^{2}(P_{打印}×\eta_{打印}) = 2×80×0.6 = 96W\)

设备总散热热负荷:\(Q_{设备}=Q_{电脑}+Q_{打印}=400 + 96 = 496W\)

(三)新风负荷

新风量\(V = 5×30 = 150m³/h\),空气密度\(\rho = 1.2kg/m³\),空气比热\(C_{p}=1.005kJ/(kg·℃)\)。

新风热负荷:\(Q_{新风}=\rho×V×C_{p}×\Delta t = 1.2×150×1.005×25 = 4522.5W\)

(四)总热负荷

负荷余量系数\(\alpha = 0.2\)。

总热负荷:\(Q_{总}=(Q_{围护}+Q_{人}+Q_{设备}+Q_{新风})×(1 + \alpha)=(1240 + 400 + 496 + 4522.5)×1.2=(6658.5)×1.2≈7990W\)

根据计算结果,应选择额定制热量略大于 7990W 的风机盘管,且需考虑风机盘管的新风接入方式,以满足新风负荷需求。


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