中庭天窗引起的空調(diào)冷負(fù)荷計算

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中庭天窗引起的空調(diào)冷負(fù)荷計算
一、前言
   中庭天窗因受到太陽大面積的直射過程，會在夏季產(chǎn)生大量熱量，故對天窗做一定的遮陽措施可對天窗起到一定的隔熱作用，同時可減小空調(diào)冷負(fù)荷的輸出。下文是的中庭計算的當(dāng)無遮陽措施及有遮陽措施時中庭天窗所引起的空調(diào)冷負(fù)荷的計算對比。
二、詳細(xì)計算過程
   三個面積各為220㎡的中庭天窗，以下是對其中單個天窗引起的空調(diào)冷負(fù)荷的計算過程：

①、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷
Q =Fch•Kch•CK1•Ck2•[(tlc + td2)-tn]                         
式中  Q— 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷，W；
      Kch — 外玻璃窗傳熱系數(shù)，本案玻璃為雙層6mm
夾膠白玻，取  Kch =3.4W/(m2·℃ )；
      Fch — 窗口面積，m2；
      CK1—不同類型窗框的外窗傳熱系數(shù)的修正值；
      CK2—有內(nèi)遮陽設(shè)施外窗的傳熱系數(shù)修正值；
tlc—外窗的逐時冷負(fù)荷計算溫度，℃；
td2—外窗逐時冷負(fù)荷計算溫度的地點修正值；
tn—室內(nèi)設(shè)計溫度；
無內(nèi)遮陽時：  Q=220*3.4*1*1* [（31.5+1）-26）]=4862W=4.8KW；
有內(nèi)遮陽時：Q=220*3.4*1*0.85* [（31.5+1）-26）]=4132=4.1K W；

②、透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷
Q = Cs•Cn•Ca•[Fl•Jch.zd•Ccl.ch+（Fch-F1）•Jsh.zd•C（cl.ch）N]  
式中 Cα— 有效面積系數(shù)；
Cs—窗玻璃遮擋系數(shù)，m2；
Cn— 窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)，無內(nèi)遮陽時為1，設(shè)白色布窗簾時為0.5；
F1—窗上受太陽直接照射的面積，m2；
Jch.zd—透過標(biāo)準(zhǔn)窗玻璃的太陽總輻射照度，W/m2；
Jsh.zd—透過標(biāo)準(zhǔn)窗玻璃的太陽散熱輻射照度，W/m2；
Ccl.ch—冷負(fù)荷系數(shù)（C（cl.ch）N為北向冷負(fù)荷系數(shù)），無因次，按緯度取值，并考慮“有遮陽和無遮陽”的因素；
Fch—外窗面積（包括窗框，即窗的窗洞面積），m2
無內(nèi)遮陽時：Q =0.86*1*0.75*[220*951*0.68+（0-0）*136*0.68]=91763W=91.76KW;
有內(nèi)遮陽時：Q =0.86*0.5*0.75* [220*951*0.68+（0-0）*136*0.68]=45881W=45.8KW;

 ③、外玻璃窗引起冷負(fù)荷合計
Q=外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷+透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷
無內(nèi)遮陽時：Q=4.8KW+91.76KW=96.6KW；
有內(nèi)遮陽時：Q=4.1KW+45.8KW=49.9KW；
以上為單個天窗引起的空調(diào)冷負(fù)荷的計算，若為A1A2三個天窗時，天窗引起的冷負(fù)荷為：
無內(nèi)遮陽時：Q=96.6KW*3=289.8KW;
有內(nèi)遮陽時：Q=49.9KW*3=149.7KW;

三：結(jié)論
   通過以上的計算可知當(dāng)中庭天窗設(shè)置內(nèi)遮陽時可減小空調(diào)輸出冷量140.1KW，即56匹，同時可減少56匹空調(diào)運(yùn)行所產(chǎn)生的51.8KW/h的電量。中庭設(shè)置內(nèi)遮陽可起到節(jié)能及減小空調(diào)初投資效果。

序號

項目

單位

雙層夾膠玻璃

雙層夾膠玻璃+白色窗簾布

雙層中空+熱反射膜

備注

1

遮陽系數(shù)

　

無遮陽

0.5

0.5

　

2

天窗面積

㎡

220

220

220

　

3

玻璃單價估算

元/㎡

60

50

100

　

4

玻璃初投資估算

元

13200

11000

22000

　

5

空調(diào)冷量設(shè)置

KW

96.6

49.9

48

　

6

空調(diào)初投資估算

元

80000

40000

40000

　

7

初投資合計

元

￥93,200

￥51,000

￥62,000

=玻璃+空調(diào)

8

單位面積投資價格

元

￥424

￥232

￥282

=初投資/面積