燃料在燃燒器中(如燃氣具、燃氣熱水器、燃氣取暖爐、火箭發(fā)動機燃燒室)燃燒時單位時間內(nèi)所釋放的熱量。其計算式為:熱負荷=燃料消耗量*燃料低熱值。熱負荷的大小是由主燃燒器燃料消耗量的大小等因素決定的。
城市集中供熱系統(tǒng)的用戶在單位時間內(nèi)所需的熱量。它是制訂城市供熱規(guī)劃和設(shè)計供熱系統(tǒng)的重要依據(jù)，也是對供熱系統(tǒng)設(shè)計進行技術(shù)經(jīng)濟分析的重要原始資料。集中供熱系統(tǒng)的熱負荷主要有采暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)和生產(chǎn)工藝等熱負荷。其中采暖和通風(fēng)用熱是季節(jié)性熱負荷，而熱水供應(yīng)和生產(chǎn)熱負荷計算公式工藝用熱則多是常年性熱負荷。季節(jié)性熱負荷隨氣候條件而變化,在一年中變化很大,但在一天內(nèi)波動較小。常年性熱負荷受氣候條件影響較小，在一年中變化不大，但在一天內(nèi)波動大，特別是對非全天需熱的用戶。
在冬季某一室外溫度下，為達到要求的室內(nèi)溫度，供熱系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量。采暖設(shè)計熱負荷是指當室外溫度為采暖室外計算溫度時，為了達到上述所要求的室內(nèi)溫度，供熱系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量。
在制訂城市或區(qū)域供熱規(guī)劃或設(shè)計其供熱系統(tǒng)時，往往缺乏確切的原始資料,一般只能用熱指標法估算,即用單位建筑面積的熱指標乘以建筑面積，得出采暖的設(shè)計熱負荷Q(瓦)。用公式表示為:
Q=qfF
qf--單位建筑面積熱指標(W/㎡);
F--建筑面積(㎡)
如已知房屋體積，也可采用每立方米建筑體積在室內(nèi)外溫差為1°C時的熱指標qv【W(wǎng)/(m3·°C)】
Q=qvV(tn-tw)
V--建筑體積(m3);
tn--室內(nèi)計算溫度(°C);
tw--采暖室外計算溫度(°C)。
采暖熱指標qv和qf的大小與建筑物圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、外圍體積、密閉性或通風(fēng)條件、建筑物的類型和外形以及墻窗面積比等許多因素有關(guān)，通常是依據(jù)實際工程統(tǒng)計分析而得，設(shè)計時可參考有關(guān)部門提供的資料，結(jié)合具體情況選用。
一、維護結(jié)構(gòu)的耗熱量
1.維護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量
Qj--j部分圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，W;
Aj--j部分圍護結(jié)構(gòu)的表面積，m2;
Kj--j部分圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/(m2*℃);
tR--冬季室內(nèi)計算溫度，℃;
tow-- 采暖室外計算溫度，℃;
α --圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，
2.維護結(jié)構(gòu)附加耗熱量
(1)朝向修正率
不同朝向的圍護結(jié)構(gòu)，收到的太陽輻射熱量是不同的;同時，不同的朝向，風(fēng)的速度和頻率也不 同。因此對不同的垂直外圍護結(jié)構(gòu)進行修正。修正率為:
北、東北、西北: 0~10%
東、西: -5%
東南、西南 -10%~-15%
南 -15%~-30%
選用修正率時應(yīng)考慮當?shù)囟救照章始拜椛鋸姸鹊拇笮?。冬季日照率小?5%的低區(qū)，東南、西 南、南向的修正率宜采用-10%~0，其他朝向可不修正。
(2)風(fēng)力附加率
在不蔽風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別高的建筑，垂直的外護結(jié)構(gòu)熱負荷附加5%~10%。
(3)外門附加率
為加熱開啟外門時侵入的冷空氣，對于短時間開啟無熱風(fēng)幕的外門，可以用外門的基本耗熱量乘上相應(yīng)的附加率。陽臺門不應(yīng)該考慮外門附加率。
(4) 高度附加率
由于室內(nèi)溫度梯度的影響，往往使房間上部的傳熱量加大。因此當民用建筑物和工業(yè)企業(yè)輔助建筑物的房間凈高超過4m時，每增加1m，附加率為2%，但最大附加率不超過15%。
二、門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量
Qi=0.278LρaoCp(tR-toh)
Qi--為加熱門窗縫隙滲入的冷空氣耗熱量，W;
L--滲透冷空氣量，m3/h;
ρao--采暖室外計算溫度下空氣密度，Kg/m3;
Cp--空氣定壓比熱，Cp=1KJ/(Kg*℃);
toh--采暖室外計算溫度，℃。
在某些民用建筑以及工廠車間中，經(jīng)常排出污濁的空氣，并引進室外新鮮空氣。在采暖季節(jié)，為了加熱新鮮空氣而消耗的熱量，稱為通風(fēng)熱負荷。一般住宅只有排氣通風(fēng)，不采用有組織的進氣通風(fēng)，它的通風(fēng)用熱量包括在采暖熱指標中，不另計算通風(fēng)熱負荷。通風(fēng)熱負荷可采用換氣次數(shù)或通風(fēng)熱指標法估算。
日常生活用熱水的用熱量。一般根據(jù)用水人數(shù)、水溫及用水定額估算。
主要用于生產(chǎn)過程的加熱、烘干、蒸煮、清洗等工藝,或用于拖動機械的動力設(shè)備(如汽錘、汽泵等)。由于用熱設(shè)備和用熱方式繁多,生產(chǎn)工藝熱負荷一般按實測數(shù)據(jù)，或用單位產(chǎn)量的耗熱概算指標估算。如無實測資料，可參考工廠以往的燃料耗量、鍋爐效率等因素估算熱負荷。
在確定供熱系統(tǒng)的熱負荷時，除綜合上述各種用戶的熱負荷外，還應(yīng)加上熱網(wǎng)的熱損失。由于用戶一般并非同時滿負荷、連續(xù)用熱，因此，還需確定系統(tǒng)的平均熱負荷值、最大熱負荷值、設(shè)備的同時使用系數(shù)等，以便選擇熱源和設(shè)計供熱系統(tǒng)。
當內(nèi)能、動能、勢能的變化量可以忽略且無軸功時，輸入系統(tǒng)的熱量與離開系統(tǒng)的熱量應(yīng)平衡，由此可得出傳熱設(shè)備的熱量平衡方程式為:
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
式中Q1-物料帶入設(shè)備的熱量，kJ;Q2-加熱劑或冷卻劑傳給設(shè)備及所處理物料的熱量，kJ;Q3-過程的熱效應(yīng)，kJ;Q4-物料帶出設(shè)備的熱量，kJ;Q5-加熱或冷卻設(shè)備所消耗的熱量或冷量，kJ;Q6-設(shè)備向環(huán)境散失的熱量，kJ。
在上式時，應(yīng)注意除Q1和Q4外，其它Q值都有正負兩種情況。例如，當反應(yīng)放熱時，Q3取"+"號;反之，當反應(yīng)吸熱時，Q3取"?"號，這與熱力學(xué)中的規(guī)定正好相反。
由式(5-1)可求出Q2，即設(shè)備的熱負荷。若Q2為正值，表明需要向設(shè)備及所處理的物料提供熱量，即需要加熱;反之，則表明需要從設(shè)備及所處理的物料移走熱量，即需要冷卻。此外，對于間歇操作，由于不同時間段內(nèi)的操作情況可能不同，因此，應(yīng)按不同的時間段分別計算Q2的值，并取其最大值作為設(shè)備熱負荷的設(shè)計依據(jù)。
為求出Q2，必須求出式中其它各項熱量的值。
