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          精密空調選型與恒溫恒濕功能特點

          責任編輯:精密空調廠家  發布時間:2016-08-18
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          精密空調選型與恒溫恒濕功能特點
          一、精密空調制冷量的選型依據
           
          為了確定空調機的容量,以滿足機房溫度、濕度、潔凈度和送風速度的要求(簡稱四度要求)。必須首先計算機房的熱負荷。
           
          機房的熱負荷主要來自兩個方面:
           
          其一是機房內部產生的熱量,它包括:室內計算機及外部設備的發熱量,機房輔助設施和機房設備的發熱量(電熱、蒸氣水溫及其它發熱體)。這些發熱量顯熱大、潛熱小;照明發熱(顯熱);工作人員的發熱(顯熱小、潛熱大);由于水分蒸發、凝結產生的熱量(潛熱)。
           
          其二是機房外部產生的熱量,它包括:
           
          傳導熱,過建筑物本體侵入的熱量,如從墻壁、屋頂、隔斷和地面傳入機房的熱量(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)所產生的熱量(顯熱、潛熱);
           
          為了使室內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生的熱量(包括顯熱和潛熱)。
           
           
          總之,人體放出的熱量、縫隙風侵入的熱量和換氣帶進的熱量,不僅使室溫升高,也會增加室內的含濕量,因此需要除濕。這部分熱負荷稱為潛熱負荷,而機房內所有設備散發的熱量只是室內的溫度升高,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,計算機、程控機機房內的熱負荷是以顯熱負荷為主。因此對于熱負荷狀況不同的場合應選用不同類型的空調機。通常用顯熱比(SFH)作為空調機的重要指標。
           
          熱負荷計算
           
          計算機房空調負荷,主要來自計算機設備、外部設備及機房設備的發熱量,大約占總熱量的80%以上,其次是照明熱、傳導熱、輻射熱等,這幾項計算方法與一般空調房間負荷計算相同。計算機制造商,一般能提供設備發熱量的具體數值。否則根據計算機的耗電量計算其發熱量。
           
          a.外部設備發熱量計算
           
          Q=860N¢(kcal/h)
           
          式中:N:用電量(kW);¢:同時使用系數(0.2~0.5);860:功的熱當量,即lkW電能全部轉化為熱能所產生的熱量。
           
          b.主機發熱量計算Q=860×P×h1×h2×h3
           
          式中,P:總功率(kW);
           
          h1:同時使用系數;
           
          h2:利用系數;
           
          h3:負荷工作均勻系數。
           
          機房內各種設備的總功率,應以機房內設備的最大功耗為準,但這些功耗并未全部轉換成熱量,因此,必須用以上三種系數來修正,這些系數又與計算機的系統結構、功能、用途、工作狀態及所用電子元件有關。總系數一般取0.6~0.8之間為好。(南社提醒:此為參考值,請根據項目實際情況進行計算)
           
          c.照明設備熱負荷計算
           
          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。照明設備的熱負荷計算如下:
           
          Q=C×Pkcal/h
           
          式中,P:照明設備的標稱額定輸出功率(W);
           
          C:每輸出lW的熱量(kcal/hW),通常自熾燈0.86,日光燈1.0.
           
          d.人體發熱量
           
          人體內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,其熱負荷應是顯熱和潛熱負荷之和。
           
          人體發出的熱隨工作狀態而異。機房中工作人員可按輕體力工作處理。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.圍護結構的傳導熱
           
          通過機房屋頂、墻壁、隔斷等圍護結構進入機房的傳導熱是一個與季節、時間、地理位置和太陽的照射角度等有關的量。因此,要準確地求出這樣的量是很復雜的問題。
           
          當室內外空氣溫度保持一定的穩定狀態時,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:圍護結構的導熱系數(kcal/m2h℃);
           
          F:圍護結構面積(m2);
           
          t1:機房內溫度
           
          t2:機房外的計算溫度(℃)。
           
          當計算不與室外空氣直接接觸的圍護結構如隔斷等時,室內外計算溫度差應乘以修正系數,其值通常取0.4~0.7.
           
          f.從玻璃透入的太陽輻射熱
           
          當玻璃受陽光照射時,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荷。
           
          透過玻璃進入室內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;
           
          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、季節和時間而不同,又隨太陽照射角度而變化。具體數值請參考當地氣象資料。
           
          g.換氣及室外侵入的熱負荷
           
          為了給在計算機房內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。通過門、窗縫隙和開關而侵入的室外空氣量,隨機房的密封程度,人的出入次數和室外的風速而改變。這種熱負荷通常都很小,如需要,可將其拆算為房間的換氣量來確定熱負荷。
           
          h.其它熱負荷
           
          在機房中,除上述熱負荷外,在工作中使用示被器、電烙鐵、吸塵器等都將成為熱負荷。由于這些設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量之積來計算。此外,機房內使用大量的傳輸電纜,也是發熱體。其計算如下:
           
          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)。
           
          總之,機房熱負荷應由上述a—h各項熱負荷之和來確定。
           
          概略計算
           
          在機房初始設計階段,為了較快的選定空調機的容量,可采用此方法:
           
          一、以單位面積估算。
           
          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(根據設備的密度作適當的增減)
           
          辦公室(值班室):90kcal/m2h
           
          二、以機柜數量估算
           
          一般按照每機柜2.5~4KW計算。
           
          三、機房空調系統新風量
           
          按下述三項中取其中的最大一項:
           
          1、按機房人員取40m3/h.p
           
          2、維持機房室內正壓所需的風量
           
          3、取機房空調總風量的5%
           
          地板送風口風速:1.5~2.0m/s
           
          地板送風口總開孔面積占地板面積的0.6%
           
          常用熱功單位換算
           
          1、壓力換算1巴(bar)≈1公斤力/厘米2(at)≈1標準大氣壓(atm)≈105帕斯卡(pa)
           
          2、冷量換算
           
          1匹(PS)=2500大卡(kcal/h)
           
          1千瓦(kw)=860大卡(kcal/h)
           
          1匹(PS)=2.9千瓦(kw)
           
          1冷噸=3024大卡(kcal/h)
           
          1BTU/h=0.2519大卡(kcal/h)
           
          GB50174-2008的相關規定(2009年6月1日實施)
           
          7空氣調節
           
          7.1一般規定
           
          7.1.1電子信息系統機房中的主機房、支持區和輔助房間的空氣調節系統應根據電子信息系統機房的等級,按照附錄1的標準執行。
           
          7.1.2與其它功能用房共建于同一建筑內的電子信息系統機房,宜設置獨立的空調系統。
           
          7.1.3主機房與其它房間的空調參數不同時,宜分別設置空調系統。
           
          7.1.4電子信息系統機房的空調設計,除應符合本規范外,尚應符合現行國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》(GB50019)的有關規定。
           
          7.2熱負荷計算
           
          7.2.1電子信息設備和其它設備的散熱量應按產品的技術數據進行計算。
           
          7.2.2電子信息系統機房空調系統的熱濕負荷應包括下列內容:
           
          1機房內設備的散熱;
           
          2建筑圍護結構的傳熱;
           
          3太陽輻射熱;
           
          4人體散熱、散濕;
           
          5照明裝置散熱;
           
          6新風負荷。
           
          7.3氣流組織7.3.1電子信息系統機房空調房間的氣流組織,應根據設備對空調系統的要求,設備本身的冷卻方式、設備布置方式、布置密度、設備發熱量以及房間溫度、濕度、室內風速、防塵、消聲等要求,并結合建筑條件綜合考慮。
           
          7.3.2氣流組織形式應按所安裝設備對空調系統氣流組織形式要求確定,當未提出明確要求時,可按表7.3.2選用。
           
          7.3.3對設備熱密度大、設備發熱量大或機柜高度大于1.8m,且熱負荷大的主機房,宜采用活動地板下送風、上回風方式。
           
          7.3.4采用活動地板下作為靜壓箱時,出風口風速不應大于3m/s.
           
          氣流組織、風口及送風溫差下表
           
          7.4系統設計
           
          7.4.1電子信息系統機房要求空調的房間宜集中布置,室內溫、濕度要求相近的房間,宜相鄰布置。
           
          7.4.2主機房采暖散熱器的設置應根據電子信息系統機房的等級,按照附錄1的標準執行。如設置采暖散熱器,應有檢測報警措施,并裝設切斷閥,漏水時自動自動切斷給水。
           
          7.4.3電子信息系統機房的風管及管道的保溫、消聲材料和粘結劑,應選用非燃燒材料或難燃B1級材料。冷表面需作隔氣保溫處理。
           
          7.4.4采用活動地板下送風時,活動地板下的空間應考慮線槽及消防管線等所占用的空間。
           
          7.4.5風管不宜穿過防火墻和變形縫。如必須穿過時,應在穿過防火墻處設防火閥;穿過變形縫處,應在兩側設防火閥。防火閥應既可手動又能自動。
           
          7.4.6空調系統噪音超過本規范5.2.1條的規定時,應采取降噪措施。
           
          7.4.7主機房宜維持正壓。主機房與其它房間、走廊間的壓差不宜小于4.9Pa,與室外靜壓差不宜小于9.8Pa.
           
          7.4.8空調系統的新風量應取下列二項中的最大值:
           
          1按工作人員計算,每人40m3/h.
           
          2維持室內正壓所需風量。
           
          7.4.9主機房內空調系統用循環機組宜設初、中效兩級過濾器。新風系統或全空氣系統應設初、中效空氣過濾器。末級過濾裝置宜設在正壓端。
           
          7.4.10北方地區冬季需送冷風時,宜利用室外冷空氣作為冷源。
           
          7.4.11電子信息系統機房空氣調節控制裝置應滿足電子信息系統機房對溫度、濕度及防塵對正壓的要求。
           
          7.4.12使用大量新風的空調系統,應設置排風出口,且應滿足新風量變化的需要。
           
          7.4.13打印室等易對空氣造成二次污染的房間,宜單獨設置空調系統,當與其他房間共用一套空調系統時,打印室不應設置回風口,應采用排風的方式保持室內壓力平衡。
           
          7.4.14分體式空調機的室內機組可安裝于空調機房內,也可根據機房布置要求,安裝于主機房內。
           
          7.4.15下送風的空調、恒溫恒濕空調機,應安裝于機架上,并在空調機與機架之間加隔震墊,且在機架上加裝導流板。
           
          7.4.16大型機房空調系統宜采用冷水機組空調系統,冷源采用水冷方式。
           
          7.5設備選擇
           
          7.5.1空調設備的選用應符合運行可靠、經濟、節能和環保的原則。
           
          7.5.2空調系統和設備選擇應根據計算機類型、機房面積、發熱量及對溫、濕度和空氣含塵濃度的要求綜合考慮。
           
          7.5.3在北方地區,空調系統采用水冷機組時,冬季應對冷卻水系統采取防凍措施。
           
          7.5.4空調和制冷設備宜選用高效、低噪聲、低震動的設備。
           
          7.5.5單臺空調制冷設備的制冷能力,應留有15%一20%的余量。
           
          7.5.6選用恒溫恒濕空調機時,空調機宜帶有通信接口,顯示屏宜為漢字顯示。
           
          7.5.7選用的空調設備,其空氣過濾器、加濕設備,應便于清洗和更換,設備安裝應留有相應的維修空間。

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