热损失(Heat Loss)和热增量(Heat Gain),有时也称为冷损失(Cold Loss)是传热学中的两个重要概念,它们描述了系统中热量的增减情况。这些概念对于理解建筑物、热交换器以及其他热管理系统中的能量流动至关重要。
热损失(Heat Loss):是指从系统(如房间、容器等)向周围环境散发的热量。在冬季或冷环境中,热损失是需要避免的,因为它会导致系统温度下降。
热损失定义为单位时间内从系统向环境传递的热量。其基本单位为瓦特(Watt, W),其他常用单位有千瓦(kW),1 kW = 1000 W。
热增量(Heat Gain), 冷损失(Cold Loss):热增量是指从环境向系统(如房间、容器等)传递的热量。在夏季或热环境中,热增量是需要避免的,因为它会导致系统温度上升。
热增量定义为单位时间内从环境向系统传递的热量。其基本单位也为瓦特(Watt, W)。
在稳态传热条件下,如果一个系统既没有外部热源也没有内部热源,那么系统的热损失等于热增量。这意味着流入系统的热量等于流出系统的热量。
而在非稳态传热条件下,系统可能存在能量的积累或消耗,此时热损失与热增量可能不相等。
我们举两个例子来讲:建筑物在冬季时,热损失是通过墙壁、窗户等传出去的热量,而热增量则是通过太阳辐射、人体活动等方式进入室内的热量。对热交换器来说,热损失可能是指高温流体向低温流体传递的热量,而热增量则是指低温流体从高温流体接收的热量。
那么,如何计算热损失和热增量呢?
我们可以通过计算热流密度 q 和传热面积 A 来得到热损失:Qloss=q⋅A ,其中 q 是热流密度(单位为 W/m²),A 是传热面积(单位为 m²)。
同样的,热增量可以通过计算热流密度 q 和传热面积 A 来得到:Qgain=q⋅A 。