冬季制冷冷负荷计算(制冷系统冷负荷)

<h2>1. 制冷系统冷负荷</h2><p>一、保证冷库围护结构的保温性能</p><p>良好的外壳结构是保证低温环境的前提。当设计一个新的冷库时，保温材料导热系数小应该作为围护结构,应注意围护结构的完整性,以避免冷桥和穿墙孔的生成,减小库外热量向库内的传递，进而减小冷库围护结构的冷负荷的损耗。</p><p>二、合理的开机控制合适的蒸发温度</p><p>适当的制冷温度可以降低储罐内外的温差，有利于降低冷负荷，降低制冷系统的用电负荷。</p><p>三、定时及时的除霜</p><p>在冷却风机运行过程中，由于霜层逐渐加厚，传热系数减小，风量减小，风机功率增大，冷风机的制冷量急剧下降。因此，除霜必须在冷风机运行一段时间后进行。</p><h2>2. 制冷机的冷负荷</h2><p>空调的“匹”数，是指空调的制冷功率，或者叫制冷量（W）,也就是空调的输出功率的能量。制冷功率是制冷量的1.162W，制冷量的单位是大卡。</p><p>1匹空调的制冷量大约为2000大卡，换算成制冷功率，乘以1.162W，即2000大卡×1.162=2324（W）（瓦）制冷功率，则1.5匹的应为2000大卡×1.5×1.162=3486（W），根据计算值，大致能判定空调的匹数和制冷功率，2200W—2300W称为小一匹机，2500W称正一匹机，2600W称大一匹机。2800W的称1.25匹，3200W称小一匹半，3500W称正一匹半，3600W称大一匹半。4500(W)—5100（W）可称为2匹，或者称小二匹机，或者正二匹机，或者大二匹机。以此类推，各种叫法，均可以。</p><p>知道了空调的制冷功率，就是空调的输出功率，我们还需要知道空调的输入功率，就是电功率，知道了电功率才可以选择电线的截面积和保护用的空气断路器，或者叫空开。</p><p>电功率是制冷功率除于能效比。能效比是输出功率与输入功率之比的值，称能效比；欧洲的能效标准，空调能效水平分为A、B、C、D、E、F、G共7个级别。其中A级最高，能效比为3.2以上；D级居中，介于2.8～2.6之间；E级以下属于低能效空调。目前我国绝大多数空调处于欧洲E级水平。而在日本国内的空调器的能效比现在一般都在4.0～5.0左右。原来制冷能效比(EER)最高的是一款东芝开利空调，其制冷能效比为6.3。目前，科龙第四代双高效空调以6.65的制冷能效比，刷新了世界最高的空调能效比纪录。据悉，其在科龙实验室测得的能效比最高值已超过7.0。这说明我国的空调行业发展还是颇具潜力的。我们国家的目前的标准是；一级能效比是3.4以上，二级是3.2，三级3.0，四级是2.8，五级是2.6。级别越大能耗越高。目前国家已经规定企业不再允许生产能效比在3.0以下级别的空调，该级别的空调属于淘汰产品。比如；原来的高能耗机，能效比是五级，那么，1匹空调的电功率就是= 2000×1.162≈2324（W）/2.6≈894（W）,如果是现在的一级低能耗机，那么，就是= 2000×1.162≈2324（W）/3.4≈684（W）,一级比五级节省电能；894-684=211(W),如果一天制冷工作5小时计算，一个月150h×211W = 31.65度/月。因此，空调选择时，除了选择需要的制冷量，还要根据价格比和能效比选择合理的能效比档次。</p><p>电线的截面积选择，建议按照低能耗值选择，根据单相功率计算空调的额定电流，因为，空调有压缩机，风扇等电器均属于电感性电器，因此，按照感性负载计算电流，I=P/U/Cos￠，功率因数Cos￠考虑0.80，那么，I=1000/220/0.80≈5.68（A），知道了一千瓦电功率的空调机的电流是约5.7安，我们可以通过该数值，求出多少匹空调的电流了，比如，1.5匹空调的电流I≈(1.5×2000×1.162/2.6)×5.7≈7.6(A)，根据导线截面的安全载流量，1㎜²的铜芯线即可，但是，考虑到线路的机械强度及损耗和穿管敷设的散热效应等情况，建议选择1.5㎜²的铜芯线为最佳选择。</p><p>空气断路器的额定容量，是按照空调的额定电流的1.3-1.5倍选择。</p><p>通常情况下，家庭普通房间每平方米所需的制冷量为110-150W，客厅、饭厅每平方米所需的制冷量为145-175W。因为，家用电器在工作时也要产生一些热量，这就要消耗部分的制冷量，比如像；电视、电灯、冰箱等每W（瓦）功率要消耗制冷量1（W），门窗的方向也要消耗一定的制冷量，东面窗150W/M2，西面窗280W/ M2，南面窗180W/ M2，北面窗100W/ M2，如果是楼顶及西晒可考虑适当增加制冷量。可根据实际情况估算需要制冷量，还要根据个人对环境温度的感受程度，选择合适的空调机。</p><h2>3. 制冷系统冷负荷的组成</h2><p>冷负荷面积计算方法如下：</p><p>(1)精确计算：功率及面积法 ： Q=Q1+Q2</p><p>Q：总制冷量(KW)</p><p>Q1： 室内设备热负荷=设备功率×0.8</p><p>Q2： 环境热负荷=180W/m2 ×机房面积</p><p>(2)估算：面积法(当只知道使用面积时)--不建议：Q=S×P</p><p>Q：总制冷量(KW） 、S：机房面积((m2) P： 冷量估算指标，根据不同用途机房的估算指标选取。</p><h2>4. 制冷负荷系数</h2><p>空调制冷量2500w指的是空调进行制冷运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内去除的热量总和为2500W。普通房间冷负荷的推荐值为115－145W/m2，取中间值130 W/m2为计算依据，则冷负荷=130×16=2080W。 由于空调器的实际制冷量比名义值低8%，因此所选空调器的名义制冷量必须大于2080÷0.92=2260W。选用空调器的名义制冷量应该为2300 W左右。</p><h2>5. 制冷设备负荷和冷量</h2><p><p >一、温度：</p><p >摄氏度（C）与华氏度（F）</p><p >华氏度 = 32 + 摄氏度 × 1.8</p><p >摄氏度=（华氏度-32）/1.8</p><p >开氏温度（K）与摄氏度（C）</p><p >开氏温度（K）=摄氏度（C）+273.15</p><p >二、压力的换算：</p><p >Mpa、Kpa、pa、bar</p><p >1Mpa=1000Kpa；</p><p >1Kpa=1000pa；</p><p >1Mpa=10bar；</p><p >1bar=0.1Mpa=100Kpa；</p><p >1大气压=101.325Kpa=1bar=1公斤；</p><p >1bar=14.5psi；</p><p >1psi=6.895Kpa；</p><p >1 kg/cm2=105=10 mH2O=1 bar=0.1 MPa</p><p >1 Pa=0.1 mmH2O=0.0001 mH2O</p><p >1 mH2O=104 Pa=10 kPa</p><p >三、风速、体积的换算：</p><p >1CFM（立方英尺/分钟）=1.699 M³/H=0.4719 l/s</p><p >1M³/H=0.5886CFM（立方英尺/分钟）</p><p >1l/s=2.119CFM（立方英尺/分钟）</p><p >1fpm（英尺每分钟）=0.3048 m/min=0.00508 m/s</p><p >四、制冷量与功率：</p><p >1KW=1000 W</p><p >1KW=861Kcal/h（大卡）=0.39 P（冷量）</p><p >1W= 1 J/s（焦/秒）</p><p >1USTR（美国冷吨）=3024Kcal/h=3517W（冷量）</p><p >1BTU（英热单位）=0.252kcal/h=1055J</p><p >1BTU/H（英热单位/小时）=0.252kcal/h</p><p >1BTU/H（英热单位/小时）=0.2931W（冷量）</p><p >1MTU/H（千英热单位/小时）=0.2931KW（冷量）</p><p >1HP（电）=0.75KW（电）</p><p >1KW（电）=1.34HP（电）</p><p >1RT(冷量)=3.517KW（冷量）</p><p >1KW（冷量）=3.412MBH（103英热单位/小时）</p><p >1P（冷量）=2200kcal/h=2.56KW</p><p >1kcal/h=1.163W</p><p >五、空调安装粗细与制冷量：</p><p >1.5mm2是12A-20A（2650~4500W） 1P~2P</p><p >2.5mm2是20-25A（4500~5500W） 2P</p><p >4mm2是25-32A（5500~7500W） 2P~3P</p><p >6mm2是32-40A（7500~8500W） 3P~4P</p><p >六、制冷剂计算公式：</p><p >1、膨胀阀选型：冷吨＋1.25％余量</p><p >2、压机功率：1P=0.735KW</p><p >3、制冷剂充注量：制冷量（KW）÷3.516×0.58</p><p >4、风冷机水流量 ：制冷量（KW）÷温差÷1.163</p><p >5、水冷螺杆机冷水流量：制冷量（KW）×0.86÷温差</p><p >6、水冷螺杆机冷却水流量 ：（ 制冷量KW+压机功率）×0.86÷温差</p><p >7、总热量QT=QS+QL</p><p >8、空气冷却：QT =0.24*∝*L*(h1-h2)</p><p >9、显热量空气冷却：QS=Cp*∝*L*(T1-T2)</p><p >10、潜热量空气冷却：QL=600*∝*L*(W1-W2)</p><p >11、冷冻水量：L/sV1= Q1/(4.187△T1)</p><p >12、冷却水量：L/sV2=Q2/(4.187△T2)=(3.516+KW/TR)TR，其中Q2=Q1+N=TR*3.516+KW/TR*TR=（3.516+KW/TR）*TR</p><p >13、制冷效率：EER=制冷能力（Mbtu/h）/耗电量（KW）；COP=制冷能力（KW）/耗电量（KW）</p><p >14、部分冷负荷性能：NPLV=1/(0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D)</p><p >15、满载电流（三相）：FLA=N/√3 UCOSφ</p><p >16、新风量：Lo=nV</p><p >17、送风量：L=Qs/〔Cp*∝*(T1-T2)〕</p><p >18、风机功率：N1=L1*H1/(102*n1*n2)</p><p >19、水泵功率：N2= L2*H2*r/(102*n3*n4)</p><p >20、水管管径：D=√4*1000L2/(π*v)</p><p >20、风管面积：F=a*b*L1/(1000u)</p></p><h2>6. 制冷负荷计算公式</h2><p>已知基本条件选定冷却塔的常用公式：</p><p>冷却水量=主机制冷量（KW）×1.2×1.25×861/5000（m3/h）</p><p>冷却水量=主机冷凝器热负荷（kcal/h）×1.2/5000（m3/h）</p><p>冷却水量=主机冷凝器热负荷（m3/h）×1.2（m3/h）</p><p>冷却水量=主机制冷量（冷吨）×0.8（m3/h）</p><p>冷却水量=主机蒸发器热负荷（kcal/h）×1.5×1.25/5000（m3/h）</p><p>冷却水量=主机蒸发器热负荷（m3/h）×1.2×1.25（m3/h）</p><p>冷却水量=主机蒸发器热负荷（冷吨）×1.2×1.25×3024/5000（m3/h）</p><p>注：以上：1.2为选型余量 1.25为冷凝器负荷系数。</p><h2>7. 制冷负荷是什么</h2><p>就是系统符合太大，压力也会太大，降频后来降低系统压力，符合，保护机器。制冷过负荷保护，即内机蒸发器结冰了。</p><p>原因：</p><p>1，老鼠把传感器线咬断可能性在百分之六十以上，特别是饭店等公共场所。</p><p>2，内机滤网脏堵，可能性一半以上。</p><p>3，内风机电容量减小导致内风机转速低。</p><p>4，内机蒸发器后背太脏，导致蒸发器不通风。</p><p>5，传感器阻值漂移。</p>