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热泵的采暖负荷如何计算

时间:2018-12-09  【原创】       阅读

采暖负荷如何计算?

我们在进行锅炉改造,厂房改造都需要进行设备选型。大家都是怎么选主机的?我想用的最多的应该是热指标法,就是用热指标乘以面积得到我们需要的热负荷,然后根据热负荷选主机。


基本耗热量=传热系数*传热面积*室内外温差


大家不要见到公式就发懵,其实很简单。比如说你算窗户的耗热量,就用窗户的传热系数乘以窗户的面积,再乘以室内外温差。同理,如果是外墙,就用墙体的传热系数,乘以外墙面积,再乘以温差。同样也可以算出屋顶的耗热量。也就是说,你要计算哪一部分的耗热量,就用哪一部分的传热系数乘以面积再乘以温差就可以了。

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表1就是一些常用的传热系数数据,比如说外砖墙,一砖也就是我们说的24墙,传热系数是2.08,而一砖半就是37墙,传热系数是1.56。从传热系数,我们就可以很清楚地看出24墙和37墙的耗热量上的差别有多大。一些常用的围护结构传热系数,比如说外墙、中空玻璃等等,我们查了一次后可以记下来,下次要用到的时候就可以很方便、快捷地计算。


例题:北京某办公室如何取热负荷值?

例:北京某办公室只有一面370外墙和一面双层玻璃的外窗。房间开间4米,进深5米,层高4米,窗户宽2米,高2米。用以上两种方法试求采暖热负荷。

我们可以从传热系数表查到37墙传热系数是1.56,双层中空玻璃的传热系数这里按断桥铝材质取2.4(材质不同区别很大,比如说塑钢的、断桥铝的、玻璃材质的等)。房间的面积是4米*5米=20平米;窗户的面积是2米*2米=4平米;外墙的面积是4米*4米=16平米,再减去窗户的面积,就是12平米。北京的室外温度参数是-7.6℃(查自《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012),室内温度取20℃,室内外温差为27.6℃。

把这些数据代入公式,可知:

外窗耗热量=2.4*4*27.6=265W

外墙耗热量=1.56*12*27.6=517W

基本耗热量=265+517=782W

这里要指出一下,这样算的基本耗热量是不包括冷风耗热量的,我们在取负荷值时,还要计算冷风耗热量,一般按基本耗热量的30%计算,这是简易的算法。这样我们就可以得出:

房间的热负荷=基本耗热量×1.3=783*1.3=1017W

因为我们是计算主机选型,只需计算外围护的耗热量,内墙部分,由于是紧挨着的,不需计算。另外,要注意的是,这里计算是按连续24小时采暖来计算的,如果是间歇性采暖,则需要进行折算。方法为:24小时×连续热负荷/供暖小时数。


还是以刚才的例子来说明。北京20平米的房间,计算出来的热负荷是1017W,这是24小时连续供暖的负荷,如果只是白天12小时供暖,则负荷就不够了,这时候需要除以供暖时长,即:24*1017/12=2034W。还要注意的是,我们在计算时忽略了一些修正参数,比如说房间的朝向修正、风力附加修正等等。刚才我们算的是一个标间,就一面外墙和窗户,如果是一栋楼呢?如下图:

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这是一栋三层小楼,每层有12个窗户,是不是可以说是12个标间呢?第一层有两个外门,我们把它简化成窗户,那是不是就是36个标间?我们只要算出一个标间的热负荷,再乘以数量,是不是这面墙的热负荷就算出来了?

当然,我们也可以按整面墙的面积减去所有窗户面积,像前面计算的那样代入到公式,也是可以的,计算出来的结果是一样的。这一面算出来了,另外几面也可以算出来,把各个面的热负荷加起来,就是这栋楼的总热负荷。我们刚才用的就是简单计算的方法,接下来我们用大家经常用的估算方法来算下,即:热负荷=面积*热指标。


还是以北京20平米的房间为例,热指标按煤改电政府要求的80W/㎡,则:热负荷=80*20=1600W。从计算结果可以看出,这种估算的方式和之前计算出来的1017W(煤改电农户都是连续供暖,因此这里也以连续供暖数据来对比)结果还是有很大的差别的。一个20平的小房间都是如此,大型供暖项目就差的更离谱了。


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