空调设备负荷的电功率计算.docx

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空调设备负荷的电功率计算

住宅内空调设备负荷的电功率计算

从事电气设计的工程技术人员，需要对室内空调的用电负荷进行估算。

这是一个有经验的电气工程师应该具有的能力。

这需要了解一些相关的基础技术资料。

影响室内消耗冷负荷的因素很多，有人体散热、建筑物的吸收和向外传导、照明灯具的发热、新风的吸收和排出室外的空气带走冷量等。

部分场所空调冷负荷的估算指标

房间类型室内人数建筑负荷人体负荷照明负荷新风量新风负荷总负荷

人/m2W/m2W/m2W/m2m3/人.hW/m2W/m2Kcal/m2

公寓住宅0.1070.0014.0020.0050.0054.00158.00135.88

睡房0.2550.0041.0050.0025.0067.00208.00178.88

普通房间0.1050.0014.0020.0025.0036.00145.00124.70

客房0.0660.007.0020.0050.0040.00177.00152.22

饭厅客厅0.5035.0070.0020.0025.0040.00190.00163.40

6酒吧0.5035.0070.0015.0025.00136.00256.00220.16

7咖啡厅0.5035.0070.0015.0025.00136.00256.00220.16

8小卖部0.2040.0031.0040.0020.0050.00181.00156.66

9商店0.2040.0031.0040.0020.0050.00181.00156.66

小型个人办公室0.1040.0014.0050.0025.0040.00145.00124.70

11一般办公室0.2040.0028.0040.0025.0045.00178.00148.78

12图书阅览0.2050.0028.0030.0025.0060.00193.00166.00

13会议室0.6460.0089.0040.0025.00136.00350.00301.00

14商场1.0035.00140.0040.0012.00136.00347.00298.00

二　当量计算

1.冷量的单位：

冷量（即热量）的单位有焦耳（J）、千焦耳（KJ）、瓦（W）、千瓦（KW）；卡（cal）、千卡（kcal）（大卡）

在标准大气压的状况下，将一千克的水从19.56℃加热到20.5℃所需要的热量定义为一千卡（kcal）的热量。

即1kcal/kg℃或近似等于1kcal/m3℃

2.冷量（即热量）的单位的换算：

1W=1J/s=0.238844cal/s

1Wh（电热）＝0.86cal

3.电热当量

1KWh＝860cal

三　制冷机的效能比

制冷效能比η=制冷机的制冷量/制冷机的输入电功率

制热效能比η=制热装置的制热量/制热装置的输入电功率

1.别墅中央空调FWR-20B1,名义制冷量为20.10KW，输入功率为7.0KW；名义制热量为21.80KW，输入功率为6.40KW。

压缩机输入功率2x2.80KW；风侧换热器2x0.19KW；水侧换热器1x0.90KW。

求空调的制冷制热效能比。

已知：

名义制冷量20.10KW，输入总功率7.00KW；名义制热量为21.80KW，输入总电功率为6.40KW。

·制冷机效能比η=20.10/7.0＝2.87

·制热装置效能比η=21.80/6.4＝3.41

2.别墅中央空调机SA-08CSH,名义制冷量为22400kcal/h；名义制热量为25800kcal/h;压缩机制冷功率9.90KW；制热功率为9.50KW;散热风扇：

0.90KW;冷水泵1.00KW。

求空调的制冷制热效能比。

（1）将冷热量由千卡换算为电热量。

已知，1KW（电热）＝860kcal/h

1）制冷量＝22400kcal/h/860kcal/h=26.05KW

2）制热量＝25800kcal/h/860kcal/h=30.00kw

（2）制冷机的效能比

效能比η=制冷机的制冷量/压缩机的输入电功率

·制冷机效能比η=26.05/9.90＝2.63

·制热机效能比η=30.0/9.50＝3.15

3．某型号单冷分体空调，名义制冷量：

2600W，输入功率990W。

试求其效能比。

效能比η=制冷机的制冷量/压缩机的输入电功率＝2600W/990W=2.63

4.型号KFR-2GW/K冷热型分体空调，名义制冷量：

制冷/制热2600W/2860W,制冷/制热输入功率950W/920W。

试求其效能比。

1）制冷效能比η=制冷机的制冷量/压缩机的输入电功率＝2600/950＝2.73

2）制热效能比η=制热装置的制热量/制热装置的输入电功率＝2860/920＝3.10

5.型号KFR-36GW/LS-L1250HT冷热型分体空调，名义制冷量：

制冷/制热3600W/4200W,制冷/制热输入功率1280W/1380W。

试求其效能比。

1）制冷效能比η=制冷机的制冷量/压缩机的输入电功率＝3600/1280=2.81

2）制热效能比η=制热装置的制热量/制热装置的输入电功率＝4200/1380=3.13

四、住宅空调用电负荷的估算

·住宅空调用电负荷的估算方法很多，本文采用单位面积指标估算法。

估算公式描述如下：

住宅空调用电负荷＝（单位面积指标X住宅的建筑面积）除以（电热当量X制冷效率（效能比））

·某住宅为三居室：

小卧室10.02平方米，卧室11.74平方米，主卧室12.58平方米，起居厅23.35平方米，门道4.81平方米，厨房6.07平方米，卫生间3.98平方米，使用面积74.37平方米，层高2.90m。

试计算各个房间采用多大输入功率的分体空调机？

（1）查上表确定估算指标。

小卧室、卧室估算指标145W/m2；主卧室估算指标158W/m2；起居厅（23.35+4.81+6.07+3.98）估算指标158W/m2。

（2）计算各房间的冷负荷

1）小卧室Q＝10.02m2x145W/m2＝1452.9W

2）卧室Q=11.74m2x145W/m2＝1702.3W

3）主卧室Q=12.38m2x158W/m2=1956.04W

4）起居厅Q=（23.35+4.81+6.07+3.98）m2x158W/m2＝6037.18W

（3）利用空调效能比计算出分体空调的电功率

其制冷机效能比η=2.7（平均值）

·小卧室P＝Q/η=1452.9W/2.7=538.11W,安装功率P=0.736KW

·卧室P＝Q/η=1702.3W/2.7=630.48W,安装功率P=0.736KW

·主卧室P＝Q/η=1956.04/2.7=724.46W,安装功率P=0.736KW

·起居厅P＝Q/η=6307.18W/2.7=2235.99W,安装功率P=2.20KW

（4）若采用家庭型中央空调则：

上面的例题中所需的冷量为：

∑Q=1452.9+1702.3+1956.04+6037.18=11348.42W

所需的电功率为∑P=0.736+0.736+0.736+2.20=4.40KW

可选择的家庭中央空调见下表

家庭中央空调选用表

厂房型号制冷量KW制热量KW总输入功率KW电压V

森宝LSRF1010114220

清华同方HSFR-109.711.13.43220

东宇JLRS10L10.311.353.71220

澳科AKH42510124220

通过比较可采用家庭中央空调，具有一定的节能效果，值得人们试试。

一、空调相关知识

1、空调器：

　　全称空气调节器，是一种向房间或其他密闭区域直接提供经过处理的空气设备。

主要包括制冷和除湿用的制冷系统、空气循环和净化装置、加热和通风装置等。

空调器的主要功能是对室内空气进行滤尘、冷却和除湿。

（有的还具有制热和更换新风的功能）实现对室内温度的自动调节。

空调按照功能不同，可分为单冷型、热泵型和电辅助加热型。

2、变频空调器：

　　能够在一定的范围内连续调节压缩机的频率或转速，即可改变制冷剂的流量，而发挥最能与环境状态相匹配的能力而自动调节输出的新型空调器。

变频空调器采用数字信号处理和模拟控制与人工智能控制相结合。

与普通空调相比，变频空调具有制冷制热迅速强劲，高效节能，舒适可靠，智能除霜，除湿量大，超静音，宽电压工作等优点。

变频空调与定频空调的区别：

　　1）变频空调高功率启动运转，迅速达到设定温度，低功率维持，室温平衡，因而制冷制热迅速、省电、室温波动小。

　　2）定频空调以固定功率运转，通过频繁开关机维持室内温度，因而制冷制热速度缓慢，对家庭电网冲击大，室温波动大。

数字直流空调与交流空调的区别：

　　交流空调改变的是压缩机的供电频率，从而改变压缩机工作速度及供电频率10HZ—150HZ；

　　直流空调改变的是压缩机的供电电压，从而改变压缩机的工作速度供电电压150V—260V。

3、空调型号的表示：

　　国产空调器命名方法如下：

KFR（d）50LW/T（DBPJXF）

K-空调F-分体式R-热泵制热型D-辅助电加热50-制冷/制热量L-结构类型

W-室外机T-开发型号D-直流BP-变频J-离子除尘X-双向换风F负离子

（L—结构类型代号中：

“L”-柜式，落地式；“G”-壁挂式；“C”-窗式；“N”-内藏式；“F”-风管式；“Q”-嵌入式；“D”-吊顶式）

4、空调器的制冷量/制热量：

　　1）空调器在进行制冷运转时，在单位时间内，从密闭房间内排出的热量称为空调器的制冷量。

　　2）空调器在进行制热运转时，在单位时间内从密闭房间内释放出的热量称为空调器的制热量。

　　3）每平方米空调需要150W制冷量：

从而推出房间面积使用空调的计算公式：

制冷量/150W=△△+2=□△-2=0

　　“△”即为适应房间的面积“□”为适应最大面积“0”为适应最小面积

　　例如：

KFR-2601GW/BP制冷量：

2600W

　　2600/150=1717+2=1917-2-15

　　即该空调适用面积为：

15-19㎡，空调的匹数也由此而来。

根据制冷量给空调分类：

　　1P：

2300W-2500W1.5P：

3000W-3600W1.25P:

2600W-2800W

　　2P:

4000W-5200W3P:

6500W-7200W2.5P:

5800W-6200W

　　5P:

1200W10P:

2400W

耗电量:

　　1P:

900W左右1.5P:

1300W左右2P:

1800W左右

　　3P:

2800W左右5P:

5000W左右10P:

10000W左右

　　一般空调电压为220V,3P的有220V也有280V；220V适用于家用；380V为动力电适用于商用

　　一般5P、10P均为商用机，380V电的代码一般为：

“3”、“S”

空调适用面积：

　　1P：

11-17㎡1.5P:

18-25㎡2P:

30-33㎡1.25P:

18-23㎡

　　3P:

40-45㎡5P:

60㎡左右10P:

50㎡左右

１、关于空调１Ｐ＝８００－９００Ｗ的近似计算公式。

为什么不是７３５Ｗ？

一方面是因为Ｐ本身就有两种换算方法，一种是７３５Ｗ，另一种是７５０Ｗ（自己去查资料），再加上含室内外风扇，以及辅助电加热的实际情况，为便于计算，我均按１Ｐ＝８８０Ｗ计。

２、五Ｐ空调一般按３相用电设计，当然也有定制为单相的。

对于三相，可以这样计算：

１ＫＷ—>２Ａ，５Ｐ约为１０Ａ，考虑压缩机启动电流，一台三相空调５Ｐ可选用１６－２０Ａ电机保护型断路器。

３、对于单相５Ｐ空调，可以这样计算：

１ＫＷ—＞４．５Ａ，５Ｐ约为２５Ａ，考虑启动电流，实际可选配２５－３２－４０Ａ的照明开关。

４、线路选择，按铜芯电线计，１０平方毫米铜芯单线承载电流可按１平方毫米承载４－６．３Ａ，因此，若不考虑电压降因素，三相５Ｐ空调可配２．５－４平方毫米铜芯线，单相５Ｐ空调可配４－６平方毫米铜芯线。

这些都是我的经验数据，经得起检验的，比较经济的做法。