摘要： 住宅里空調及衛生間通風等均屬于照明負荷，雖然空調設備中有許多電動機在運行。空調的用電負荷等級屬于三級。許多情況下，從事電氣設計的工程技術人員，需要對室內空調的用電負荷進行估算。這是一個有經驗的電氣工程師應該具有的能力。這需要了解一些相關的基礎技術資料。
關鍵詞： 住宅 空調設備 負荷 電功率
空調及衛生間通風等均屬于照明負荷，雖然空調設備中有許多電動機在運行。空調的用電負荷等級屬于三級。
一 住宅的冷熱負荷指標的估算
許多情況下，從事電氣設計的工程技術人員，需要對室內空調的用電負荷進行估算。這是一個有經驗的電氣工程師應該具有的能力。這需要了解一些相關的基礎技術資料。
影響室內消耗冷負荷的因素很多，有人體散熱、建筑物的吸收和向外傳導、照明燈具的發熱、新風的吸收和排出室外的空氣帶走冷量等。
部分場所空調冷負荷的估算指標
|
序號 |
房間類型 |
室內人數
人/m2 |
建筑負荷
W/m2 |
人體負荷
W/m2 |
照明負荷
W/m2 |
新風量
m3/人.h |
新風負荷
W/m2 |
總負荷
W/m2
Kcal/m2 |
|
1 |
公寓住宅 |
0.10 |
70.00 |
14.00 |
20.00 |
50.00 |
54.00 |
158.00
135.88 |
|
2 |
睡房 |
0.25 |
50.00 |
41.00 |
50.00 |
25.00 |
67.00 |
208.00
178.88 |
|
3 |
普通房間 |
0.10 |
50.00 |
14.00 |
20.00 |
25.00 |
36.00 |
145.00
124.70 |
|
4 |
客房 |
0.06 |
60.00 |
7.00 |
20.00 |
50.00 |
40.00 |
177.00
152.22 |
|
5 |
飯廳客廳 |
0.50 |
35.00 |
70.00 |
20.00 |
25.00 |
40.00 |
190.00
163.40 |
|
6 |
酒吧 |
0.50 |
35.00 |
70.00 |
15.00 |
25.00 |
136.00 |
256.00
220.16 |
|
7 |
咖啡廳 |
0.50 |
35.00 |
70.00 |
15.00 |
25.00 |
136.00 |
256.00
220.16 |
|
8 |
小賣部 |
0.20 |
40.00 |
31.00 |
40.00 |
20.00 |
50.00 |
181.00
156.66 |
|
9 |
商店 |
0.20 |
40.00 |
31.00 |
40.00 |
20.00 |
50.00 |
181.00
156.66 |
|
10 |
小型個人
辦公室 |
0.10 |
40.00 |
14.00 |
50.00 |
25.00 |
40.00 |
145.00
124.70 |
|
11 |
一般辦公室 |
0.20 |
40.00 |
28.00 |
40.00 |
25.00 |
45.00 |
178.00
148.78 |
|
12 |
圖書閱覽 |
0.20 |
50.00 |
28.00 |
30.00 |
25.00 |
60.00 |
193.00
166.00 |
|
13 |
會議室 |
0.64 |
60.00 |
89.00 |
40.00 |
25.00 |
136.00 |
350.00
301.00 |
|
14 |
商場 |
1.00 |
35.00 |
140.00 |
40.00 |
12.00 |
136.00 |
347.00
298.00 |
二 當量計算
1.冷量的單位：冷量（即熱量）的單位有焦耳（J）、千焦耳（KJ）、瓦（W）、千瓦（KW）；卡（cal）、千卡（kcal）（大卡）
在標準大氣壓的狀況下，將一千克的水從19.56℃加熱到20.5℃所需要的熱量定義為一千卡（kcal）的熱量。即1kcal/kg℃或近似等于1kcal/m3℃
2. 冷量（即熱量）的單位的換算：
1W=1J/s=0.238844cal/s
1Wh（電熱）＝0.86cal
3.電熱當量
1KWh＝860cal
三 制冷機的效能比
制冷效能比η=制冷機的制冷量/制冷機的輸入電功率
制熱效能比η=制熱裝置的制熱量/制熱裝置的輸入電功率
1.別墅中央空調FWR-20B1,名義制冷量為20.10KW，輸入功率為7.0KW；名義制熱量為21.80KW，輸入功率為6.40KW。壓縮機輸入功率2x2.80KW；風側換熱器2x0.19KW；水側換熱器1x0.90KW。求空調的制冷制熱效能比。
已知：名義制冷量20.10KW，輸入總功率7.00KW；名義制熱量為21.80KW，輸入總電功率為6.40KW。
-
制冷機效能比η=20.10/7.0＝2.87
-
制熱裝置效能比η=21.80/6.4＝3.41
2.別墅中央空調機SA-08CSH,名義制冷量為22400kcal/h；名義制熱量為25800kcal/h;壓縮機制冷功率9.90KW；制熱功率為9.50KW;散熱風扇：0.90KW;冷水泵1.00KW。求空調的制冷制熱效能比。
（1）將冷熱量由千卡換算為電熱量。已知，1KW（電熱）＝860kcal/h
1)制冷量＝22400kcal/h/860kcal/h=26.05KW
2)制熱量＝25800kcal/h/860kcal/h=30.00kw
(2)制冷機的效能比
效能比η=制冷機的制冷量/壓縮機的輸入電功率
-
制冷機效能比η=26.05/9.90＝2.63
-
制熱機效能比η=30.0/9.50＝3.15
3．某型號單冷分體空調，名義制冷量：2600W，輸入功率990W。試求其效能比。
效能比η=制冷機的制冷量/壓縮機的輸入電功率＝2600W/990W=2.63
4.型號KFR-2GW/K冷熱型分體空調，名義制冷量：制冷/制熱2600W/2860W,制冷/制熱輸入功率950W/920W。試求其效能比。
1）制冷效能比η=制冷機的制冷量/壓縮機的輸入電功率＝2600/950＝2.73
2）制熱效能比η=制熱裝置的制熱量/制熱裝置的輸入電功率＝2860/920＝3.10
5.型號KFR-36GW/LS-L1250HT冷熱型分體空調，名義制冷量：制冷/制熱3600W/4200W,制冷/制熱輸入功率1280W/1380W。試求其效能比。
1）制冷效能比η=制冷機的制冷量/壓縮機的輸入電功率＝3600/1280=2.81
2）制熱效能比η=制熱裝置的制熱量/制熱裝置的輸入電功率＝4200/1380=3.13
四、住宅空調用電負荷的估算
估算公式描述如下：
住宅空調用電負荷＝（單位面積指標X住宅的建筑面積）除以（電熱當量X制冷效率（效能比））
(1)查上表確定估算指標。
小臥室、臥室估算指標145W/m2；主臥室估算指標158W/m2；起居廳(23.35+4.81+6.07+3.98)估算指標158W/m2。
(2）計算各房間的冷負荷
1）小臥室Q＝10.02m2x145W/m2＝1452.9W
2）臥室Q=11.74m2x145W/m2＝1702.3W
3) 主臥室Q=12.38m2x158W/m2=1956.04W
4）起居廳Q=(23.35+4.81+6.07+3.98)m2x158W/m2＝6037.18W
(3)利用空調效能比計算出分體空調的電功率
其制冷機效能比η=2.7（平均值）
-
小臥室P＝Q/η=1452.9W/2.7=538.11W,安裝功率P=0.736KW
-
臥室P＝Q/η=1702.3W/2.7=630.48W,安裝功率P=0.736KW
-
主臥室P＝Q/η=1956.04/2.7=724.46W,安裝功率P=0.736KW
-
起居廳P＝Q/η=6307.18W/2.7=2235.99W,安裝功率P=2.20KW
(4)若采用家庭型中央空調則：
上面的例題中所需的冷量為：
∑Q=1452.9+1702.3+1956.04+6037.18=11348.42W
所需的電功率為∑P=0.736+0.736+0.736+2.20=4.40KW
可選擇的家庭中央空調見下表
家庭中央空調選用表
|
廠房 |
型號 |
制冷量KW |
制熱量KW |
總輸入功率KW |
電壓V |
|
森寶 |
LSRF10 |
10 |
11 |
4 |
220 |
|
清華同方 |
HSFR-10 |
9.7 |
11.1 |
3.43 |
220 |
|
東宇 |
JLRS10L |
10.3 |
11.35 |
3.71 |
220 |
|
澳科 |
AKH425 |
10 |
12 |
4 |
220 |
通過比較可采用家庭中央空調，具有一定的節能效果，值得人們試試。
5）在水源豐富的地方，有私人花園或綠地的住宅或別墅可采用水源熱泵技術及地源熱泵技術，既解決了夏季乘涼，又解決了冬季采暖，用電量小，利用自然界能源，不污染環境，但需空調專業設計，方能盡善盡美。 |
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