3.2.2  室内热源散热形成的冷负荷

3.2.2 室内热源散热形成的冷负荷

室内热源散热主要指室内工艺设备散热、照明散热和人体散热三部分。室内热源散热包括显热和潜热两部分。潜热散热作为瞬时冷负荷，显热散热中以对流形式散出的热量成为瞬时冷负荷，而以辐射形式散出的热量则先被围护结构表面所吸收，然后再缓慢地逐渐散出，形成滞后冷负荷。因此，必须采用相应的冷负荷系数。

3.2.2.1 设备散热形成的冷负荷

设备和用具显热散热形成的冷负荷按下式计算

Q_c（τ）=Q^sC_LQ （3-8）

式中 Q_c（τ）——设备和用具显热形成的冷负荷（W）；

Q_s——设备和用具的实际显热散热量（W）；

C_LQ——设备和用具显热散热冷负荷系数，由表3-23、表3-24查得，如果空调系统不连续运行，则C_LQ=1.0。

表3-23 有罩设备和用具显热散热冷负荷系数

表3-24 无罩设备和用具显热散热冷负荷系数

设备和用具的实际显热散热量按下面的方法计算。

1.电动设备 当工艺设备及其电动机都放在室内时

Q_s=1000n₁n₂n₃P/η （3-9）

当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时

Q_s=1000n₁n₂n₃P （3-10）

当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时

Q_s=1000n₁n₂n₃P（1-η）/η （3-11）

式中 P——电动设备安装功率（kW）；

η——电动机效率，可由产品样本查得；

n₁——利用系数，是电动机最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.7～0.9；

n₂——电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功率之比，对精密机床可取0.15～0.40，对普通机床可取0.50左右；

n₃——同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般取0.5～0.8。

2.电热设备散热量 对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算：

Q_s=1000n₁n₂n₃n₄P （3-12）

式中 n₄——考虑排风带走热量的系数，一般取0.5，式中其他符号同前。

3.电子设备 计算公式同式（3-11），其中系数n₂的值根据使用情况而定，对于计算机可取1.0，一般仪表取0.5～0.9。

3.2.2.2 照明散热形成的冷负荷

根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别如下：

1.白炽灯

Q_c（τ）=1000PC_LQ （3-13）

2.荧光灯

Q_c（τ）=1000n₁n₂PC_LQ （3-14）

式中 Q_c（τ）——灯具散热形成的冷负荷（W）；

P——照明灯具所需功率（kW）；

n₁——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取1.0；

n₂——灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，取0.5～0.6；而荧光灯罩无通风孔者，取0.6～0.8；

C_LQ——照明散热冷负荷系数，可由表3-25查得。

3.2.2.3 人体散热形成的冷负荷

1.显热散热 人体显热散热引起的冷负荷计算式为

Q_c（τ）=q_snφC_LQ （3-15）

式中 Q_c（τ）——人体显热散热形成的冷负荷（W）；

q_s——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量（W），由表3-26查得；

n——室内全部人数；

φ——群集系数，某些空调建筑物内的群集系数见表3-27；

C_LQ——人体显热散热冷负荷系数，由表3-28查得，但应注意对于人员密集的场所（例如电影院、剧院、会议室等），由于人体对围护结构和室内物品的辐射换热量相应减少，可取C_LQ=1.0。

2.潜热散热 人体潜热散热引起的冷负荷计算式为

Q_c=q_lnφ （3-16）

式中 Q_c——人体潜热散热形成的冷负荷（W）；

q_l——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量（W），由表3-26查得。

表3-25 照明散热冷负荷系数

表3-26 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量、潜热散热量、全热散热量和散湿量

表3-27 某些空调建筑物内的群集系数

表3-28 人体显热散热冷负荷系数

（续）

3.2.2.4 新风负荷

空调系统中引入室外新鲜空气（简称新风）是保障良好的室内空气品质的关键。在夏季，当室外空气焓值和气温高于室内空气焓值和气温时，空调系统为处理新风势必要消耗冷量。而冬季室外气温比室内气温低且含湿量也低时，空调系统为加热、加湿新风势必要消耗能量。据调查，空调工程中处理新风的能耗要占到总能耗的25%～30%，对于高级宾馆和办公建筑可高达40%。可见，空调处理新风所消耗的能量是十分可观的。所以，在满足空气品质的前提下，尽量选用较小的新风量。否则，空调制冷系统与设备的容量将增大。

目前，我国空调设计中对新风量的确定，仍采用现行规范、设计手册中规定（或推荐）的原则。

夏季，空调新风冷负荷按下式计算

Q_c，w=G_w（i_w-i_n） （3-17）

式中 Q_c，w——夏季新风冷负荷（kW）；

G_w——新风量（kg/s）；

i_w——室外空气焓值（kJ/kg）；

i_n——室内空气焓值（kJ/kg）。

冬季，新风热负荷按下式计算

Q_h，w=G_wc_p（t_n-t_w） （3-18）

式中 Q_h，w——冬季新风热负荷（kW）；

G_w——新风量（kg/s）；

c_p——空气的定压比热[kJ/（kg·℃）]，取1.005；

t_n——冬季空调室内空气计算温度（℃）；

t_w——冬季空调室外空气计算温度（℃）。