中庭天窗引起的空調冷負荷計算

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中庭天窗引起的空調冷負荷計算
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，同時可減小空調冷負荷的輸出。下文是的中庭計算的當無遮陽措施及有遮陽措施時中庭天窗所引起的空調冷負荷的計算對比。
二、詳細計算過程
   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冷負荷的計算過程：

①、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷
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—有內遮陽設施外窗的傳熱系數(shù)修正值；
tlc—外窗的逐時冷負荷計算溫度，℃；
td2—外窗逐時冷負荷計算溫度的地點修正值；
tn—室內設計溫度；
無內遮陽時：  Q=220*3.4*1*1* [（31.5+1）-26）]=4862W=4.8KW；
有內遮陽時：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— 窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)，無內遮陽時為1，設白色布窗簾時為0.5；
F1—窗上受太陽直接照射的面積，m2；
Jch.zd—透過標準窗玻璃的太陽總輻射照度，W/m2；
Jsh.zd—透過標準窗玻璃的太陽散熱輻射照度，W/m2；
Ccl.ch—冷負荷系數(shù)（C（cl.ch）N為北向冷負荷系數(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
無內遮陽時：Q =0.86*1*0.75*[220*951*0.68+（0-0）*136*0.68]=91763W=91.76KW;
有內遮陽時：Q =0.86*0.5*0.75* [220*951*0.68+（0-0）*136*0.68]=45881W=45.8KW;

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

三：結論
   通過以上的計算可知當中庭天窗設置內遮陽時可減小空調輸出冷量140.1KW，即56匹，同時可減少56匹空調運行所產(chǎn)生的51.8KW/h的電量。中庭設置內遮陽可起到節(jié)能及減小空調初投資效果。

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

空調冷量設置

KW

96.6

49.9

48

　

6

空調初投資估算

元

80000

40000

40000

　

7

初投資合計

元

￥93,200

￥51,000

￥62,000

=玻璃+空調

8

單位面積投資價格

元

￥424

￥232

￥282

=初投資/面積