康秀清31济南某商场夏季的空调计算.docx
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康秀清31济南某商场夏季的空调计算
商场冷负荷计算
1.北外墙冷负荷
由附录7查得北京市二型外墙冷负荷计算温度逐时值twl,计算出济南市的结果如下表
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twl
31.6
31.4
31.3
31.2
31.2
31.3
31.4
31.6
31.8
32.1
32.4
32.6
32.9
33.1
td
2.3
Ka
1.00
kp
0.94
t'wl=（twl+td）Ka·kp
31.87
31.68
31.58
31.49
31.49
31.58
31.68
31.87
32.05
32.34
32.62
32.81
33.09
33.28
tnx
26
K
1.5
F
114
CL=KF·（t'wl-tnx）
1004.43
967.27
950.24
934.92
934.92
950.24
967.2719
999.63
1030.28
1062.64
1127.35
1159.71
1207.39
1239.74
2.北外窗瞬时传热冷负荷
根据玻璃内表面传热系数ai=8.7W/（m2·k）,ao=15.82W/（m2·k）.再由附录10查得玻璃窗的传热系数K=5.624W/（m2·k）.再由附录12查得玻璃窗的传热系数修正值为1.00，再由附录13查出玻璃窗冷负荷计算温度逐时值twl，根据式（3-10）计算结果如下表：
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twl
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32.0
31.6
30.8
29.9
29.1
28.4
27.8
27.2
td
3
（twl+td）
32.9
33.8
34.5
34.9
35.2
35.2
35
34.6
33.8
32.9
32.1
31.4
30.8
30.2
tnx
26
t
6.9
7.8
8.9
8.9
9.2
9.2
9
8.6
7.8
6.9
6.1
5.4
4.8
4.2
Cw·Kw
1*5.624=5.624
Fw
45.36
CL
1753.93
1982.71
2262.32
2262.32
2338.58
2338.58
2287.74
2186.07
1982.71
1753.93
1550.58
1372.64
1220.13
1067.61
3.东外墙冷负荷
由附录7查得北京市二型外墙冷负荷计算温度逐时值twl,计算出济南市的结果如下表
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twl
35.0
35.0
35.2
35.6
36.1
36.6
37.1
37.5
37.9
38.2
38.4
38.5
38.6
38.5
td
2.2
Ka
1.00
kp
0.94
t'wl=（twl+td）Ka·kp
34.97
34.97
35.16
35.53
36.0
36.47
36.94
37.32
37.69
37.98
38.16
38.26
38.35
38.26
tnx
26
K
1.5
F
63.72
CL=KF·（t'wl-tnx）
857.35
857.35
875.51
910.88
955.80
1000.72
1045.66
1081.97
1117.33
1145.05
1162.25
1171.81
1180.41
1162.25
4、南外墙冷负荷
由附录7查得北京市二型外墙冷负荷计算温度逐时值twl,计算出济南市的结果如下表
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twl
33.5
33.2
32.9
32.8
32.9
33.1
33.4
33.9
34.4
34.9
35.3
35.7
36.0
36.1
td
1.6
Ka
1.00
kp
0.94
t'wl=（twl+td）Ka·kp
32.99
32.71
32.43
32.34
32.43
32.62
32.9
33.37
33.84
34.31
34.69
35.06
35.34
35.44
tnx
26
K
1.5
F
102.20
CL=KF·（t'wl-tnx）
1066.1
0
1023.39
980.69
966.98
980.68
1009.66
1052.37
1124.05
1195.74
1267.42
1325.38
1381.81
1424.52
1439.76
5、南、东外窗和南外门瞬时传热冷负荷
根据玻璃内表面传热系数ai=8.7W/（m2·k）,ao=15.82W/（m2·k）.再由附录10查得玻璃窗的传热系数K=5.624W/（m2·k）.再由附录12查得玻璃窗的传热系数修正值为1.00，再由附录13查出玻璃窗冷负荷计算温度逐时值twl，根据式（3-10）计算结果如下表：
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twl
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32.0
31.6
30.8
29.9
29.1
28.4
27.8
27.2
td
3
（twl+td）
32.9
33.8
34.5
34.9
35.2
35.2
35
34.6
33.8
32.9
32.1
31.4
30.8
30.2
tnx
26
t
6.9
7.8
8.9
8.9
9.2
9.2
9
8.6
7.8
6.9
6.1
5.4
4.8
4.2
Cw·Kw
1*5.624=5.624
Fw
61.02
CL
2366.84
2675.55
3052.87
3052.87
3155.78
3155.78
3087.17
2949.97
2675.55
2366.84
2092.42
1852.31
1646.49
1440.68
6.透过北玻璃窗进入日射得热引起冷负荷
由附录19中查得单层钢窗有效面积系数Ca=0.85，故窗的有效面积F’w=0.85*45.36=38.56m2。
由附录17中查得窗玻璃的遮阳系数Cs=0.93,由附录18中查得窗内遮阳设施的遮阳系数Ci=0.60,于是遮挡系数Ccs=Cs·Ci=0.93·0.60=0.558。
再由附录16查得纬度35度（济南北纬36度58分）时，西向日射得热因数最大值Dj,max=575W/m2,因济南地区处于北纬27度30分以北，属于北区，故由由附录21查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ。
用式（3-13）计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的热负荷，结果如下表：
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00
23:
00
0:
00
CLQ
0.81
0.83
0.83
0.79
0.71
0.60
0.61
0.68
0.17
0.16
0.15
0.14
0.13
0.12
Dj,max
122
Ccs
0.558
Fw
45.36
CL
2118.44
2170.75
2170.75
2066.13
1856.91
1569.21
1595.37
1778.44
444.61
418.45
392.31
366.13
339.99
313.84
7透过东玻璃窗进入日射得热引起冷负荷
由附录19中查得单层钢窗有效面积系数Ca=0.85，故窗的有效面积F’w=0.85*3.78=3.213m2。
由附录17中查得窗玻璃的遮阳系数Cs=0.93,由附录18中查得窗内遮阳设施的遮阳系数Ci=0.60,于是遮挡系数Ccs=Cs·Ci=0.93·0.60=0.558。
再由附录16查得纬度35度（济南北纬36度58分）时，西向日射得热因数最大值Dj,max=575W/m2,因济南地区处于北纬27度30分以北，属于北区，故由由附录21查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ。
用式（3-13）计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的热负荷，结果如下表：
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00
22:
00
23:
00
0:
00
CLQ
0.38
0.24
0.24
0.23
0.21
0.18
0.15
0.11
0.08
0.07
0.07
0.06
0.06
0.06
Dj,max
575
Ccs
0.558
Fw
3.78
CL
391.74
247.41
247.4
237.10
216.49
185.56
154.63
113.39
82.47
72.16
72.16
61.85
61.85
61.85
8透过南玻璃窗进入日射得热引起冷负荷
由附录19中查得单层钢窗有效面积系数Ca=0.85，故窗的有效面积F’w=0.85*57.24=48.65m2。
由附录17中查得窗玻璃的遮阳系数Cs=0.93,由附录18中查得窗内遮阳设施的遮阳系数Ci=0.60,于是遮挡系数Ccs=Cs·Ci=0.93·0.60=0.558。
再由附录16查得纬度35度（济南北纬36度58分）时，西向日射得热因数最大值Dj,max=575W/m2,因济南地区处于北纬27度30分以北，属于北区，故由由附录21查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ。
用式（3-13）计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的热负荷，结果如下表：
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00
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00
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00
23:
00
0:
00
CLQ
0.72
0.84
0.80
0.62
0.45
0.32
0.24
0.16
0.10
0.09
0.09
0.08
0.08
0.07
Dj,max
251
Ccs
0.558
Fw
57.24
CL
4887.68
5702.85
5430.76
4208.84
3056.38
2172.29
1629.23
1086.16
678.85
610.96
610.96
543.08
543.08
475.19
9、照明散热形成的冷负荷
查表3-31得商场照明冷负荷40w/m2
CL=40*15*35.43=21258w
6、人员散热引起的冷负荷
商场属于轻度劳动，查表3-15当室温为26摄氏度时，成年男子每人散发的显热和潜热量为58w和123w，由表3-14查取群集系数为0.89.根据表3-29查的商场人员0.3人/m2，由附录27查得，人体显热散热冷负
式3-24，计算人体潜热散热引起的冷负荷，计算结果如下表
CLQ
1
qs
58
n
160
α
0.89
CLs
8259.20
Q1
123
CL1
17515.20
合计
25774.40
7、各分项逐时冷负荷汇总
时间
11:
00
12:
00
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00
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
0:
00
北外墙
1004.43
967.27
950.24
934.92
934.92
950.24
967.2719
999.63
1030.28
1062.64
1127.35
1159.71
1207.39
1239.74
东外墙
857.35
857.35
875.51
910.88
955.80
1000.72
1045.66
1081.97
1117.33
1145.05
1162.25
1171.81
1180.41
1162.25
南外墙
1066.1
0
1023.39
980.69
966.98
980.68
1009.66
1052.37
1124.05
1195.74
1267.42
1325.38
1381.81
1424.52
1439.76
北外窗门
1753.93
1982.71
2262.32
2262.32
2338.58
2338.58
2287.74
2186.07
1982.71
1753.93
1550.58
1372.64
1220.13
1067.61
东、南外窗门
2366.84
2675.55
3052.87
3052.87
3155.78
3155.78
3087.17
2949.97
2675.55
2366.84
2092.42
1852.31
1646.49
1440.68
北窗日射负荷
2118.44
2170.75
2170.75
2066.13
1856.91
1569.21
1595.37
1778.44
444.61
418.45
392.31
366.13
339.99
313.84
东窗日射负荷
391.74
247.41
247.4
237.10
216.49
185.56
154.63
113.39
82.47
72.16
72.16
61.85
61.85
61.85
南窗日射负荷
4887.68
5702.85
5430.76
4208.84
3056.38
2172.29
1629.23
1086.16
678.85
610.96
610.96
543.08
543.08
475.19
人员负荷
25774.40
灯光负荷
21258
总计
61478.91
62661.68
63006.94
61678.44
60535.94
59424.44
58863.8419
58366.08
56255.94
55747.85
55385.81
54963.74
54680.26
54259.32
由表看出，最大冷负荷值出现在13时，其值为63kw。
空调方式的确定
系统采用全空气一次回风系统系统。
湿负荷的计算
人体散湿量：
商场由于人员多，湿负荷主要是由人员散湿引起的，所以在商场的湿负荷计算中，只考虑了人员，而忽略了其它散湿。
湿负荷计算公式：
DR=φng
式中：
n—空气调节房间内的人数，160人；
g—每个人的散湿量，184g/h
φ—群集系数，0.89
总湿负荷DR=160*0.89*184=7.3g/s
空气处理过程设计
全空气系统设计计算：
1、夏季送风状态点和送风量：
2、
（1）通过冷负荷的计算结果可以看出，该空调房间总余热量
=63000W，总余湿量为
=7.3g/s。
要求空气维持的空气状态参数为：
26℃，
60%，当地大气压力为99727Pa。
（2）商场送风量的确定：
1）求热湿比
2）在i-d图上确定室外状态点（tw=34.8℃，湿度温度为27.0，相对湿度56%，并确定室内空气状态点N（tn=26。
C,相对湿度为60%），通过该点画出ε=8630的过程线。
取送风温差为
，则送风温度
=26–8=18℃。
由送风温度
与热湿比线的交点，可得出送风状态点O，
在i-d图上查得：
45.5KJ/Kg,
59KJ/kg，
11g/kg,
12.7g/kg。
3）计算送风量：
按消除余热：
=4.67kg/s=3.89m3/s
按消除余湿：
4.29kg/s
按消除余热和余湿所求通风量基本相同，说明计算无误，取
G=4.67kg/s=16812kg/h=14010
。
2、新风量的确定：
Q=20*160+5.4*531.45=6069.83
=2.02kg/s
最小新风比为：
m=6069.83/14010=0.43大于新风量的10%.
一次回风量G1：
G1=GL－GW=4.67-2.02=2.65kg/s
确定一次回风混合点C：
iC=G1·in+GW·iW/（G1+GW）=2.02*85+2.65*59/4.67=70.25kj/kg
空调系统所需冷量
Q=G（icx-il）=4.67*（70.25-44）=122.59kw
再热器的加热量
Q=G（iox-il）=4.67*（45.5-44）=7.005kw
空气处理过程如下图：
空调机组的选择
制冷量
Q=G（icx-il）=4.67*（70.25-44）=122.59kw
送风量
G=4.67kg/s=16812kg/h=14010
。
选用组合式空调器型号为ZK1.5
送风系统的设计
采用了圆形散流器，采取的是顶送风。
散流器的选择
（1）布置散流器：
沿长度L划分6等分，沿宽划分3等分，则被划分18个小区域
（2）选择行圆散流器作为送风口，散流器喉部风速Vd为3m/s
G/nVd=3.89/（3*18）=0.072m2
选用喉部边长为300mm的方形散流器，则喉部实际风速
Vd=3.89/（18*0.152*3.14）=3.06m/s
散流器有效面积F=0.9*0.152*3.14=0.064m2
散流器出口风速VO=3.06/0.9=3.4m/s
（3）有效射程
m>3*0.75=2.25m射程符合要求
（4）计算室内平均风速
Vm=0.381rl/（L^2/4+H^2）1/2=0.165m/s
夏季工况送冷风，则室内平均风速为0.165*1.2=0.198m/s，满足舒适性空调夏季室内风速不应大于0.3m/s的要求
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