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機房空調(diào)的負荷計算

雙擊自動滾屏 發(fā)布者：精密空調(diào) 發(fā)布時間：2018-07-13 09:41:14 閱讀：次【字體：大 中 小】
一、機房得熱量及冷負荷
　　(一)機房得熱量
　　在室表里熱、濕擾量作用下，某一時刻進入一個空調(diào)房間的總熱量和濕量稱為在該時刻的得熱量和得濕量。如果得熱量為負值時稱為耗熱量。依據(jù)性質(zhì)不同，得熱量又分為顯熱和潛熱，而顯熱又包含對流熱和輻射熱兩種成分。
　　1.機房顯熱量來歷
　　(1)透過外窗進人室內(nèi)的太陽輻射熱量。
　　(2)經(jīng)過圍護結(jié)構(gòu)傳人室內(nèi)的熱量。
　　(3)設備散熱量。
　　(4)人體散熱量。
　　(5)照明散熱量。
　　(6)新風散熱量。
　　2．機房潛熱量來歷
　　(1)作業(yè)人員人體散熱量。
　　(2)浸透空氣及新風換氣散熱量。
　　(二)機房冷負荷
　　在某一時刻為堅持房間具有安穩(wěn)的溫度、濕度，需求向房間空氣中供給的冷量稱為冷負荷。相反，為補償房間失熱量而需向房間供給的熱量稱為熱負荷。為堅持室內(nèi)相對濕度所需由房間除掉或添加的濕量稱為濕負荷。
　　冷負荷與得熱量在數(shù)量上有時持平，有時則不等。圍護結(jié)構(gòu)熱工特性及得熱量的類型決議了得熱和負荷的聯(lián)系。在瞬時得熱中的潛熱得熱及顯熱得熱中的對流成分是直接散放到房間空氣中的熱量，它們立即構(gòu)成瞬時負荷。機房內(nèi)核算機的散熱則大部分構(gòu)成瞬時負荷，例如CPU散熱片與CPU外表直觸摸摸，CPU外表的熱量經(jīng)過熱傳導傳遞給CPU散熱片，散熱電扇發(fā)生氣流經(jīng)過熱對流將CPU散熱片外表的熱量帶走i而機箱內(nèi)空氣的流動也是經(jīng)過熱對流將CPU散熱片周圍空氣的熱量帶走，直到機箱外。而顯熱得熱中的輻射成分，如外窗的瞬時日射得熱及照明輻射熱，不能立即構(gòu)成瞬時冷負荷，因為鐳射熱透過空氣被室內(nèi)各種物體的外表所吸收和貯存，這些物體的溫度會升高，一旦其外表溫度高于室內(nèi)空氣溫度時，它們又以對流辦法將貯存的熱量宣布給空氣。
二、如何核算恒溫恒濕機房內(nèi)所需的冷量
　　為了斷定空調(diào)機的容量，以滿意機房溫度、濕度、潔凈度和送風速度的要求(簡稱四度要求)。有必要首要核算機房的熱負荷。
　　機房的熱負荷首要來自兩個方面：
　　其一是機房內(nèi)部發(fā)生的熱量，它包含：室內(nèi)核算機及外部設備的發(fā)熱量，機房輔佐設施和機房設備的發(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、潛熱小；照明發(fā)熱(顯熱)；
　　作業(yè)人員的發(fā)熱(顯熱小、潛熱大)；
　　因為水分蒸騰、凝結(jié)發(fā)生的熱量(潛熱)。
　　其二是機房外部發(fā)生的熱量，它包含：
　　傳導熱。經(jīng)過建筑物本體侵入的熱量，如從墻面、房頂、間隔和地上傳入機房的熱量(顯熱)；放射熱(也稱輻射熱)。因為太陽照耀從玻璃窗直接進入房間的熱量(顯熱)；對流發(fā)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)所發(fā)生的熱量(顯熱、潛熱)；
　　為了使室內(nèi)作業(yè)人員削減疲勞和有利于人體健康而引進的新鮮空氣所發(fā)生的熱量(包含顯熱和潛熱)。
　　總歸，人體放出的熱量、縫隙風侵入的熱量和換氣帶進的熱量，不只使室溫升高，也會添加室內(nèi)的含濕量，因而需求除濕。這部分熱負荷稱為潛熱負荷，而機房內(nèi)一切設備宣布的熱量僅僅室內(nèi)的溫度升高，這種熱負荷稱為顯熱負荷。與一般賓館、辦公室、會議室等潛熱占有相當大比例所不同的是，核算機、程控機機房內(nèi)的熱負荷是以顯熱負荷為主。因而關(guān)于熱負荷情況不同的場合應選用不同類型的空調(diào)機。一般用顯熱比(SFH)作為空調(diào)機的重要目標。
　　概略核算(也稱為預算)
　　在機房初始設計階段，為了較快的選定空調(diào)機的容量，可采用此辦法，即以單位面積所需冷量進行預算。
　　核算機房（包含程控交換機房）：
　　樓層較高時，250～300kcal/m2h
　　樓層較低時，150～250kcal/m2h（依據(jù)設備的密度作恰當?shù)脑鰷p）
　　辦公室（值班室）：90kcal/m2h
　　簡易熱負荷核算
　　核算機房空調(diào)負荷，首要來自核算機設備、外部設備及機房設備的發(fā)熱量，大約占總熱量的80%以上，其次是照明熱、傳導熱、輻射熱等，這幾項核算辦法與一般空調(diào)房間負荷核算相同。核算機制造商，一般能提供設備發(fā)熱量的詳細數(shù)值。不然依據(jù)核算機的耗電量核算其發(fā)熱量。
　　a.外部設備發(fā)熱量核算
　　Q＝860N¢(kcal／h)
　　式中：N：用電量(kW)；¢：一起運用系數(shù)(0.2～0.5)；860：功的熱當量，即lkW電能悉數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能所發(fā)生的熱量。
　　b.主機發(fā)熱量核算Q＝860×P×h1×h2×h3
　　式中，P：總功率(kW)；
　　h1：一起運用系數(shù)；
　　h2：利用系數(shù)；
　　h3：負荷作業(yè)均勻系數(shù)。
　　機房內(nèi)各種設備的總功率，應以機房內(nèi)設備的最大功耗為準，但這些功耗并未悉數(shù)轉(zhuǎn)換成熱量，因而，有必要用以上三種系數(shù)來批改，這些系數(shù)又與核算機的體系結(jié)構(gòu)、功用、用途、作業(yè)狀況及所用電子元件有關(guān)?？傁禂?shù)一般取0.6～0.8之間為好
　　c.照明設備熱負荷核算
　　機房照明設備的耗電量，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備等所吸收而變成熱。照明設備的熱負荷核算如下：
　　Q＝C×Pkcal／h
　　式中，P：照明設備的標稱額外輸出功率(W)；
　　C：每輸出lW的熱量(kcal／hW)，一般自熾燈0.86，日光燈1.0。
　　d.人體發(fā)熱量
　　人體內(nèi)的熱是經(jīng)過皮膚和呼吸器官放出來的，這種熱因含有水蒸汽，其熱負荷應是顯熱和潛熱負荷之和。
　　人體宣布的熱隨作業(yè)狀況而異。機房中作業(yè)人員可按輕膂力作業(yè)處理。當室溫為24℃時，其顯熱負荷為56cal，潛熱負荷為46cal；當室溫為21℃時，其顯熱負荷為65cal，潛熱負荷為37ca1。在兩種情況下，其總熱負荷均為102cal。
　　e.圍護結(jié)構(gòu)的傳導熱
　　經(jīng)過機房房頂、墻面、間隔等圍護結(jié)構(gòu)進入機房的傳導熱是一個與時節(jié)、時刻、地理位置和太陽的照耀視點等有關(guān)的量。因而，要準確地求出這樣的量是很雜亂的問題。
　　當室表里空氣溫度堅持必定的安穩(wěn)狀況時，由平面形狀墻面?zhèn)魅霗C房的熱量可按下式核算：
　　Q＝KF(t1-t2)kcal／h
　　式中，K：圍護結(jié)構(gòu)的導熱系數(shù)(kcal／m2h℃)；
　　F：圍護結(jié)構(gòu)面積(m2)；
　　t1：機房內(nèi)溫度(℃)；
　　t2：機房外的核算溫度(℃)。
　　當核算不與室外空氣直觸摸摸的圍護結(jié)構(gòu)如間隔等時，室表里核算溫度差應乘以批改系數(shù)，其值一般取0.4～0.7。常用資料導熱系數(shù)如下表所示：
　　資料導熱系數(shù)(kcal/m2h℃)資料導熱系數(shù)(kcal/m2h℃)
　　一般混凝土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
　　當玻璃受陽光照耀時，一部分被反射、一部分被玻璃吸收，剩余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，其間一部分經(jīng)過對流進入機房也成為熱負荷。
　　透過玻璃進入室內(nèi)的熱量可按下式核算：
　　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，一般取0.36～0.4。
　　太陽輻射熱強度q隨緯度、時節(jié)和時刻而不同，又隨太陽照耀視點而改變。詳細數(shù)值請參閱當?shù)貧庀筚Y料。
　　g.換氣及室外侵入的熱負荷
　　為了給在核算機房內(nèi)作業(yè)人員不斷彌補新鮮空氣，以及用換氣來堅持機房的正壓，需求經(jīng)過空調(diào)設備的新風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荷。經(jīng)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，人的收支次數(shù)和室外的風速而改變。這種熱負荷一般都很小，如需求，可將其拆算為房間的換氣量來斷定熱負荷。
　　h.其它熱負荷
　　在機房中，除上述熱負荷外，在作業(yè)中運用示被器、電烙鐵、吸塵器等都將成為熱負荷。因為這些設備的功耗一般都較小，可大略按其額外輸入功率與功的熱當量之積來核算。此外，機房內(nèi)運用很多的傳輸電纜，也是發(fā)熱體。其核算如下：
　　Q＝860Pl(kcal／h)
　　式中，860：功的熱當量(kca1／h)；
　　P：每米電纜的功耗(W)；l：電纜的長度(m)。
　　總歸，機房熱負荷應由上述a—h各項熱負荷之和來斷定。

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