中庭天窗引起的空调冷负荷计算

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中庭天窗引起的空调冷负荷计算
一、前言
   中庭天窗因受到太阳大面积的直射过程，会在夏季产生大量热量，故对天窗做一定的遮阳措施可对天窗起到一定的隔热作用，同时可减小空调冷负荷的输出。下文是的中庭计算的当无遮阳措施及有遮阳措施时中庭天窗所引起的空调冷负荷的计算对比。
二、详细计算过程
   三个面积各为220㎡的中庭天窗，以下是对其中单个天窗引起的空调冷负荷的计算过程：

①、外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
Q =Fch•Kch•CK1•Ck2•[(tlc + td2)-tn]                         
式中  Q— 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；
      Kch — 外玻璃窗传热系数，本案玻璃为双层6mm
夹胶白玻，取  Kch =3.4W/(m2·℃ )；
      Fch — 窗口面积，m2；
      CK1—不同类型窗框的外窗传热系数的修正值；
      CK2—有内遮阳设施外窗的传热系数修正值；
tlc—外窗的逐时冷负荷计算温度，℃；
td2—外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值；
tn—室内设计温度；
无内遮阳时：  Q=220*3.4*1*1* [（31.5+1）-26）]=4862W=4.8KW；
有内遮阳时：Q=220*3.4*1*0.85* [（31.5+1）-26）]=4132=4.1K W；

②、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
Q = Cs•Cn•Ca•[Fl•Jch.zd•Ccl.ch+（Fch-F1）•Jsh.zd•C（cl.ch）N]  
式中 Cα— 有效面积系数；
Cs—窗玻璃遮挡系数，m2；
Cn— 窗内遮阳设施的遮阳系数，无内遮阳时为1，设白色布窗帘时为0.5；
F1—窗上受太阳直接照射的面积，m2；
Jch.zd—透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度，W/m2；
Jsh.zd—透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度，W/m2；
Ccl.ch—冷负荷系数（C（cl.ch）N为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值，并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素；
Fch—外窗面积（包括窗框，即窗的窗洞面积），m2
无内遮阳时：Q =0.86*1*0.75*[220*951*0.68+（0-0）*136*0.68]=91763W=91.76KW;
有内遮阳时：Q =0.86*0.5*0.75* [220*951*0.68+（0-0）*136*0.68]=45881W=45.8KW;

 ③、外玻璃窗引起冷负荷合计
Q=外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷+透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
无内遮阳时：Q=4.8KW+91.76KW=96.6KW；
有内遮阳时：Q=4.1KW+45.8KW=49.9KW；
以上为单个天窗引起的空调冷负荷的计算，若为A1A2三个天窗时，天窗引起的冷负荷为：
无内遮阳时：Q=96.6KW*3=289.8KW;
有内遮阳时：Q=49.9KW*3=149.7KW;

三：结论
   通过以上的计算可知当中庭天窗设置内遮阳时可减小空调输出冷量140.1KW，即56匹，同时可减少56匹空调运行所产生的51.8KW/h的电量。中庭设置内遮阳可起到节能及减小空调初投资效果。

序号

项目

单位

双层夹胶玻璃

双层夹胶玻璃+白色窗帘布

双层中空+热反射膜

备注

1

遮阳系数

　

无遮阳

0.5

0.5

　

2

天窗面积

㎡

220

220

220

　

3

玻璃单价估算

元/㎡

60

50

100

　

4

玻璃初投资估算

元

13200

11000

22000

　

5

空调冷量设置

KW

96.6

49.9

48

　

6

空调初投资估算

元

80000

40000

40000

　

7

初投资合计

元

￥93,200

￥51,000

￥62,000

=玻璃+空调

8

单位面积投资价格

元

￥424

￥232

￥282

=初投资/面积