按空间维度看，商用冷柜热负荷可分为外部热负荷和内部热负荷。外部热负荷主要来源于外部环境，内部热负荷主要由柜内电动和电热装置引起，如图1所示。如某卧式单层风幕冷柜在柜外环境25 ℃/60%（干球温度/相对湿度）下，外部热负荷与内部热负荷分别约为518.7 W和51.3 W。以某封闭式中空玻璃门冷柜和某敞开式风幕冷柜为例，分析不同部件的热负荷占比，如表1和表2所示。可以看出，封闭式中空玻璃门冷柜热负荷主要来源于储存物、开关门、箱体和玻璃门。其中，储存物为饮料类，且储物量为每升有效容积装载0.18～0.28 kg，每天24 h更新储物一次；假设每小时开门8～10次。敞开式风幕冷柜中，风幕热负荷是其他部件的5～10倍，占比较大的主要原因是渗透量大。此外，未发现有研究人员对常规发泡门冷柜热负荷各部分占比进行分析，该类型冷柜与冰箱冷冻室类似，故可参考冰箱冷冻室的热负荷组成。

图1  商用冷柜热负荷组成

表1  封闭式中空玻璃门冷柜热负荷组成 

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表2  敞开式风幕冷柜热负荷组成

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1. 外部热负荷

外部热负荷由传热热负荷与传质热负荷组成。

1.1 传热热负荷

传热热负荷是由导热、对流和辐射热传递引起，其获得方法有理论公式法、数值模拟法和测试法。理论公式法计算简单快速，但误差较大。箱体外表面一般为浅色，辐射形式热负荷相对较小，一般忽略，只计算导热和对流热负荷，可按式（1）和式（2）计算。双层或三层中空玻璃门导热和对流热负荷计算与单层玻璃的区别在于，导热热阻项∑（σi/λi)应考虑玻璃与空气2种物质，其中，由于空气夹层较薄，内部空气间自然对流传热可按照纯导热计算。辐射热负荷按式（3）计算。门封部位结构各向异性，其热负荷难以用简单传热公式计算，可按箱体热负荷的15%估算。敞开式冷柜敞口的辐射换热可按式（4）计算。

式中：K 为总传热系数（W/（m²·K））；α ₁为对流换热系数（柜外空气）（W/（m²·K））；σ _i为材料厚度（m）；λ _i为材料导热系数（W/（m·K））；α ₂为柜内空气对流换热系数（W/（m²·K））；F 为换热面积（m²）；t ₂为柜外温度（K）；t ₁为柜内温度（K）；t _a为柜内物体表面或内壁表面温度（K）；ε 为柜内物体及内壁黑度；φ 为辐射角系数；C ₀为绝对黑体辐射系数（W/（m²·K⁴））；F _S为玻璃门面积（m²）；q ₃为辐射热流密度（W/m²）；F _C为敞口面积（m²）；Q ₁为箱体热负荷、玻璃门导热对流热负荷（W）；Q ₂为玻璃门辐射热负荷（W）；Q ₃为敞开式冷柜敞口热负荷（W）。

1.2  传质热负荷

湿空气渗透量决定传质热负荷。对于封闭式冷柜，渗透量与开关门状态有关，在柜外环境32 ℃/55%（干球温度/相对湿度）下，有效容积为310 L的封闭式中空玻璃门冷柜，开门热负荷为41.7～52.1 W。闭门状态下，由“呼吸效应”引起的门封渗透是冷柜能量损失的主要来源之一，门封渗透热负荷与风幕热负荷类似，只要获得渗透量，可按照式（5）计算。对于敞开式冷柜，湿空气渗透主要来源于风幕。风幕热负荷计算公式如下：

式中：Q ₄为风幕热负荷（W）；G _w为进入风幕的湿空气质量流量（kg/s）；h _w为湿空气比焓（J/kg）；h _n为从柜内向外溢出的空气平均比焓（J/kg）。

2.  内部热负荷

商用冷柜内部热负荷来源于风机电机发热、防凝露与融霜的电加热及照明灯具发热。其中，风机电机、照明热负荷计算见式（6）和式（7），防凝露加热热负荷按式（8）计算，电热融霜热负荷按式（9）计算：

式中：Q ₅为风机电机热负荷（W）；η ₅为风机电机效率；n ₅为风机数量；W ₅为风机电机功率（W）；Q ₆为照明热负荷（W）；k ₆为传入系数；n ₆为灯具数量；W ₆为灯具功率（W）；Q ₇为防凝露加热热负荷（W）；k ₇为散入系数；W ₇为防凝露加热器功率（W）；Q ₈为电热融霜热负荷（W）；W 为融霜加热器输入功率（W）；Q _m为融化霜层的热量（W）。