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发布时间:2020-04-03 14:52

  首页-天宝注册首页咨询客服:【QQ679596】【微信kcwl996】化工楼供暖设备的热泵设计 一、热负荷计算 冬季建筑的热负荷 采暖设计热负荷的确定依据:按平衡原理,即 热负荷=失热量-得热量 民用建筑: 失热量:围护结构耗热量、由门窗缝隙渗入冷空气、外门开启 侵入冷空气。 得热量:太阳辐射 工业建筑: 失热量:除上述民用建筑失热量项目,还有冷物料运输工 具、水分蒸发。 得热量:设备散热,热物料,太阳辐射 (一) 围护结构耗热量包含内容: ①围护结构温差传热量。 ②缝隙渗入冷空气。 ③外门开启侵入的冷空气。 ④太阳辐射。 为简化计算,规范规定,围护结构的耗热量分为基本 耗热量和附加耗热量两部分。太阳辐射计及到附加耗热 量中去。 1、围护结构的基本耗热量 Q j ? A j K j (t R ? t o.w )? Q j —j部分围护结构的基本耗热量,W . . A j —j部分围护结构的基本传热面积,㎡ K j —j部分围护结构的基本传热系数, W/㎡·℃ t R —冬季室内计算温度,℃; to.w —冬季室外计算温度,℃; ? —围护结构的温差修正系数,无量纲,见表2-4 ? K j 的确定。 2、围护结构附加耗热量 《规范》第3.2.6条:围护结构的附加耗热量,应按其占基本耗热量的 百分率确定。各项附加(或修正)百分率,宜按下列规定的数值选用: (1)朝向修正率: 北、东北、西北 东、西 东南、西南 南 0%~10% -5% -10%~-15% -15%~-30% 注意:应根据当地日照率、辐射照度、建筑物使用和被遮挡情况选用 修正率。冬季日照率小于35%的地区,东南、西南和南向围护结构的修正率, 宜采用-10%~0%,东、西向可不修正。 (2)风力附加率: 建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇、厂区 内特别高出的建筑物,垂直的外围护结构附加5%~10%。 (3)外门开启附加率: 建筑性质 公共建筑或生产厂房 民用建筑或工厂的辅助建筑,当其楼层为n时 无门斗的双层外门 有门斗的双层外门 无门斗的单层外门 外门开启附加率 表2-5 附加率 (%) 500 100n 80n 65n 注意: ?外门是指建筑物底层入口的门,而非各层每户的外门; ?外门附加率,只适用于短时间开启的、无热空气幕的外门; ?阳台门不应计入外门附加。 (4)高度附加: 为考虑室内竖向温度梯度的影响,可采用下述处理方法: 对房间各部分围护结构均采用同一室内温度计算耗热量,当房间高 于4m时计入高度附加。 《规范》第3.2.7条:民用建筑和工业建筑(楼梯间除外)的高度附 加率,房间高度大于4m时,每高出1m应附加2%,但总的附加率 不应大于15%。 该方法简单,对于某一具体房高只有一个高度附加系数;但不能根 据建筑物的不同性质区别对待,只适用于室内散热量较小,上部空 间温度增高不显著的建筑物,如民用建筑及辅助建筑物等。 注意: 高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量的总和上。 围护基本耗热量 A j =10000m2 K j =1.47 (双面抹灰24空心砖墙,传热系数为1.47W/m2· K) t R =18℃ to.w =-1℃ ? . =1 Q j ? A j K j (t R ? t o.w )? =10000*1.47(18+1)*1 =279300W 附加耗热量 围护结构 计算温度 传热系数 K (W/m2·K t tw △t n ) o o ( C) ( C) (oC) 1.47 1.47 18 18 -1 -1 19 19 附加率% 基本 附加耗 耗热 热量 量Q3 Q(W) (W) 朝向 风力 名称及 面积 方向 m2 东外墙 1050 北外墙 420 29326 .5 11730 .6 -5 5 10 10 1466.32 5 1759.59 外门开启附加: Q1=20*3.5*19*0.65*7=6051.5W 综上: 围护总热负荷=(279300+1466.325 +1759.59 +6051.5)W=288577.415W (二)门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量 由于缝隙宽度不一,风向、风速和频率不一,因此渗入冷空气量 很难准确计算。一般可按下式计算: Qi ? 0.278L?aoC p (t R ? tOh ) Qi—为加热渗入冷空气耗热量,w . 0.278—单位换算系数 1KJ/h=0.278w L—经门窗缝隙渗入室内的冷空气量 对多层建筑可按换气次数法计算 ? ao—室外空气密度kg/m3 ℃ t—采暖室外计算温度, o,h Cp —空气压比热 1kJ/kg. ℃ ?渗透冷空气量,按下式计算: L=kV 式中V—房间体积,m3 k—换气次数,次/h。当无实测数据时,按下表采用 : 房间类型 一面有外窗 两面有外窗 三面有外窗 门厅 k 0.5 0.5~1 1.0~1.5 2 百分数法 对于工业建筑,门、窗缝隙渗入室内的冷空气的渗透耗 热量占围护结构总耗热量的百分率(%)可按下表估算 门、窗缝隙渗入冷空气的渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率(%) 建筑物高度 玻 璃 窗 层 数 单层 单、双层 4.5 (m) 25 20 4.5-10.0 (m) 35 30 10.0 (m) 40 35 均有 双层 15 25 30 此处我们使用百分数法计算: Q2=35%*Q2=0.35*288577.415W=101002.095W 所以,总的热负荷为 Q=Q1+Q2=288577.415W+101002.095W=389579.510W 设计依据 由于北京属于寒冷地区,空气源热泵设计冷热负荷时,以冬季的热 负荷为设计依据,热负荷是指在最寒冷的条件下,机组提供的热能 可以满足建筑物对热能的需求。 热负荷的设计依据主要根据《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95, 在这个标准当中,北京计算采暖期的天数为135天,在这个采暖期 当中室外平均气温是-2.7℃,节能建筑在这个平均气温的条件下的 耗能指标是20.8w/㎡(见全国主要城镇采暖期有关参数及建筑好热 量;这个耗热指标仅仅是计算采暖期间运行费用的依据,不能作为 热负荷的设计依据), 超低温空气源热泵是采用欧洲寒冷地区普遍使用的超低温压缩机及 低温高效环保制冷制R404A,在低温下制热能效比比常规机组高 50%-80%,机组在环境温度大幅下降时而制热量衰减很少,充分保 证低温时的制热效果。 根据以上建筑总的采暖热负荷800KW,结合西莱克超低温空气源热 泵的制热量选取型号为LSQ25RD; LSQ25RD技术参数: 功率(KW) 制冷量(KW) -7℃制热量(KW) -15℃制热量(KW) 23.7 67 49 42 因此设备选型按照环境温度-15度为: 389579.510W÷42kw=9.27台 综合考虑,取10台西莱克超低温空气源热泵机组型号为LSQ25RD能 满足10000㎡建筑面积在冬季环境以上的采暖需求。

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