由于南边地区户式壁挂炉供暖的热媒温度与北方会合供暖有较大差别,且很多散热器样本实行数据并不能直接拿来对应热负荷盘算结果选型,传统的热负荷盘算公式又过于复杂繁琐。为辅助计划者更加快速、正确地举行散热器选型,本文通过对影响构筑热负荷的各类因素举行细化研究,提出一种结果相对正确的热负荷简化盘算方式。
01
理论分析
冬季供暖透风体系的热负荷应根据构筑物散失和得到的热量确定,围护布局的耗热量,则应包罗根本耗热量和附加耗热量:
1)围护布局的传热耗热量;2)对外门、窗户缝隙渗入室内的冷氛围举行加热时的耗热量;3)加热外门开启时,经外门侵入室内的冷氛围耗热量;4)透风耗热量;5)通过其他途径散失或得到的热量。
围护布局根本耗热量盘算公式
Q=αFK(tn-twn)(1)
式中:Q为围护布局的根本耗热量,W;α为围护布局温差修正系数,为盘算轻便,取α-1;F为围护布局的面积,m2;K为围护布局的传热系数,W/(m2·℃);tn为冬季室内盘算温度,℃、twn为供暖室外盘算温度,℃,按GB50736-2012《民用构筑供暖透风与氛围调治计划规范》选取。
由式(1)可知,围护布局的根本耗热量与围护布局的传热系数K值成正比,外围护布局的传热系数直接影响热负荷的巨细。保温性能精良的外墙可以或许极大低落室内房间的热负荷,较厚的楼板也可更好防止采暖用户室内热量向相邻的低温用户转达。
围护布局附加耗热量盘算
围护布局的附加耗热量应按其占根本耗热量的百分率确定。各项附加百分率宜按表1规定的数值选用——
1、朝向修正率
摘自GB50736-2012
《民用构筑供暖透风与氛围调治计划规范》
房间朝向对于热负荷有较大的影响。对于户式供暖体系,在举行热负荷盘算之前,要起首确认室内各个房间的朝向,再按照差别的朝向将差别巨细的热负荷附加于围护布局根本耗热量。
2、冷风渗出耗热量盘算公式
QL=0.278NVCpρW(tn-twn)(2)
式中:N为换气次数,1/h;V为房间净体积,m3;Cp为氛围比热容,标准工况下,Cp=1.007kJ/(kg·℃);ρW为氛围密度,标准工况下,ρW=1.29kg/m3。
由上式可知,冷风渗出耗热量与房间的换气次数成正比,因此在举行负荷盘算时,计划者应对供暖房间的换气要求具体相识。因开窗换气出现间歇供暖征象在夏热冬冷地区比力广泛,在白天家中无人且开窗透风的环境下,冷风渗出对室内房间的热负荷会有较大的影响。
02
参数比力
在相识理论底子上,我们也可以更直观地比力夏热冬冷地区和寒冷地区热负荷差别程度。JGJ26-2010《寒冷和寒冷地区居住构筑节能计划标准》和JGJ34-2010《夏热冬冷地区居住构筑节能计划标准》对我国差别地区围护布局传热系数、围护布局窗墙面积比等举行了具体规定,整理图表如下——
北方与南边围护布局传热系数限值比力
通过表2数据可知,夏热冬冷地区的限值比寒冷地区险些宽松一倍,这就意味着夏热冬冷地区的围护布局耗热量将会显着增长。因此,盘算热负荷时,要尽大概相识供暖房间各种围护布局的保温性能以及传热系数,差别的保温布局将会导致较大的热负荷盘算差别。
北方与南边围护布局窗墙面积比限值比力
由表3数据可见,国家规范对于窗墙面积比的规定,夏热冬冷地区的限值比寒冷地区更加宽松,因此夏热冬冷地区外窗面积较大,飘窗以及落地窗应用相对比力广泛,这便会造成热负荷肯定程度的增长。
03
实例盘算
以分别位于武汉和西安同样户型的住宅为例。按照节能计划标准限值选取传热系数,来盘算它们的围护布局热负荷——假设该户的上下左右邻人均未配备供暖体系,户型为三室两厅,构筑面积为136m2,户内供暖面积为97m2,该户型的立面外围护布局面积如表4所示。
计划参数设置
冬季供暖室内计划参数:寝室、起居室室内计划温度为18℃,厨房、卫生间室内计划温度为16℃。寝室最多人数为2人,客堂最多人数为3人,每人发热量为53W。寝室和客堂照明的最大功率为5W/m2。客堂装备的最大总热功率为90W,寝室装备的最大总热功率为60W。
根据研究,西安地区居住构筑的非采暖房间最冷月室内氛围均匀温度为10℃;武汉地区居住构筑非采暖房间最冷月室内氛围均匀温度为8℃。而在夏热冬冷地区人们风俗开窗透风,表现为差别地区窗户的冷风渗出和门窗的冷风侵入耗热量相差很大。因此,当研究围护布局对外界的影响时,由于南边地区透风要求更高,以及生存风俗差别,以是在盘算冷风渗出耗热量时,西安地区换气次数取1次/小时,武汉地区换气次数取1.5次/小时。
盘算结果对比
图1西安与武汉热负荷对比图
图1的盘算数据中,未思量间歇供暖,根据相干数据统计分析,在夏热冬冷地区思量开窗透风对间歇热负荷的影响时,应采取公道的间歇模式,供暖热负荷应该根据实际透风环境附加5%~15%。并按照前文的计划参数分别设置西安和武汉的室表里计划参数,围护布局根本数据,以《供热工程》(第四版)中的热负荷盘算方法为盘算依据,举行具体的热负荷盘算,盘算结果如表5所示:
可见,在实际环境下,夏热冬冷地区固然冬季室外温度要高于寒冷地区,但是由于受外围护布局保温、间歇供暖、户间传热、透风量等因素影响,该地区的实际盘算热负荷要远远高于雷同户型的寒冷地区。根据夏热冬冷地区的实际环境,并连合以上盘算结果,本文提出了夏热冬冷地区的热负荷概算公式,及各项热负荷影响因素的附加值盘算表。
04
概算公式
附加耗热量按根本耗热量的百分数盘算。根据上文的盘算结果,在综合思量各项附加因素,以及夏热冬冷地区的各房间采暖热指标之后,应按式(3)概算公式举行盘算。
某房间的热负荷(W)表现如下:
QZ=QJ(1+βch+βla+βh+βm+βf)(1+βj+βt)(3)
式中:QJ为热负荷面积指标基数,取80W/m2;βch为朝向修正;βla为外墙修正;βh为户间传热修正;βm为窗墙面积比过大修正;βf为顶层或底层修正;βj为间歇采暖修正;βt为特别修正。
由于标准的热负荷盘算会耗费大量的人力和时间,现可根据实际盘算结果,将热负荷盘算方法举行简化,夏热冬冷地区在选定热指标为80W/m2的环境下,热负荷修正值β可根据供暖构筑物的实际环境按照下表的数据选取。
总结
总之,夏热冬冷地区的热负荷盘算,应综合思量构筑物朝向、构筑物围护布局保温性能及传热系数、窗墙面积比、间歇供暖利用风俗、冬季透风风俗等各项因素,而不是单纯用供暖面积和固定的热指标来确定热负荷。本文提出的概算公式可以更加正确得出供暖房间的热负荷,而且不必要花大量的时间对每面外墙举行热负荷盘算。
转自壁挂炉月刊
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