Расчет теплопритоков и нагрузки на кондиционер
Быстрая оценка для раннего проектирования, бюджета и подготовки к экзаменам по ОВК. Тип помещения и площадь пола дают явную и скрытую нагрузки, SHF помещения и расход приточного воздуха; кнопка «Открыть на психрометрической диаграмме» строит в калькуляторе точку помещения, линию SHF и точку наружного воздуха.
Основание
Нагрузки помещения - суммы удельных значений по статьям; нагрузка от наружного воздуха считается тем же психрометрическим расчетом, что и карточка процесса калькулятора. При охлаждении положительным считается тепло, которое нужно отвести, при нагреве - тепло, которое нужно подать.
| Статья | Уравнение | Примечания · основание |
|---|---|---|
| Люди | qs = N·s, ql = N·l | s и l из таблицы людей ниже (Вт на человека). N = плотность × A / 100 или число людей |
| Освещение, оборудование | q = L·A, q = E·A | Вся теплота явная, поступает сразу (без коэффициента одновременности и аккумуляции). Удельные значения - ориентировочные |
| Ограждающие конструкции (упрощенно) | q = U·Ae·(t_н − t_в) + S·A | Теплопередача только по разности температур по сухому термометру; солнечные и прочие - одним значением на площадь пола. При нагреве U·Ae·(t_в − t_н) |
| Расход наружного воздуха | Q = (Rp·N + Ra·A)/Ez × 3,6 | Процедура ASHRAE 62.1 по норме вентиляции. Ez из таблицы эффективности воздухораспределения в зоне 62.1: по умолчанию 1,0 для охлаждения (подача холодного воздуха с потолка), 0,8 для нагрева (подача теплого воздуха с потолка, возврат с потолка). Либо Q = n·A·H, либо прямое значение |
| Явная теплота наружного воздуха | qs = ṁ·(1,006 + 1,86 d_н)·(t_н − t_в) | ṁ = Q / (3600·v_н) при удельном объеме наружного воздуха; то же определение, что в карточке процесса (от наружного к помещению) |
| Скрытая теплота наружного воздуха | ql = ṁ·(I_н − I_в) − qs | Полная минус явная (как в карточке процесса); влага ṁ·(d_н − d_в) |
| SHF помещения | SHF = Σqs / (Σqs + Σql) | Только нагрузки помещения, без наружного воздуха; по ним строится линия SHF на диаграмме |
| Расход приточного воздуха (охлаждение) | ṁ_п = q_в / (I_в − I_п), Q_п = ṁ_п·v_п | t_п = t_в − Δt; состояние притока делает SHF процесса от притока к помещению равным SHF помещения (как в панели охлаждения калькулятора) |
| Расход приточного воздуха (нагрев) | ṁ_п = q_в / ((1,006 + 1,86 d_п)·Δt) | t_п = t_в + Δt, d_п = d_в (как в панели нагрева калькулятора) |
| Единицы | 1 RT = 3,517 кВт, 1 ккал = 4,1868 кДж | Американская тонна холода, калория IT |
Теплопоступления от людей (ASHRAE Fundamentals, глава 18, таблица 1)
Скорректированные значения для обычной смеси мужчин, женщин и детей при 24 °C в помещении (Вт на человека, малая скорость воздуха). В более теплом помещении тот же итог смещается в сторону скрытой теплоты. Значение для ресторана включает теплоту от пищи. Издания немного различаются, поэтому сверяйтесь с тем, которым пользуетесь.
| Вид деятельности | Типичное применение | Явная, Вт | Скрытая, Вт |
|---|---|---|---|
| Сидя в театре | Театр | 65 | 30 |
| Сидя, очень легкая работа | Офисы, гостиницы, квартиры | 70 | 45 |
| Умеренно активная офисная работа | Офисы, гостиницы, квартиры | 75 | 55 |
| Стоя, легкая работа; ходьба | Универмаг, магазин | 75 | 55 |
| Ходьба, стоя | Аптека, банк | 75 | 70 |
| Сидя за едой (ресторан) | Ресторан | 80 | 80 |
| Легкая работа на верстаке | Производство | 80 | 140 |
Нормы наружного воздуха (ASHRAE 62.1, таблица 6-1)
Нормы наружного воздуха на человека и на площадь и плотность людей по умолчанию из процедуры по норме вентиляции. Наружный воздух для зоны дыхания Vbz = Rp·Pz + Ra·Az делится на Ez из таблицы эффективности воздухораспределения в зоне 62.1 (1,0 для подачи холодного воздуха с потолка, 0,8 для подачи теплого воздуха с потолка при возврате с потолка; калькулятор начинает с 1,0 для охлаждения и 0,8 для нагрева, можно выбрать любое). Значения меняются от издания к изданию, поэтому сверяйтесь с действующим. Требуемые нормы вентиляции для помещений разного назначения в таблицу не включены: смотрите местные нормы.
| Назначение | Rp, л/с на человека | Ra, л/с на м² | Плотность на 100 м² | м³/ч на человека |
|---|---|---|---|---|
| Офисное помещение | 2.5 | 0.3 | 5 | 30.6 |
| Переговорная, зал заседаний | 2.5 | 0.3 | 50 | 11.2 |
| Торговля (розница) | 3.8 | 0.6 | 15 | 28.1 |
| Залы ресторанов | 3.8 | 0.9 | 70 | 18.3 |
| Классы (от 9 лет) | 5 | 0.6 | 35 | 24.2 |
| Лекционная аудитория | 3.8 | 0.3 | 65 | 15.3 |
Начальные значения по типам помещений
Источник указан только у значений с пометкой в столбце основания; значения с пометкой «ориентир» - щедрые начальные значения, которые не удалось сверить с источником. Введите свои.
| Тип помещения | Люди, теплота | Наружный воздух | Освещение, оборудование, Вт/м² |
|---|---|---|---|
| Офис | 5 чел./100 м² (62.1), 75/55 W | Rp 2.5, Ra 0.3 (62.1) | 10 · 15 (ориентир) |
| Переговорная | 50 чел./100 м² (62.1), 70/45 W | Rp 2.5, Ra 0.3 (62.1) | 10 · 5 (ориентир) |
| Торговый зал | 15 чел./100 м² (62.1), 75/55 W | Rp 3.8, Ra 0.6 (62.1) | 15 · 5 (ориентир) |
| Зал ресторана | 70 чел./100 м² (62.1), 80/80 W | Rp 3.8, Ra 0.9 (62.1) | 12 · 10 (ориентир) |
| Учебный класс | 35 чел./100 м² (62.1), 70/45 W | Rp 5, Ra 0.6 (62.1) | 10 · 5 (ориентир) |
| Жилое (квартира) | Человек: 4 (ориентир), 70/45 W | 0.5 1/ч (справочное значение) | 6 · 5 (ориентир) |
| Серверная | Человек: 2 (ориентир), 70/45 W | 100 м³/ч (ориентир) | 10 · 500 (ориентир) |
Ограничения быстрого метода
Метод суммирует удельные значения по статьям, поэтому не рассчитывает солнечные теплопоступления (ориентация, час, затенение остекления), запаздывание из-за аккумуляции в стенах и помещении, пиковый час, инфильтрацию, теплопоступления в воздуховодах и от вентиляторов, второй подогрев и запасы. Используйте его для раннего подбора, бюджета и подготовки к экзаменам; перед выбором оборудования выполните подробный расчет нагрузок (HAP, TRACE и другие программы на методе RTS ASHRAE).
При нагреве внутренние и солнечные теплопоступления не учитываются, учитываются только теплопередача через ограждения и наружный воздух, что дает запас. Увлажнение учитывает только наружный воздух; влага, выделяющаяся в помещении (люди и т. д.), не считается.
Пример расчета
Офис 100 м², помещение 26 °C и φ = 50 %, наружный воздух 32 °C и φ = 60 %, плотность 5 человек на 100 м² дает 5 человек, умеренно активная офисная работа 75/55 Вт, освещение 10, оборудование 15 и солнечные 20 Вт/м², U 1,0 Вт/м²К × 50 м², наружный воздух по 62.1 (2,5 × 5 + 0,3 × 100) × 3,6 = 153 м³/ч, разность притока 10 К.
Помещение: люди 0,375/0,275 кВт, освещение 1,000, оборудование 1,500, ограждения 1,0 × 50 × 6 = 0,300, солнечные 2,000 кВт, итого явная 5,175, скрытая 0,275, SHF = 5,175 / 5,450 = 0,950.
Наружный воздух: d_н 18,033, d_в 10,496 г/кг, I_н 78,37, I_в 52,91 кДж/кг, v_н 0,8895 м³/кг, поэтому ṁ = 153 / (3600 × 0,8895) = 0,04778 кг/с, явная 0,04778 × 1,0395 × 6 = 0,298 кВт, полная 0,04778 × 25,45 = 1,216 кВт, скрытая 0,918 кВт, влага 1,30 кг/ч.
Итого: явная 5,473, скрытая 1,193, полная 6,666 кВт = 1,90 RT = 5 732 ккал/ч. Приток 16 °C и 10,282 г/кг, ṁ = 5,450 / (52,91 − 42,12) × 3600 = 1 817 кг/ч, то есть 1 513 м³/ч (упрощение ρ = 1,2, cp = 1,006: 5,175 кВт / (1,2 × 1,006 × 10) дает 1 543 м³/ч, расхождение 2 %).
Расхождение 2 % возникает потому, что в упрощении ρ·cp фиксировано на 1,2 кг/м³ и 1,006 кДж/кг·К; здесь используется теплоемкость влажного воздуха 1,006 + 1,86·d (1,025) и удельный объем притока (0,833 м³/кг на кг сухого воздуха).
Источники
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), глава 18, Nonresidential Cooling and Heating Load Calculations, таблица 1: теплопоступления от людей по видам деятельности
- ANSI/ASHRAE Standard 62.1, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality: таблица 6-1 минимальных норм вентиляции, таблица эффективности воздухораспределения в зоне (Ez)
- Минимальная кратность воздухообмена задается местными нормами; в таблице приведено справочное значение 0,5 1/ч для жилых зданий
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), глава 1, Psychrometrics: уравнения влажного воздуха (расчетное ядро калькулятора)
Частые вопросы
Как рассчитывается нагрузка охлаждения?
Сложите явную нагрузку помещения (люди, освещение, оборудование, теплопередача через ограждения, солнце) и скрытую нагрузку помещения (люди), затем нагрузку от наружного воздуха, который нужно довести до параметров помещения. Калькулятор заполняет каждую статью из шаблона типа помещения и площади пола, разделяя на явную и скрытую в кВт, тоннах и ккал/ч. Почасовое солнце и аккумуляция не моделируются.
Как найти расход приточного воздуха?
Быстрая формула: расход воздуха (м³/ч) = явная нагрузка помещения (кВт) × 3 600 ÷ (1,2 × 1,006 × разность температур притока). 10 кВт и 10 К дают около 2 980 м³/ч. Калькулятор получает ту же величину точнее по разности энтальпий и удельному объему точки притока на линии SHF помещения.
Как перевести нагрузку охлаждения из кВт в тонны или ккал/ч?
1 USRT = 3,517 кВт, 1 кВт = 860 ккал/ч. 35 кВт - это около 9,95 RT и 30 100 ккал/ч. Подробные таблицы и разница с японской тонной: https://psychart.kr/ru/tools/units/rt-kw/
Обновлено: 2026-10-12.