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如何計(jì)算恒溫恒濕機(jī)房?jī)?nèi)所需的冷量

2020-10-14
山東康德萊凈化工程有限公司
了確定空調(diào)機(jī)的容量，以滿(mǎn)足機(jī)房溫度、濕度、潔凈度和送風(fēng)速度的要求(簡(jiǎn)稱(chēng)四度要求)。必須首先計(jì)算機(jī)房的熱負(fù)荷。
   機(jī)房的熱負(fù)荷主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：


   其一是機(jī)房?jī)?nèi)部產(chǎn)生的熱量，它包括：
室內(nèi)計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備的發(fā)熱量，機(jī)房輔助設(shè)施和機(jī)房設(shè)備的發(fā)熱量(電熱、蒸氣水溫及其它發(fā)熱體)。
這些發(fā)熱量顯熱大、潛熱?。?/span>

   照明發(fā)熱(顯熱)；

   工作人員的發(fā)熱(顯熱小、潛熱大)；

   由于水分蒸發(fā)、凝結(jié)產(chǎn)生的熱量(潛熱)。

   其二是機(jī)房外部產(chǎn)生的熱量，它包括：

   傳導(dǎo)熱。
通過(guò)建筑物本體侵入的熱量，如從墻壁、屋頂、隔斷和地面?zhèn)魅霗C(jī)房的熱量(顯熱)；

   放射熱(也稱(chēng)輻射熱)。
由于太陽(yáng)照射從玻璃窗直接進(jìn)入房間的熱量(顯熱)；

   對(duì)流產(chǎn)生的熱量。
從門(mén)窗等縫隙侵入的高溫室外空氣(也包含水蒸氣)所產(chǎn)生的熱量(顯熱、潛熱)；

   為了使室內(nèi)工作人員減少疲勞和有利于人體健康而引入的新鮮空氣所產(chǎn)生的熱量(包括顯熱和潛熱)。

   總之，人體放出的熱量、縫隙風(fēng)侵入的熱量和換氣帶進(jìn)的熱量，不僅使室溫升高，也會(huì)增加室內(nèi)的含濕量，因此需要除濕。
這部分熱負(fù)荷稱(chēng)為潛熱負(fù)荷，而機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備散發(fā)的熱量只是室內(nèi)的溫度升高，這種熱負(fù)荷稱(chēng)為顯熱負(fù)荷。
與一般賓館、辦公室、會(huì)議室等潛熱占有相當(dāng)大比例所不同的是，計(jì)算機(jī)、程控機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的熱負(fù)荷是以顯熱負(fù)荷為主。
因此對(duì)于熱負(fù)荷狀況不同的場(chǎng)合應(yīng)選用不同類(lèi)型的空調(diào)機(jī)。
通常用顯熱比(SFH)作為空調(diào)機(jī)的重要指標(biāo)。

   概略計(jì)算(也稱(chēng)為估算)
   在機(jī)房初始設(shè)計(jì)階段，為了較快的選定空調(diào)機(jī)的容量，可采用此方法，即以單位面積所需冷量進(jìn)行估算。

   計(jì)算機(jī)房（包括程控交換機(jī)房）：

   樓層較高時(shí)，250～300kcal/m2h
   樓層較低時(shí)，150～250kcal/m2h（根據(jù)設(shè)備的密度作適當(dāng)?shù)脑鰷p）
   辦公室（值班室）：
90kcal/m2h
   簡(jiǎn)易熱負(fù)荷計(jì)算
   計(jì)算機(jī)房空調(diào)負(fù)荷，主要來(lái)自計(jì)算機(jī)設(shè)備、外部設(shè)備及機(jī)房設(shè)備的發(fā)熱量，大約占總熱量的80%以上，其次是照明熱、傳導(dǎo)熱、輻射熱等，這幾項(xiàng)計(jì)算方法與一般空調(diào)房間負(fù)荷計(jì)算相同。
計(jì)算機(jī)制造商，一般能提供設(shè)備發(fā)熱量的具體數(shù)值。
否則根據(jù)計(jì)算機(jī)的耗電量計(jì)算其發(fā)熱量。

   a. 外部設(shè)備發(fā)熱量計(jì)算
   Q＝860N￠(kcal／h)
   式中：
N：
用電量(kW)；
￠：
同時(shí)使用系數(shù)(0.2～0.5)；
860：
功的熱當(dāng)量，即l kW電能全部轉(zhuǎn)化為熱能所產(chǎn)生的熱量。

   b. 主機(jī)發(fā)熱量計(jì)算 Q＝860× P× h 1×h 2 ×h 3
   式中，P：
總功率(kW)；

   h 1：
同時(shí)使用系數(shù)；

   h 2：
利用系數(shù)；

   h 3：
負(fù)荷工作均勻系數(shù)。

   機(jī)房?jī)?nèi)各種設(shè)備的總功率，應(yīng)以機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的最大功耗為準(zhǔn)，但這些功耗并未全部轉(zhuǎn)換成熱量，因此，必須用以上三種系數(shù)來(lái)修正，這些系數(shù)又與計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、用途、工作狀態(tài)及所用電子元件有關(guān)。
總系數(shù)一般取0.6～0.8之間為好
   c. 照明設(shè)備熱負(fù)荷計(jì)算
   機(jī)房照明設(shè)備的耗電量，一部分變成光，一部分變成熱。
變成光的部分也因被建筑物和設(shè)備等所吸收而變成熱。
照明設(shè)備的熱負(fù)荷計(jì)算如下：

   Q＝C×P kcal／h
   式中， P：
照明設(shè)備的標(biāo)稱(chēng)額定輸出功率(W)；

   C：
每輸出l W的熱量(kcal／h W)，通常自熾燈0.86，日光燈1.0。

   d. 人體發(fā)熱量
   人體內(nèi)的熱是通過(guò)皮膚和呼吸器官放出來(lái)的，這種熱因含有水蒸汽，其熱負(fù)荷應(yīng)是顯熱和潛熱負(fù)荷之和。

   人體發(fā)出的熱隨工作狀態(tài)而異。
機(jī)房中工作人員可按輕體力工作處理。
當(dāng)室溫為24℃時(shí)，其顯熱負(fù)荷為56cal，潛熱負(fù)荷為46cal；
當(dāng)室溫為21℃時(shí)，其顯熱負(fù)荷為65cal，潛熱負(fù)荷為37ca1。
在兩種情況下，其總熱負(fù)荷均為102cal。

   e. 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)熱
   通過(guò)機(jī)房屋頂、墻壁、隔斷等圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入機(jī)房的傳導(dǎo)熱是一個(gè)與季節(jié)、時(shí)間、地理位置和太陽(yáng)的照射角度等有關(guān)的量。
因此，要準(zhǔn)確地求出這樣的量是很復(fù)雜的問(wèn)題。

   當(dāng)室內(nèi)外空氣溫度保持一定的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，由平面形狀墻壁傳入機(jī)房的熱量可按下式計(jì)算：

   Q＝KF(t1-t2) kcal／h
   式中， K：
圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)(kcal／m2h℃)；

   F：
圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積(m2)；

   t1：
機(jī)房?jī)?nèi)溫度(℃)；

   t2：
機(jī)房外的計(jì)算溫度(℃)。

   當(dāng)計(jì)算不與室外空氣直接接觸的圍護(hù)結(jié)構(gòu)如隔斷等時(shí)，室內(nèi)外計(jì)算溫度差應(yīng)乘以修正系數(shù)，其值通常取0.4～0.7。
常用材料導(dǎo)熱系數(shù)如下表所示：

   材料 導(dǎo)熱系數(shù) (kcal/m2h℃)材料 導(dǎo)熱系數(shù) (kcal/m2h℃)
   普通混凝土 1.4～1.5 石膏板 0.2
   輕型混凝土 0.5～0.7 石棉水泥板 1
   砂漿 1.3 軟質(zhì)纖維板 0.15
   熟石膏 0.5 玻璃纖維0.03
   磚 1.1 鍍鋅鋼板38
   玻璃 0.7 鋁板180
   木材 0.1~0.25
   f. 從玻璃透入的太陽(yáng)輻射熱
   當(dāng)玻璃受陽(yáng)光照射時(shí)，一部分被反射、一部分被玻璃吸收，剩下透過(guò)玻璃射入機(jī)房轉(zhuǎn)化為熱。
被玻璃吸收的熱使玻璃溫度升高，其中一部分通過(guò)對(duì)流進(jìn)入機(jī)房也成為熱負(fù)荷。

   透過(guò)玻璃進(jìn)入室內(nèi)的熱量可按下式計(jì)算：

   Q＝KFq (kcal／h)
   式中， K：
太陽(yáng)輻射熱的透入系數(shù)；

   F：
玻璃窗的面積(m2)；

   q：
透過(guò)玻璃窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱強(qiáng)度(kcal／m2h)。

   透入系數(shù)K值取決于窗戶(hù)的種類(lèi)，通常取0.36～0.4。

   太陽(yáng)輻射熱強(qiáng)度q隨緯度、季節(jié)和時(shí)間而不同，又隨太陽(yáng)照射角度而變化。
具體數(shù)值請(qǐng)參考當(dāng)?shù)貧庀筚Y料。

   g. 換氣及室外侵入的熱負(fù)荷
   為了給在計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)工作人員不斷補(bǔ)充新鮮空氣，以及用換氣來(lái)維持機(jī)房的正壓，需要通過(guò)空調(diào)設(shè)備的新風(fēng)口向機(jī)房送入室外的新鮮空氣，這些新鮮空氣也將成為熱負(fù)荷。
通過(guò)門(mén)、窗縫隙和開(kāi)關(guān)而侵入的室外空氣量，隨機(jī)房的密封程度，人的出入次數(shù)和室外的風(fēng)速而改變。
這種熱負(fù)荷通常都很小，如需要，可將其拆算為房間的換氣量來(lái)確定熱負(fù)荷。

   h. 其它熱負(fù)荷
   在機(jī)房中，除上述熱負(fù)荷外，在工作中使用示被器、電烙鐵、吸塵器等都將成為熱負(fù)荷。
由于這些設(shè)備的功耗一般都較小，可粗略按其額定輸入功率與功的熱當(dāng)量之積來(lái)計(jì)算。
此外，機(jī)房?jī)?nèi)使用大量的傳輸電纜，也是發(fā)熱體。
其計(jì)算如下：

   Q＝860 Pl (kcal／h)
   式中， 860：
功的熱當(dāng)量(kca1／h)；

   P：
每米電纜的功耗(W)；
l：
電纜的長(zhǎng)度(m)。

   總之，機(jī)房熱負(fù)荷應(yīng)由上述a—h各項(xiàng)熱負(fù)荷之和來(lái)確定
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