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一、機(jī)房得熱量及冷負(fù)荷:
(一)、機(jī)房得熱量:
在室內(nèi)外熱、濕擾量作用下,某一時(shí)刻進(jìn)入一個(gè)空調(diào)房間的總熱量和濕量稱為在該時(shí)刻的得熱量和得濕量。如果得熱量為負(fù)值時(shí)稱為耗熱量。根據(jù)性質(zhì)不同,得熱量又分為顯熱和潛熱,而顯熱又包括對(duì)流熱和輻射熱兩種成分。
1、機(jī)房顯熱量來源:
(1)、透過外窗進(jìn)人室內(nèi)的太陽輻射熱量;
(2)、通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳人室內(nèi)的熱量;
(3)、設(shè)備散熱量;
(4)、人體散熱量;
(5)、照明散熱量;
(6)、新風(fēng)散熱量。
2、機(jī)房潛熱量來源:
(1)、工作人員人體散熱量;
(2)、滲透空氣及新風(fēng)換氣散熱量。
(二)、機(jī)房冷負(fù)荷:
在某一時(shí)刻為保持房間具有穩(wěn)定的溫度、濕度,需要向房間空氣中供應(yīng)的冷量稱為冷負(fù)荷。相反,為補(bǔ)償房間失熱量而需向房間供應(yīng)的熱量稱為熱負(fù)荷。為維持室內(nèi)相對(duì)濕度所需由房間除去或增加的濕量稱為濕負(fù)荷。
冷負(fù)荷與得熱量在數(shù)量上有時(shí)相等,有時(shí)則不等。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工特性及得熱量的類型決定了得熱和負(fù)荷的關(guān)系。在瞬時(shí)得熱中的潛熱得熱及顯熱得熱中的對(duì)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(shí)負(fù)荷。機(jī)房內(nèi)計(jì)算機(jī)的散熱則大部分構(gòu)成瞬時(shí)負(fù)荷,例如CPU散熱片與CPU表面直接接觸,CPU表面的熱量通過熱傳導(dǎo)傳遞給CPU散熱片,散熱風(fēng)扇產(chǎn)生氣流通過熱對(duì)流將CPU散熱片表面的熱量帶走,而機(jī)箱內(nèi)空氣的流動(dòng)也是通過熱對(duì)流將CPU散熱片周圍空氣的熱量帶走,直到機(jī)箱外。而顯熱得熱中的輻射成分,如外窗的瞬時(shí)日射得熱及照明輻射熱,不能立即構(gòu)成瞬時(shí)冷負(fù)荷,因?yàn)殍D射熱透過空氣被室內(nèi)各種物體的表面所吸收和儲(chǔ)存,這些物體的溫度會(huì)升高,一旦其表面溫度高于室內(nèi)空氣溫度時(shí),它們又以對(duì)流方式將儲(chǔ)存的熱量散發(fā)給空氣。
二、如何計(jì)算恒溫恒濕機(jī)房內(nèi)所需的冷量:
為了確定空調(diào)機(jī)的容量,以滿足機(jī)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(jì)算機(jī)房的熱負(fù)荷。
(一)機(jī)房的熱負(fù)荷主要來自兩個(gè)方面:
1、機(jī)房內(nèi)部產(chǎn)生的熱量,它包括:
(1)、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?。徽彰靼l(fā)熱(顯熱);
(2)、工作人員的發(fā)熱(顯熱小、潛熱大 );
(3)、由于水分蒸發(fā)、凝結(jié)產(chǎn)生的熱量(潛熱 )。
2、機(jī)房外部產(chǎn)生的熱量,它包括:
(1)、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(jī)房的熱量(顯熱);
(2)、放射熱(也稱輻射熱):由于太陽照射從玻璃窗直接進(jìn)入房間的熱量(顯熱);
(3)、對(duì)流產(chǎn)生的熱量;
(4)、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);
(5)、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)荷稱為潛熱負(fù)荷,而機(jī)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(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)房內(nèi)的熱負(fù)荷是以顯熱負(fù)荷為主。因此對(duì)于熱負(fù)荷狀況不同的場合應(yīng)選用不同類型的空調(diào)機(jī)。通常用顯熱比(SFH)作為空調(diào)機(jī)的重要指標(biāo)。
(二)、概略計(jì)算(也稱為估算):
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。
1、計(jì)算機(jī)房(包括程控交換機(jī)房):
(1)、樓層較高時(shí):250 ~ 300 kcal / m2 h;
(2)、樓層較低時(shí):150 ~ 250 kcal / m2 h ( 根據(jù)設(shè)備的密度作適當(dāng)?shù)脑鰷p )。
2、辦公室( 值班室 ):90 kcal / m2 h。
(三)簡易熱負(fù)荷計(jì)算:
計(jì)算機(jī)房空調(diào)負(fù)荷,主要來自計(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。
1、外部設(shè)備發(fā)熱量計(jì)算:
Q = 860 N¢(kcal/h)
式中:
(1)、N:用電量(kW);
(2)、¢:同時(shí)使用系數(shù)(0.2 ~ 0.5);
(3)、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。
2、主機(jī)發(fā)熱量計(jì)算:
Q = 860×P×h1×h2×h3
式中:
(1)、P:總功率(kW);
(2)、h1:同時(shí)使用系數(shù);
(3)、h2:利用系數(shù);
(4)、h3:負(fù)荷工作均勻系數(shù)。
機(jī)房內(nèi)各種設(shè)備的總功率,應(yīng)以機(jī)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(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)??傁禂?shù)一般取0.6 ~0.8之間為好。
3、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×Pkcal/h
式中:
(1)、P:照明設(shè)備的標(biāo)稱額定輸出功率( W );
(2)、C:每輸出lW的熱量( kcal/hW ),通常自熾燈0.86,日光燈1.0。
4、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(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56 cal,潛熱負(fù)荷為46 cal;當(dāng)室溫為21 ℃時(shí),其顯熱負(fù)荷為65 cal,潛熱負(fù)荷為37 ca1。在兩種情況下,其總熱負(fù)荷均為102 cal。
5、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)熱:
通過機(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。
1)、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:
(1)、K:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)(kcal/m2 h ℃);
(2)、F:圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積(m2);
(3)、t1:機(jī)房內(nèi)溫度(℃);
(4)、t2:機(jī)房外的計(jì)算溫度(℃)。
2)、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:
(1)、材料導(dǎo)熱系數(shù)(kcal / m2 h ℃)材料導(dǎo)熱系數(shù)(kcal / m2 h ℃);
(2)、普通混凝土1.4 ~ 1.5 石膏板0.2;
(3)、輕型混凝土0.5 ~ 0.7 石棉水泥板1;
(4)、砂漿1.3 軟質(zhì)纖維板0.15;
(5)、熟石膏0.5 玻璃纖維0.03;
(6)、磚1.1 鍍鋅鋼板38;
(7)、玻璃0.7 鋁板180;
(8)、木材0.1 ~ 0.25。
6、從玻璃透入的太陽輻射熱:
當(dāng)玻璃受陽光照射時(shí),一部分被反射、一部分被玻璃吸收,剩下透過玻璃射入機(jī)房轉(zhuǎn)化為熱。被玻璃吸收的熱使玻璃溫度升高,其中一部分通過對(duì)流進(jìn)入機(jī)房也成為熱負(fù)荷。
透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)的熱量可按下式計(jì)算:
Q = KFq (kcal/h)
式中:
(1)、K:太陽輻射熱的透入系數(shù);
(2)、F:玻璃窗的面積(m2);
(3)、q:透過玻璃窗進(jìn)入的太陽輻射熱強(qiáng)度(kcal/m2 h)。
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(qiáng)度q隨緯度、季節(jié)和時(shí)間而不同,又隨太陽照射角度而變化。具體數(shù)值請(qǐng)參考當(dāng)?shù)貧庀筚Y料。
7、換氣及室外侵入的熱負(fù)荷:
為了給在計(jì)算機(jī)房內(nèi)工作人員不斷補(bǔ)充新鮮空氣,以及用換氣來維持機(jī)房的正壓,需要通過空調(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。通過門、窗縫隙和開關(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確定熱負(fù)荷。
8、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)量之積來計(jì)算。此外,機(jī)房內(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:
(1)、860:功的熱當(dāng)量(kca1/h);
(2)、P:每米電纜的功耗(W ;
(3)、l:電纜的長度(m)。
總之,機(jī)房熱負(fù)荷應(yīng)由上述: 1 ~ 8各項(xiàng)熱負(fù)荷之和來確定。
來源:機(jī)房空調(diào) http://m.mygoldentreasures.com/