如何计算冷负荷

1、冷冻机房设计包括机房建筑和制冷工艺两部分：

11、建筑部分要根据设计任务，确定机房的维护结构，机房的内净尺寸，屋顶标高，净高，房门尺寸。

12、制冷工艺设计任务

根据要求确定建筑空调设计冷负荷，需要提供空调冷水温度，计算制冷机房外侧冷冻水系统阻力,建筑物高度，空调面积，据此条件对制冷机房进行设计。

2、制冷工艺设计内容

21、确定制冷机房设计冷负荷

22、选择定型冷水机组并确定台数

定型冷水机组有风冷冷水机组和水冷冷水机组两大类，水冷冷水机组又有蒸汽压缩式冷水机组和吸收式冷水机组两种，通过技术经济分析确定所选用的冷水机组种类。

23、选择冷却塔

材质推荐使用玻璃钢，注意冷却塔的设计条件应与冷水机组匹配，否则应进行修正。

24、布置冷却水管道、冷冻水管道

确定管径，并进行阻力计算，选择过滤器、电子水处理仪、集水器、分水器(用户侧2-4个环路)等。

25、选择冷却水泵和冷冻水泵

根据流量和扬程进行确定，并考虑备用泵。

26、选择确定定压补水设备

27、编写设计计算说明书

28、绘制机房平面图、系统图和局部详图

现在的控制系统应该可以做到每15秒提取数据的吧

因为主要设备的关键节点上都安装了相关感应器,冷冻机组上的控制系统也会有相应记录,将其送到中央控制机房,会得到当日的负荷曲线和累积负荷同时判断系统是否运行正常

1、冷负荷计算

（一）外墙的冷负荷计算

通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷，可按下式计算：

CLQτ=KF⊿tτ-ε W

式中 K——围护结构传热系数，W/m2•K；

F——墙体的面积，m2；

β——衰减系数；

ν——围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为该墙体的传热衰减度；

τ——计算时间，h；

ε——围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；

τ-ε——温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h；

⊿tε-τ——作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。

（二）窗户的冷负荷计算

通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分，日射得热量又分成两部分：直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量qα。

（a）窗户瞬变传热得形成的冷负荷

本次工程窗户为一个框二层30mm厚玻璃，主要计算参数K=35 W/m2•K。工程中用下式计算：

CLQτ=KF⊿tτ W

式中 K——窗户传热系数，W/m2•K；

F——窗户的面积，m2；

⊿tτ——计算时刻的负荷温差，℃。

（b）窗户日射得热形成的冷负荷

日射得热取决于很多因素，从太阳辐射方面来说，辐射强度、入射角均依纬度、月份、日期、时间的不同而不同。从窗户本身来说，它随玻璃的光学性能，是否有遮阳装置以及窗户结构（钢、木窗，单、双层玻璃）而异。此外，还与内外放热系数有关。工程中用下式计算：

CLQj•τ= xg xd Cs Cn Jj•τ W

式中 xg——窗户的有效面积系数；

xd——地点修正系数；

Jj•τ——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷，W/m2；

Cs——窗玻璃的遮挡系数；

Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数。

（三）外门的冷负荷计算

当房间送风两大于回风量而保持相当的正压时，如形成正压的风量大于无正压时渗入室内的空气量，则可不计算由于门、窗缝隙渗入空气的热、湿量。如正压风量较小，则应计算一部分渗入空气带来的热、湿量或提高正压风量的数值。

（a）外门瞬变传热得形成的冷负荷

计算方法同窗户瞬变传热得形成的冷负荷。

（b）外门日射得热形成的冷负荷

计算方法同窗户日射得热形成的冷负荷，但一层大门一般有遮阳。

（c）热风侵入形成的冷负荷

由于外门开启而渗入的空气量G按下式计算：

G=nVmγw kg/h

式中 Vm——外门开启一次（包括出入各一次）的空气渗入量（m2/人次•h），按下表3—9选用；

n——每小时的人流量（人次/h）；

γw——室外空气比重（kg/m2）。

表3—9 Vm值（m2/人次•h）

每小时通过

的人数 普通门 带门斗的门 转门

单扇 一扇以上 单扇 一扇以上 单扇 一扇以上

100 30 475 250 350 080 100

100~700 30 475 250 350 070 090

700~1400 30 475 225 350 050 060

1400~2100 275 40 225 325 030 030

因室外空气进入室内而获得的热量，可按下式计算：

Q=G•024(tw-tn) kcal/h

（四）地面的冷负荷计算

舒适性空气调节区，夏季可不计算通过地面传热形成的冷负荷。工艺性空气调节区，有外墙时，宜计算距外墙2m范围内的地面传热形成的冷负荷，地面冷计算采用地带法（同采暖）。

（五）内墙、内窗、楼板、地面的冷负荷

内墙、内窗、楼板等围护结构，当邻室为非空气调节房间时，其室温基数大于3℃时，邻室温度采用平均温度，其冷负荷按下式计算：

Q=KF(twp+⊿tls－tn) W

式中 Q——内墙或楼板的冷负荷，W；

K——内墙或楼板的传热系数，W/m2•℃；

F——内墙或楼板的传热面积，m2；

tls——邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值，℃。

内墙、内窗、楼板等其邻室为空气调节房间时，其室温基数小于3℃时，不计算。

（六）室内得热冷负荷计算

（a）电子设备的冷负荷

电子设备发热量按下式计算：

Q=1000n1n2n3N W

式中 Q——电子设备散热量，W；

N——电子设备的安装功率，kW；

n1——安装系数。电子设备设计轴功率与安装功率之比，一般可取07~09；

n2——负荷功率。电子设备小时的平均实耗功率与设计轴功率之比，根据设备运转的实际情况而定。

n3——同时使用系数。房间内电子设备同时使用的安装功率与总功率之比。根据工艺过程的设备使用情况而定。

对于电子计算机，国外产品一般都给出设备发热，可按其给出的数字计算。本次设计每台计算机Qs=150W。

（b）照明设备

照明设备散热量属于稳定得热，一般得热量是不随时间变化的。

根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其得热量为：

白炽灯 Q=1000N W

荧光灯 Q=1000 n1n2N W

式中 N——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n1=12；当暗装荧光灯镇流器设在顶棚内时，可取n1=10；

n2——灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热与荧光灯顶棚内时，取n2=05~06；而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况，n2=06~08。

（c）人体散热

人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流热直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后的冷负荷。实际计算中，人体散热可以以成年男子为基础，成以考虑了各类人员组成比例的系数，称群集系数。对于不同功能的建筑物中的各类人员（成年男子、女子、儿童等）不同的组成进行修正，下表给出了一些建筑物中的群集系数，作为参考。于是人体散热量为：

Q=qnn′ W

式中 q——不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W；

n——室内全部人数；

n′——群集系数。

表3—11 某些空调建筑物内的群集系数

工作场所 影剧院 百货商店 旅店 体育馆 图书阅览室 工厂轻劳动

群集系数 089 089 093 092 096 090

设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算：

CLQτ=QJXε-T W

式中 Q——设备、照明和人体的得热，W；

T——设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻，h；

τ-T——从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻到计算时间的时间，h；

JXε-T（JEε-T、JLε-T、JPε-T）——τ-T时间的设备负荷强度系数，照明负荷强度系数、人体强度负荷系数。

表3—12 设备器具散热的负荷系数JEτ－T

房间类 型 连续使用总时数 投入使用后的小时数τ－T

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

重 6

8

12

16 077 081 084 086 032 018 015 012 010 009 007 006 006 005

078 081 084 086 088 090 036 021 017 014 012 010 009 008

080 083 086 088 089 091 092 093 094 095 040 025 020 017

083 086 088 090 091 092 093 094 095 096 096 097 097 098

表3—13 照明散热的负荷系数JLτ－T

房间类 型 连续使用总时数 投入使用后的小时数τ－T

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

重 3

4

6

8

12

16 042 060 065 029 014 012 011 009 008 007 006 005 005 004 004 003

042 061 066 070 033 018 015 013 012 010 009 008 007 006 005 005

043 061 067 071 074 078 039 024 020 018 016 014 012 010 009 008

045 063 068 072 075 078 081 083 045 028 024 021 019 016 014 012

049 066 071 074 077 080 083 085 087 089 090 091 051 034 029 026

055 072 076 079 081 084 086 088 089 091 092 093 094 095 095 096

表3—14 人体显热散热的负荷系数JPτ－T

房间类 型 连续使用总时数 投入使用后的小时数τ－T

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

重 6

8

12

16 073 077 080 083 034 020 017 014 012 011 009 008 007 006

074 078 081 083 085 087 038 023 020 017 015 013 011 010

076 080 082 085 087 088 090 091 092 093 043 028 024 020

080 083 085 087 089 090 092 093 094 095 095 096 096 097

（d）食物散热量形成冷负荷

计算餐厅负荷时，食物散热量形成的显热冷负荷，可按每位就餐人员9W考虑。计算过程如下：

已确定餐厅人数为200人。则Q=9×200=1800W

(八)湿负荷计算

（a）人体散湿量

人体散湿量应同人体散热量一样考虑。计算过程如下：

查资料得，成年男子散热散湿量为：显热61W/人，潜热73W/人，109g/h•人；房间人数为20人。

Q=qnn′=109×20×077=000047kg/s

（b）水面散湿量

W=β（Pq•b－Pq）F kg/s

式中 Pq•b——相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸汽分压力，Pa；

Pq——空气中水蒸汽分压力Pa；

F——蒸发水槽表面积，m2；

β——蒸发系数，kg/(N•s)，β按下式确定：

β=（α+000363v）10－5；

B——标准大气压力，其值为101325Pa；

B′——当地实际大气压力，Pa；

α——周围空气温度为15~30℃，不同水温下的扩散系数，kg/(N•s)；

v——水面上周围空气流速，m/s。

表3—11 不同水温下的扩散系数α

水温（℃） <30 40 50 60 70 80 90 100

α kg/(N•s) 00043 00058 00069 00077 00088 00096 00106 00125

（c）食品的散湿量

餐厅的食品的散湿量可按就餐总人数每人10g/h考虑。

以207餐厅为例，计算过程如下：

已确定餐厅人数为200人。则Q=10×200=2000g/h=000056kg/s

热负荷的计算和供热基本相同 只是采用了平均温度的计算方法

1、维护结构瞬变传热形成的冷负荷：外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷。内墙，楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷。外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

2、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷

3、设备散热形成的冷负荷

4、照明散热形成的冷负荷

5、人体散热形成的冷负荷

房间冷负荷按照单位面积冷负荷（即平均每平米冷量多少，KW/m2）来计算的话，不同的房间类型，因为使用的功能和人员密度的不同，单位面积负荷是不一样的。类似计算机机房和有其他生产设备 *** 作的房间，因为房间内设备散热量较大，显热明显较大，所以整体房间冷负荷就比较高。而作为商务用途的普通办公室或者会议室等，设备显热较小，人员潜热根据人员密度的不同而不同，整体房间冷负荷较小，商场超市影院等人员密度较大的房间，人员潜热明显远大于房间显热，房间冷负荷也是较大。综上，房间类型轻重就是看房间具体的使用用途，不同的使用用途单位面积冷负荷不同，单位面积冷负荷的取值设计方往往都有自己的一套经验取值范围。

通常机房或变电站设计空调需要知道机房设备发热参数，根据设备发热负荷最大值来计算所需空调制冷量，设计原则制冷量大于制热量2/1，机房空调需要两套完整独立单元来完成，如果不知道相应设备发热参数，那么估算机房每平米制冷量500W至1000W，这样基本满足机房空间冷量使用要求。

GB2887-2000电子计算机场地通用规范

z GB50174-93电子计算机机房设计规范

方法一：功率及面积法

Qt=Q1+Q2

–Qt 总制冷量（KW）

–Q1 室内设备负荷（=设备功率×08）

–Q2 环境热负荷（=015～018kW/m2 ×机房面积）

方法二：面积法（当只知道面积时）

Qt=S×P

–Qt 总制冷量（KW）

–S 机房面积（ m2）

–P 冷量估算指标(根据不同用途机房的估算指标选取)

精密空调设计及负荷计算

精密空调场所的冷负荷估算指标

电信交换机房、移动基站 （350 W/m左右）

数据中心 （ 600-2000 W/m2左右）

计算机房、计费中心、控制中心、培训中心 （ 350 W/m2左右）

电子产品及仪表车间、精密加工车间 （ 350 W/m2左右）

标准检测室、校准中心 （250 W/m2左右）

UPS和电池室、动力机房 （ 350 W/m2左右）

医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室 （ 200 W/m2左右）

仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品） (200 W/m2左右)

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