浅谈采暖热负荷计算方法
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摘要本文将对对采暖热负荷两种不同计算方法的进行研究 ,指出了应用无因次综合公式计算热负荷总量的方便之处,并结合住宅小区的具体情况展开论述。
关键词采暖热负荷计算 方法
一 采暖热负荷常见的计算方法
1传统的计算方法
采暖热负荷的计算是集中供热可行性研究 ,规划设计等必不可少的基础工作。计算的过程是首先根据当地的气象资料,绘制出热负荷持续时间曲线 ,然后采用某种方法求出曲线下面的面积,对于一定的建筑构,维持室内气温恒定就是要补充散热损失,可以认为其采暖热指标和采暖室内计算温度为常数,这时某一时刻的热负荷为
式中 Qb一建筑物的最大热负荷 ,ti一采暖室内计算温度
tod采暖室外计算温度 ,to一室外温度总供热量为
式中 n一全年,采暖小时数h,do一持续时间 n的增量。由地区气象资料特性(2)式可知一室外气温 to。是持续时间 n的单值函数。
从理论上讲 ,逼近次数越高精度越好 ,对曲线的拟合愈吻合 ,这主要决定于程实际的
需要 ,一般情况下逼近次数控制在 6次以下即可达到精度要求 。将(3)式代人(2)式可得
式(4) 即为采暖热负荷所供热量的计算式 ,其中Qb ,n均为已知数 ,只要解出各常系数即可。
二利用无因次综合公式的计算方法
如上述 ,只要给出汽温的分布资料就可绘制该城市的采暖热负荷图 ,计算年总供热量,但气温资料要统计二十年的情况且随着热化事业的不断发展 ,其覆盖面也越来越大 ,一些小的城镇因缺少详细的气象资料,绘制热负荷图较为困难 ,自然也就难以用(4)式来进行年总热负荷的计算。另外 ,在许多场合下,应用公式进行供热技术经济分析比利用具体的数据资料更具有优越性。通过总结发现 ,虽然各城市所处的地理位置 ,气象条件等因素不同,采暖期的长短和室内外温度变化差异较大,但有以下共同点:
(1)起始或终止采暖的室外气温都定为 5℃
(2)不保证天数为 5天左右
(3)各城市的采暖期长短与室外气温变化幅度有着大致相同的比例
基于上述共同特征,通过大量的数字分析和公式回归,结果表明,用下列无因次群形式的数学模型 ,可以表达北方城市采暖期内的气温分布规律及采暖期内的热负荷分布公式
式中 N一 延续天数 ,Np一 采暖期天数 ,
Rn一 无因次延续天数 ,b一 常数
计算中可用下列各式求得各系数及常数
利用上述(5) 、(6)两个综合公式 ,其最大的优点在于当一个城市缺少详细的室外气温分布统计资料的情况下,只要从采暖通风设计规范中查出三个气象参数,采暖室外计算温度,采暖室外平均温度。利用综合公式就能绘制热负荷延续图 ,计算年总供热量 ,并且保证足够的精度,对气象资料不齐全的我国北方地区 ,可考虑统一取b=0.88 。从而得到近似公式
利用上述的(5)(6)两个综合公式可以求出,在一个城市详细的室外气温分布统计资料情况下的所总供热量,计算过程中只需从采暖通风设计规范中查处三个气象参数,采暖室外计算温度td ,采暖期天为Np,采暖室外平均温度t,绘制热负荷延续图,计算结果将具有足够的精确度。特别是在利用(7)(8)式计算我国北方城市的热负荷分布及采暖年供热量的时候,只要掌握该地区的采暖天数,采暖室外计算温度,就可以了。实践证明,这种计算方法在实际工程的计算中应用较为便利。
三 结合住宅建筑分析
朝向修正系数是指在计算采暖热负荷时,考虑建筑围护结构受日照影响,而对其热损失计算值进行的的修正量。采暖通风与空气调节设计规范相关规定:采暖热负荷中围护结构的附加耗热量 ,其朝向修正率南向为 -15%到-30% ,这是指当建筑物正面无遮挡的情况 ,当有遮挡物时,应对此修正率作适当折减 ,其折减系数及其影响范围计算方法。对某一特定地区来讲,纬度为定值,当建筑物高度也一定时,折减系数主要取决于建筑间距 ,对住宅小区来说 ,住宅间距是影响折减系数的主要因素。
住宅间距对住宅楼采暖热负荷计算有直接影响,主要是使被遮挡住宅下部热负荷加大 ,如果设计者在计算过程中忽略了这一点,就会导致住宅下部计算热负荷值偏低 ,住宅上下楼层散热器分配比例失调而最终造成住宅楼底层住户室内温度偏低,居住环境恶化,这就要求设计者在进行单体采暖设计前 ,首先要明确住宅间距 ,再按其遮挡状况对南向朝向修正率加以折减,保证采暖热负荷计算的准确性。与此同时,我们也希望城市规划部门在进行小区规划时,严格按国家规范执行,给小区住户一个良好的生活环境 ,真正提高我国居民的居住和生活质量 。
参 考 文 献
[1] 杨玉恒编 发电厂热电联产及供热【M】 北京:水利电力出版社 ,1989
[2] 许明哲 ,贺平 采暖热负荷延续图的确定方法【J】 区域供热杂志 , 1990(3)
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