《制冷负荷计算》PPT课件.ppt

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1、第一章第一章制制 冷冷 负负 荷荷 计计 算算主主 要要 内内 容容l 冷库制冷负荷计算用基础数据冷库制冷负荷计算用基础数据 l 冷间热流量计算冷间热流量计算 l 冷却设备负荷和机械负荷的计算冷却设备负荷和机械负荷的计算l 空调制冷负荷计算简介空调制冷负荷计算简介 l 制冷负荷的估算制冷负荷的估算学学 习习 目目 标标l 了解制冷负荷的组成、各项负荷特性及参了解制冷负荷的组成、各项负荷特性及参 数的选取。数的选取。l 理解各项制冷负荷的计算方法。理解各项制冷负荷的计算方法。l 掌握制冷机械负荷、冷却设备负荷的计算掌握制冷机械负荷、冷却设备负荷的计算 方法和制冷负荷估算法方法和制冷负荷估算法。第

2、一节第一节 冷库制冷负荷计算用基础数据冷库制冷负荷计算用基础数据 一、制冷工艺基础资料一、制冷工艺基础资料 制冷工艺基础资料制冷工艺基础资料包括进货温度、出货温度、冷加包括进货温度、出货温度、冷加工时间、库房温度、房间冷却设备等。工时间、库房温度、房间冷却设备等。二、施工图二、施工图 施工图包括施工图包括库房建筑平面图、剖面图（标有温度、库房建筑平面图、剖面图（标有温度、特性、围护结构构造、相关尺寸等）。特性、围护结构构造、相关尺寸等）。三、水文资料三、水文资料 水文资料包括水文资料包括库址所在地的水源、水质、水温等库址所在地的水源、水质、水温等情况。情况。四、设计参数四、设计参数 1 1室内

3、计算温度室内计算温度tn n 在国内的冷库设计规范中，对不同食品的冷却间、在国内的冷库设计规范中，对不同食品的冷却间、冻结间、冷藏间等的冷间温度已有明确规定，冻结间、冷藏间等的冷间温度已有明确规定，tn n 一般由此确定。一般由此确定。2 2室外计算温度室外计算温度tw w 冷冷库库设设计计规规范范规规定定，采采用用“夏夏季季空空气气调调节节日日平平均均温度温度”为室外计算温度为室外计算温度tw w。3 3邻室计算温度邻室计算温度tlsls 1)1)邻室为冷却间或冻结间时，取该类冷间空库保邻室为冷却间或冻结间时，取该类冷间空库保温温度。冷却间：温温度。冷却间：1010；冻结间：；冻结间：-10

4、-10。2)2)邻室是有规定温度的房间时，计算温度取该规邻室是有规定温度的房间时，计算温度取该规定温度。定温度。3)3)邻室是没有规定温度的房间时，以室外计算温度邻室是没有规定温度的房间时，以室外计算温度代替邻室计算温度，再利用温差修正系数进行修正。代替邻室计算温度，再利用温差修正系数进行修正。4)4)冷间地面下侧计算温度，根据不同情况按相关规冷间地面下侧计算温度，根据不同情况按相关规定取值。定取值。4 4室内计算相对湿度室内计算相对湿度n n 冷却物冷藏间：相对湿度冷却物冷藏间：相对湿度85%85%左右；冻结物冷藏间：左右；冻结物冷藏间：相对湿度相对湿度90%90%左右。左右。5 5室外计算

5、相对湿度室外计算相对湿度w w计计算算库库房房围围护护结结构构最最小小总总热热阻阻时时，w w可可按按最最热热月月月平均相对湿度选用。月平均相对湿度选用。计计算算开开门门热热流流量量和和冷冷间间通通风风换换气气热热流流量量时时，w w采采用夏季通风室外计算相对湿度。用夏季通风室外计算相对湿度。五、冷加工能力计算五、冷加工能力计算 1 1设有吊轨的冷却间、冻结间冷加工能力设有吊轨的冷却间、冻结间冷加工能力式中式中 m md d 每日冷加工能力，单位为每日冷加工能力，单位为t t；l l 吊轨有效总长度吊轨有效总长度，单位为，单位为m m；t t 货物冷加工周转时间货物冷加工周转时间，单位为，单位

6、为h h；m m/d d 吊轨单位长度净载货质量吊轨单位长度净载货质量，单位为，单位为 /m/m。2 2搁架排管冷却间、冻结间冷加工能力搁架排管冷却间、冻结间冷加工能力式中式中 m mg g 每日冷加工能力每日冷加工能力，单位为，单位为t t；N N 摆放冻结食品容器的件数；摆放冻结食品容器的件数；m m/g g 每件食品的净质量每件食品的净质量，单位为，单位为；t t 货物冷加工周转时间货物冷加工周转时间，单位为，单位为h h。六、冷库计算吨位六、冷库计算吨位式中式中 G G 计算吨位计算吨位，单位为，单位为t t；V V 冷藏间公称体积冷藏间公称体积，单位为，单位为m m3 3；s s 食

7、品的计算密度食品的计算密度，单位为，单位为/m/m3 3；公称体积利用系数。公称体积利用系数。第二节第二节 冷间热流量计算冷间热流量计算 一、围护结构热流量一、围护结构热流量1 1 由于库内、外存在由于库内、外存在温差和外墙、屋顶受太温差和外墙、屋顶受太阳辐射热作用，通过冷阳辐射热作用，通过冷间的墙体、地面、楼地间的墙体、地面、楼地板、屋顶传入的热量进板、屋顶传入的热量进入冷间后消耗的冷量。入冷间后消耗的冷量。式中式中 1 1 围护结构热流量围护结构热流量，单位为，单位为W W；K K 传热系数传热系数，单位为，单位为W/(W/()；A A 传热面积传热面积，单位为，单位为；a a 围护结构两

8、侧温差修正系数；围护结构两侧温差修正系数；t tw w 外侧的计算温度外侧的计算温度，单位为，单位为；t tn n 内侧的计算温度内侧的计算温度，单位为，单位为。二、货物热流量二、货物热流量2 2 由于食品和冷间内空气之间存在温差，食由于食品和冷间内空气之间存在温差，食品在冷加工过程中，向冷间内散发热量引起的品在冷加工过程中，向冷间内散发热量引起的制冷负荷。制冷负荷。式中式中 2 2 货物热流量货物热流量，单位为，单位为W W；2a 2a 食品热流量食品热流量，单位为，单位为W W；2b 2b 包装材料和运载工具热流量包装材料和运载工具热流量，单位为，单位为W W；2c 2c 货物冷却时呼吸热

9、流量货物冷却时呼吸热流量，单位为，单位为W W；2d 2d 货物冷藏时呼吸热流量货物冷藏时呼吸热流量，单位为，单位为W W；m m 冷间每日进货量冷间每日进货量，单位为，单位为；h h1 1 货物进入冷间初始降温时的比焓货物进入冷间初始降温时的比焓，单位为，单位为kJ/kgkJ/kg；h h2 2 货物终止降温时的比焓货物终止降温时的比焓，单位为，单位为kJ/kJ/；t t 冷加工时间冷加工时间，单位为，单位为h h。式中式中 B Bb b 货物包装材料或运载工具质量系数；货物包装材料或运载工具质量系数；C Cb b 包装材料或运载工具比热容包装材料或运载工具比热容，单位为单位为kJ/(kg)

10、kJ/(kg)；t t1 1 包装材料或运载工具进入冷间时温度包装材料或运载工具进入冷间时温度，单位为单位为；t t2 2 包装材料或运载工具在冷间终止降温时的温度包装材料或运载工具在冷间终止降温时的温度，单位为单位为；货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热流量货物冷却初始温度时单位质量的呼吸热流量，单位为单位为W/W/；/货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量货物冷却终止温度时单位质量的呼吸热流量，单位为单位为W/W/；m mz z 冷却物冷藏间的冷藏质量冷却物冷藏间的冷藏质量，单位为单位为。冷间内储存水果、冷间内储存水果、蔬菜、鲜蛋需要新鲜蔬菜、鲜蛋需要新鲜空气或冷间内操作人空气或冷间内操作人

11、员呼吸需要进行通风员呼吸需要进行通风换气时，由室外新鲜换气时，由室外新鲜空气带入热量所引起空气带入热量所引起的制冷负荷。的制冷负荷。三、冷间内通风换气热流量三、冷间内通风换气热流量3 3式中式中 3 3 通风换气热流量通风换气热流量，单位为单位为W W；3a3a 冷间换气热流量冷间换气热流量，单位为单位为W W；3b3b 操作人员需要的新鲜空气热流量操作人员需要的新鲜空气热流量，单位为单位为W W；h hw w 冷间外空气的比焓冷间外空气的比焓，单位为单位为kJ/kJ/；h hn n 冷间内空气的比焓冷间内空气的比焓，单位为单位为kJ/kJ/；n n 每日换气次数；每日换气次数；V Vn n

12、冷间内净体积冷间内净体积，单位为单位为m3m3；n n 冷间内空气密度冷间内空气密度，单位为单位为/m3/m3；30 30 每个操作工人需要的新鲜空气量每个操作工人需要的新鲜空气量，单位为单位为m3/hm3/h；n nr r 操作工人数。操作工人数。四、电动设备运转引起的热流量四、电动设备运转引起的热流量4 4。式中式中 4 4 电动机运转热流量电动机运转热流量，单位为单位为W W；P Pd d 电动机额定功率电动机额定功率，单位为单位为kWkW；热转化系数热转化系数，单位为电机在冷间内时取单位为电机在冷间内时取1 1，在冷间，在冷间 外时取；外时取；b b 运转时间系数。运转时间系数。库门开

13、启换库门开启换热、操作人员散热、操作人员散热和冷间内照明热和冷间内照明产生的热量而引产生的热量而引起的制冷负荷。起的制冷负荷。五、经营操作热流量五、经营操作热流量5 5式中式中 5 5 操作热流量操作热流量，单位为单位为W W；5a5a 照明热流量照明热流量，单位为单位为W W；5b5b 开门引起的热流量开门引起的热流量，单位为单位为W W；5c5c 操作人员热流量操作人员热流量，单位为单位为W W；d d 每平方米地板面积照明热流量每平方米地板面积照明热流量，单位为单位为 W/W/；A Ad d 冷间地面面积冷间地面面积，单位为单位为；n n/k k 门樘数。门樘数。式中式中 n nk k

14、每日开门换气次数；每日开门换气次数；M M 空气幕效率修正系数，取，不设空气幕时空气幕效率修正系数，取，不设空气幕时 取取1 1；3/24 3/24 每日操作时间系数，按每日操作每日操作时间系数，按每日操作3 3小时计；小时计；n nr r 操作人员数量；操作人员数量；r r 每个操作人员产生的热流量每个操作人员产生的热流量，单位为单位为W W；h hw w 、h hn n、V Vn n 、n n与与3中相同。中相同。第三节第三节 冷却设备负荷和机械负荷的计算冷却设备负荷和机械负荷的计算 一、冷却设备负荷一、冷却设备负荷s s 冷却设备负荷冷却设备负荷是选择冷间冷却设是选择冷间冷却设备（冷却排

15、管或冷备（冷却排管或冷风机）所需要能量风机）所需要能量的依据。的依据。式中式中 1 1 围护结构热流量，单位为围护结构热流量，单位为W W；2 2 货物热流量货物热流量，单位为，单位为W W；3 3 通风换气热流量通风换气热流量，单位为，单位为W W；4 4 电动机运转热流量电动机运转热流量，单位为，单位为W W；5 5 操作热流量操作热流量，单位为，单位为W W；P P 货物热流量系数。货物热流量系数。二、机械负荷二、机械负荷j j 式中式中 j j机械负荷机械负荷，单位为，单位为W W；n n1 1 季节修正系数，宜取季节修正系数，宜取1 1；n n2 2 货物热流量折减系数；货物热流量折

16、减系数；n n3 3 同期换气系数，宜取同期换气系数，宜取；n n4 4 冷间用电动机同期运转系数；冷间用电动机同期运转系数；n n5 5 冷间同期操作系数；冷间同期操作系数；R R 制冷装置和管道等冷损耗补偿系数。制冷装置和管道等冷损耗补偿系数。第四节第四节 空调制冷负荷计算简介空调制冷负荷计算简介 一、基本概念一、基本概念 1 1得热量得热量 某时刻由室外和室内热源进入房间的总热量。某时刻由室外和室内热源进入房间的总热量。2 2得湿量得湿量 人体及工艺设备与工艺过程等在某一时刻散至恒人体及工艺设备与工艺过程等在某一时刻散至恒温恒湿房间的水蒸气量。温恒湿房间的水蒸气量。3 3空调负荷空调负荷

17、 为了保持室内空气温度、湿度的恒定，必须从为了保持室内空气温度、湿度的恒定，必须从室内排除瞬间得热量和得湿量。室内排除瞬间得热量和得湿量。A.A.在某时刻为补偿房间得热在某时刻为补偿房间得热,需从室内排除的热需从室内排除的热量称为冷负荷；量称为冷负荷；B.B.在某时刻为补偿房间失热在某时刻为补偿房间失热,需向房间供应的热需向房间供应的热量称为热负荷；量称为热负荷；C.C.维持室内相对湿度维持室内相对湿度,需由房间除去或增加的湿需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。量称为湿负荷。4 4 4 4制冷量制冷量制冷量制冷量 一座建筑物空调系统的总装机容量称为一座建筑物空调系统的总装机容量称为一座建筑物空

18、调系统的总装机容量称为一座建筑物空调系统的总装机容量称为“制制制制冷量冷量冷量冷量”。制冷量是建筑物的计算冷负荷、新风计算冷制冷量是建筑物的计算冷负荷、新风计算冷制冷量是建筑物的计算冷负荷、新风计算冷制冷量是建筑物的计算冷负荷、新风计算冷负荷、风机水泵能量消耗、系统的热损失等引起负荷、风机水泵能量消耗、系统的热损失等引起负荷、风机水泵能量消耗、系统的热损失等引起负荷、风机水泵能量消耗、系统的热损失等引起的附加冷负荷的总和。的附加冷负荷的总和。的附加冷负荷的总和。的附加冷负荷的总和。二、室内、外计算参数二、室内、外计算参数 按照采暖通风与空气调节设计规范及按照采暖通风与空气调节设计规范及其相关标

19、准及规范，选用室内、外空气计算参其相关标准及规范，选用室内、外空气计算参数（空气温、湿度）作为建筑物围护结构的温数（空气温、湿度）作为建筑物围护结构的温差传热量和新风负荷的计算依据。差传热量和新风负荷的计算依据。三、空调房间冷负荷构成三、空调房间冷负荷构成三、空调房间冷负荷构成三、空调房间冷负荷构成外墙和屋面温差构成传热的冷负荷；外墙和屋面温差构成传热的冷负荷；外墙和屋面温差构成传热的冷负荷；外墙和屋面温差构成传热的冷负荷；外窗温差传热的冷负荷；外窗温差传热的冷负荷；外窗温差传热的冷负荷；外窗温差传热的冷负荷；外窗太阳辐射的冷负荷；外窗太阳辐射的冷负荷；外窗太阳辐射的冷负荷；外窗太阳辐射的冷负

20、荷；内围护结构传热的冷负荷；内围护结构传热的冷负荷；内围护结构传热的冷负荷；内围护结构传热的冷负荷；人体散热的冷负荷；人体散热的冷负荷；人体散热的冷负荷；人体散热的冷负荷；照明散热的冷负荷；照明散热的冷负荷；照明散热的冷负荷；照明散热的冷负荷；设备散热的冷负荷；设备散热的冷负荷；设备散热的冷负荷；设备散热的冷负荷；食物散热的冷负荷；食物散热的冷负荷；食物散热的冷负荷；食物散热的冷负荷；散湿形成的潜热冷负荷；散湿形成的潜热冷负荷；散湿形成的潜热冷负荷；散湿形成的潜热冷负荷；空气渗透带入室内的冷负荷。空气渗透带入室内的冷负荷。空气渗透带入室内的冷负荷。空气渗透带入室内的冷负荷。四、夏季冷负荷计算四

21、、夏季冷负荷计算夏季计算经围护结构传入室内的热量时，夏季计算经围护结构传入室内的热量时，夏季计算经围护结构传入室内的热量时，夏季计算经围护结构传入室内的热量时，应应应应 按照不稳定传热过程计算。按照不稳定传热过程计算。按照不稳定传热过程计算。按照不稳定传热过程计算。在计算空调负荷时，必须考虑围护结构的吸热、在计算空调负荷时，必须考虑围护结构的吸热、在计算空调负荷时，必须考虑围护结构的吸热、在计算空调负荷时，必须考虑围护结构的吸热、蓄热和放热过程，不同性质的得热量形成的室蓄热和放热过程，不同性质的得热量形成的室蓄热和放热过程，不同性质的得热量形成的室蓄热和放热过程，不同性质的得热量形成的室 内逐

22、时冷负荷是不同步的。内逐时冷负荷是不同步的。内逐时冷负荷是不同步的。内逐时冷负荷是不同步的。在确定房间逐时冷负荷时，必须按不同性质的在确定房间逐时冷负荷时，必须按不同性质的在确定房间逐时冷负荷时，必须按不同性质的在确定房间逐时冷负荷时，必须按不同性质的 得热分别计算，然后取逐时各冷负荷分量之和。得热分别计算，然后取逐时各冷负荷分量之和。得热分别计算，然后取逐时各冷负荷分量之和。得热分别计算，然后取逐时各冷负荷分量之和。第五节第五节 制冷负荷的估算制冷负荷的估算 估算是依据经验数据来确定冷库制冷负荷、估算是依据经验数据来确定冷库制冷负荷、空调制冷负荷。空调制冷负荷。利用单位制冷负荷乘以冷加工量或

23、冷藏容利用单位制冷负荷乘以冷加工量或冷藏容量即可求得相应的冷却设备负荷与机械负荷。量即可求得相应的冷却设备负荷与机械负荷。利用空调负荷概算指标乘以建筑物的空调利用空调负荷概算指标乘以建筑物的空调面积即可得到空调工程中的制冷负荷。面积即可得到空调工程中的制冷负荷。1 1肉类冷库冷加工单位制冷负荷肉类冷库冷加工单位制冷负荷一、冷库制冷负荷的估算一、冷库制冷负荷的估算序号序号序号序号库房温度库房温度库房温度库房温度/肉类降温情况肉类降温情况肉类降温情况肉类降温情况冷冻加冷冻加冷冻加冷冻加工时间工时间工时间工时间/h/h单位制冷负荷单位制冷负荷单位制冷负荷单位制冷负荷/（W/tW/t）入库时入库时入库

24、时入库时/出库时出库时出库时出库时/冷却冷却冷却冷却设备负荷设备负荷设备负荷设备负荷机械机械机械机械负荷负荷负荷负荷1.1.冷却加工冷却加工冷却加工冷却加工1 1-2-2+35+35+4+4202030003000230023002 2-7/-2-7/-2+35+35+4+4111150005000400040002.2.冻结加工冻结加工冻结加工冻结加工1 1-23-23+4+4-15-15202053005300450045002 2-23-23+12+12-15-1512128200820069006900 2.2.水产冷库冷加工单位制冷负荷水产冷库冷加工单位制冷负荷库房库房库房库房名称名

25、称名称名称库房库房库房库房温度温度温度温度/鱼体降温情况鱼体降温情况鱼体降温情况鱼体降温情况冷冻加冷冻加冷冻加冷冻加工时间工时间工时间工时间（不含（不含（不含（不含进出库）进出库）进出库）进出库）/h/h单位制冷负荷单位制冷负荷单位制冷负荷单位制冷负荷/（W/tW/t）入库入库入库入库时时时时/出库出库出库出库时时时时/冷却设冷却设冷却设冷却设备负荷备负荷备负荷备负荷机械机械机械机械负荷负荷负荷负荷准备间准备间准备间准备间0 0+20+20+4+410104700470035003500冻结间冻结间冻结间冻结间-25-25+4+4-15-1510109300930075007500冻结间冻结间

26、冻结间冻结间-25-25+20+20-15-1516167000700056005600 3.3.冷藏间、制冰单位制冷负荷冷藏间、制冰单位制冷负荷序序序序号号号号库房名称库房名称库房名称库房名称库房温度库房温度库房温度库房温度/单位制冷负荷单位制冷负荷单位制冷负荷单位制冷负荷/（W/tW/t）冷却设备负荷冷却设备负荷冷却设备负荷冷却设备负荷机械负荷机械负荷机械负荷机械负荷1.1.冷藏间方面冷藏间方面冷藏间方面冷藏间方面1 1一般冷却物冷却间一般冷却物冷却间一般冷却物冷却间一般冷却物冷却间00、-2-2888870702 2250t250t以下冷库冻结以下冷库冻结以下冷库冻结以下冷库冻结物冷藏间

27、物冷藏间物冷藏间物冷藏间-15-15、-18-18828270702.2.制冰方面制冰方面制冰方面制冰方面1 1盐水制冰方式盐水制冰方式盐水制冰方式盐水制冰方式700070002 2储冰间储冰间储冰间储冰间25254.4.小型冷库单位制冷负荷小型冷库单位制冷负荷序序序序号号号号冷间名称冷间名称冷间名称冷间名称冷间温度冷间温度冷间温度冷间温度/单位制冷负荷单位制冷负荷单位制冷负荷单位制冷负荷/（W/tW/t）冷却设备负荷冷却设备负荷冷却设备负荷冷却设备负荷机械负荷机械负荷机械负荷机械负荷1.1.肉、禽、水产品肉、禽、水产品肉、禽、水产品肉、禽、水产品1 150t50t以下以下以下以下 冷藏间冷藏

28、间冷藏间冷藏间 -15-18-15-181951951601602 250100t50100t冷藏间冷藏间冷藏间冷藏间1501501301302.2.水果、蔬菜水果、蔬菜水果、蔬菜水果、蔬菜 1 1100t100t以下冷藏间以下冷藏间以下冷藏间以下冷藏间 02022602602302302 2100300t100300t冷藏间冷藏间冷藏间冷藏间 2302302102103.3.鲜蛋鲜蛋鲜蛋鲜蛋 1 1100t100t以下冷藏间以下冷藏间以下冷藏间以下冷藏间 02021401401101102 2100300t100300t冷藏间冷藏间冷藏间冷藏间 1151159090 二、空调制冷负荷的估算二

29、、空调制冷负荷的估算 夏季冷负荷估算夏季冷负荷估算 用空调负荷概算指标用空调负荷概算指标 乘空调面乘空调面积即可得到空调制冷负荷。积即可得到空调制冷负荷。建筑类型建筑类型建筑类型建筑类型 夏季空调负荷概算指标夏季空调负荷概算指标夏季空调负荷概算指标夏季空调负荷概算指标w/mw/mw/mw/m2 2 2 2冬季采暖负荷概算指标冬季采暖负荷概算指标冬季采暖负荷概算指标冬季采暖负荷概算指标w/mw/mw/mw/m2 2 2 2办公楼办公楼办公楼办公楼学校学校学校学校旅馆旅馆旅馆旅馆餐厅餐厅餐厅餐厅百货商店百货商店百货商店百货商店医院医院医院医院影剧院影剧院影剧院影剧院住宅住宅住宅住宅9595959511511511511570707070959595952902902902903503503503502102102102102402402402401051051051051301301301302302302302303503503503506060606080808080606060608080808060606060707070701151151151151401401401406565656580808080959595951151151151154747474770707070