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如何計算恒溫恒濕機房內(nèi)所需的冷量?

作者:CEO 時間:2023-04-19

信息摘要:為了確定空調(diào)機的容量,以滿足機房溫度、濕度、潔凈度和送風(fēng)速度的要求(簡稱四度要求)。必須首先計算機房的熱負(fù)荷。機房的熱負(fù)荷主要來自兩個方面:其一是機房內(nèi)部產(chǎn)生的熱量,它包括:室內(nèi)計算機及外部設(shè)備的發(fā)熱量,機房輔助設(shè)施和機房設(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

如何計算恒溫恒濕機房內(nèi)所需的冷量?

如何計算恒溫恒濕機房內(nèi)所需的冷量?

  為了確定空調(diào)機的容量,以滿足機房溫度、濕度、潔凈度和送風(fēng)速度的要求(簡稱四度要求)。必須首先計算機房的熱負(fù)荷。

  機房的熱負(fù)荷主要來自兩個方面:

  其一是機房內(nèi)部產(chǎn)生的熱量,它包括:室內(nèi)計算機及外部設(shè)備的發(fā)熱量,機房輔助設(shè)施和機房設(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?。?/p>

  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)。

  其二是機房外部產(chǎn)生的熱量,它包括:

  傳導(dǎo)熱。通過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房的熱量(顯熱);

  放射熱(也稱輻射熱)。由于太陽照射從玻璃窗直接進入房間的熱量(顯熱);

  對流產(chǎn)生的熱量。從門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的熱量,不僅使室溫升高,也會增加室內(nèi)的含濕量,因此需要除濕。這部分熱負(fù)荷稱為潛熱負(fù)荷,而機房內(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)荷稱為顯熱負(fù)荷。與一般賓館、辦公室、會議室等潛熱占有相當(dāng)大比例所不同的是,計算機、程控機機房內(nèi)的熱負(fù)荷是以顯熱負(fù)荷為主。因此對于熱負(fù)荷狀況不同的場合應(yīng)選用不同類型的空調(diào)機。通常用顯熱比(SFH)作為空調(diào)機的重要指標(biāo)。

  概略計算(也稱為估算)

  在機房初始設(shè)計階段,為了較快的選定空調(diào)機的容量,可采用此方法,即以單位面積所需冷量進行估算。

  計算機房(包括程控交換機房):

  樓層較高時,250~300kcal/m2h

  樓層較低時,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

  簡易熱負(fù)荷計算

  計算機房空調(diào)負(fù)荷,主要來自計算機設(shè)備、外部設(shè)備及機房設(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,這幾項計算方法與一般空調(diào)房間負(fù)荷計算相同。計算機制造商,一般能提供設(shè)備發(fā)熱量的具體數(shù)值。否則根據(jù)計算機的耗電量計算其發(fā)熱量。

  a.外部設(shè)備發(fā)熱量計算

  Q=860N¢(kcal/h)

  式中:N:用電量(kW);¢:同時使用系數(shù)(0.2~0.5);860:功的熱當(dāng)量,即lkW電能全部轉(zhuǎn)化為熱能所產(chǎn)生的熱量。

  b.主機發(fā)熱量計算Q=860×P×h1×h2×h3

  式中,P:總功率(kW);

  h1:同時使用系數(shù);

  h2:利用系數(shù);

  h3:負(fù)荷工作均勻系數(shù)。

  機房內(nèi)各種設(shè)備的總功率,應(yīng)以機房內(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)來修正,這些系數(shù)又與計算機的系統(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)荷計算

  機房照明設(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)荷計算如下:

  Q=C×Pkcal/h

  式中,P:照明設(shè)備的標(biāo)稱額定輸出功率(W);

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

  d.人體發(fā)熱量

  人體內(nèi)的熱是通過皮膚和呼吸器官放出來的,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。機房中工作人員可按輕體力工作處理。當(dāng)室溫為24℃時,其顯熱負(fù)荷為56cal,潛熱負(fù)荷為46cal;當(dāng)室溫為21℃時,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.圍護結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)熱

  通過機房屋頂、墻壁、隔斷等圍護結(jié)構(gòu)進入機房的傳導(dǎo)熱是一個與季節(jié)、時間、地理位置和太陽的照射角度等有關(guān)的量。因此,要準(zhǔn)確地求出這樣的量是很復(fù)雜的問題。

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

  Q=KF(t1-t2)kcal/h

  式中,K:圍護結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)(kcal/m2h℃);

  F:圍護結(jié)構(gòu)面積(m2);

  t1:機房內(nèi)溫度(℃);

  t2:機房外的計算溫度(℃)。

  當(dāng)計算不與室外空氣直接接觸的圍護結(jié)構(gòu)如隔斷等時,室內(nèi)外計算溫度差應(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.從玻璃透入的太陽輻射熱

  當(dāng)玻璃受陽光照射時,一部分被反射、一部分被玻璃吸收,剩下透過玻璃射入機房轉(zhuǎn)化為熱。被玻璃吸收的熱使玻璃溫度升高,其中一部分通過對流進入機房也成為熱負(fù)荷。

  透過玻璃進入室內(nèi)的熱量可按下式計算:

  Q=KFq(kcal/h)

  式中,K:太陽輻射熱的透入系數(shù);

  F:玻璃窗的面積(m2);

  q:透過玻璃窗進入的太陽輻射熱強度(kcal/m2h)。

  透入系數(shù)K值取決于窗戶的種類,通常取0.36~0.4。

  太陽輻射熱強度q隨緯度、季節(jié)和時間而不同,又隨太陽照射角度而變化。具體數(shù)值請參考當(dāng)?shù)貧庀筚Y料。

  g.換氣及室外侵入的熱負(fù)荷

  為了給在計算機房內(nèi)工作人員不斷補充新鮮空氣,以及用換氣來維持機房的正壓,需要通過空調(diào)設(shè)備的新風(fēng)口向機房送入室外的新鮮空氣,這些新鮮空氣也將成為熱負(fù)荷。通過門、窗縫隙和開關(guān)而侵入的室外空氣量,隨機房的密封程度,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確定熱負(fù)荷。

  h.其它熱負(fù)荷

  在機房中,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)量之積來計算。此外,機房內(nèi)使用大量的傳輸電纜,也是發(fā)熱體。其計算如下:

  Q=860Pl(kcal/h)

  式中,860:功的熱當(dāng)量(kca1/h);

  P:每米電纜的功耗(W);l:電纜的長度(m)。

  總之,機房熱負(fù)荷應(yīng)由上述a—h各項熱負(fù)荷之和來確定。

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