萬級(jí)無塵車間負(fù)荷及送風(fēng)量計(jì)算

一、配置變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算

為無塵車間配置變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)須通過負(fù)荷計(jì)算，負(fù)荷計(jì)算又分為冷負(fù)荷和熱負(fù)荷。在夏季供給冷量的時(shí)候使用冷負(fù)荷定量描述空調(diào)區(qū)域?qū)淞康男枨?/span>;在冬季使用熱負(fù)荷定量描述供暖區(qū)域?qū)崃康男枨?。在配置變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行冷負(fù)荷計(jì)算的目的是確定每一無塵車間的較大負(fù)荷量，進(jìn)而求得它們需要的較大送風(fēng)量，在獲得所有空調(diào)房間的冷負(fù)荷數(shù)據(jù)后，就可以確定整個(gè)系統(tǒng)，乃至整棟無塵車間整體所需要的負(fù)荷量。

1.單個(gè)空調(diào)無塵室冷負(fù)荷計(jì)算

如前所述，空調(diào)區(qū)域的冷負(fù)荷取決于外圍護(hù)的情況、室外溫度、室外陽光照射、室內(nèi)開啟照明設(shè)備的臺(tái)數(shù)和總功率、室內(nèi)開啟電氣設(shè)備的臺(tái)數(shù)和總功率。

在計(jì)算照明設(shè)備及和人體得熱計(jì)算，同時(shí)使用系數(shù)都應(yīng)該取1.0。

2. 整棟無塵車間分區(qū)或分系統(tǒng)冷負(fù)荷計(jì)算

整棟無塵車間分區(qū)的負(fù)荷計(jì)算，首先進(jìn)行顯熱負(fù)荷計(jì)算，顯熱負(fù)荷由太陽的熱負(fù)荷、傳熱負(fù)荷和燈光負(fù)荷或各種電氣設(shè)備產(chǎn)生的的熱負(fù)荷，有了建筑分區(qū)的顯熱負(fù)荷值，就可以計(jì)算確定分區(qū)(或系統(tǒng)）所需要的送風(fēng)量。

如果一幢無塵車間內(nèi)配置有多套變風(fēng)量系統(tǒng)，有多臺(tái)變風(fēng)量空調(diào)箱，每臺(tái)變風(fēng)量空調(diào)箱根據(jù)該設(shè)備服務(wù)區(qū)負(fù)荷（系統(tǒng)負(fù)荷，這時(shí)應(yīng)包括潛熱負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷)進(jìn)行選擇。在此基礎(chǔ)上,計(jì)算整棟無塵車間的綜合較大負(fù)荷，當(dāng)然進(jìn)行設(shè)備選擇必須有容量冗余。

對(duì)于夏季冷負(fù)荷來講，辦公區(qū)的冷負(fù)荷除受中午工作人員頻繁地出入造成的負(fù)荷變化的影響外，在一天中的主要負(fù)荷波動(dòng)來自維護(hù)結(jié)構(gòu)。例如，東向維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷較大值出現(xiàn)在上午9:00，南向維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷較大值出現(xiàn)在中午12:00，西向維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷較大值出現(xiàn)在下午15:00。

對(duì)于冬季冷負(fù)荷來講，冬季房間的負(fù)荷是由房間內(nèi)的熱源引出的冷負(fù)荷和維護(hù)結(jié)構(gòu)失熱而造成的熱負(fù)荷組成。因熱源引發(fā)的冷負(fù)荷情況和夏季大致相同，只是由于室溫的不同，使人員的散熱有所變化；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的失熱負(fù)荷在一天中隨室外的溫度變化而變化。

二、幾個(gè)風(fēng)量的設(shè)計(jì)

在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行中，有幾個(gè)設(shè)計(jì)風(fēng)量對(duì)于系統(tǒng)正常運(yùn)行是很重要的，如較小送風(fēng)量、維持送風(fēng)量和固定新風(fēng)量等。

1.較小送風(fēng)量

如前所述，對(duì)于舒適性空調(diào)來講，系統(tǒng)的較小風(fēng)量可按系統(tǒng)的較大風(fēng)量的40%～~50%計(jì)算，同時(shí)還要綜合考慮滿足較小新風(fēng)量、換氣量等因素和要求。

在滿足特定條件下，還可以在“為消除夏季余熱所需要提供的風(fēng)量V_s”、”為消除室內(nèi)余溫的所需要提供的風(fēng)量V’_s’“和”為滿足冬季室內(nèi)不足熱量所需要風(fēng)量V_w“幾個(gè)計(jì)算風(fēng)量中取較小值作為空調(diào)房間較小送風(fēng)量。中凈環(huán)球凈化可提供無菌車間、無塵車間的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

也可以使用以下關(guān)系式計(jì)算空調(diào)房間較小送風(fēng)量V_min。

V_min=3.6Q_x，min/pc(t_n-t_s)

式中Vmin——較小送風(fēng)量，m³/h;

Q_x，min——房間較小顯熱負(fù)荷,W;

p——空氣密度,可取1.2kg/m³;

c——空氣定壓比熱容，可取1.01kJ/ (kg· ℃);

t_n——室內(nèi)空氣溫度，℃;

t_s——送風(fēng)溫度，℃。

較小風(fēng)量下運(yùn)行時(shí)要進(jìn)行較小新風(fēng)量的控制。

2.維持送風(fēng)量

當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，如果通過末端裝置上的再熱裝置來調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度，而使末端裝置上的調(diào)節(jié)閥的閥門開度調(diào)節(jié)量較小，維持一個(gè)較大送風(fēng)量，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)室溫的控制。

3．固定新風(fēng)量

為保持較小新風(fēng)量不變，可以采用多種方法，如對(duì)新風(fēng)閥實(shí)施自動(dòng)控制,保證較小新風(fēng)量的供給;也可以在新風(fēng)管里安裝一個(gè)流速控制器，保持新風(fēng)入口處的風(fēng)速恒定。這些辦法都可以維持新風(fēng)量不變。

4.新風(fēng)量控制

新風(fēng)量的控制是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一，由于送入各房間的風(fēng)量是變化的，所以新風(fēng)量也隨之變化，即使總新風(fēng)量達(dá)到要求，分配到各房間的新風(fēng)量不一定滿足較小新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)。目前，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量控制的方式主要有:①在回風(fēng)總管或主要房間內(nèi)設(shè)置CO₂探測(cè)器，以CO₂濃度作為新風(fēng)量調(diào)節(jié)對(duì)象:②在新風(fēng)總管上設(shè)置VAV Box，穩(wěn)定輸送一定量的新風(fēng)量等。

新風(fēng)量通過新、排風(fēng)閥及回風(fēng)閥聯(lián)動(dòng)控制來獲取。由設(shè)在回風(fēng)總管內(nèi)的CO₂探測(cè)器采集空調(diào)區(qū)域的CO₂來自動(dòng)控制新風(fēng)量,CO₂允許濃度設(shè)定值為0.1%。送、回風(fēng)機(jī)通過程序進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)行，監(jiān)控室可以人為設(shè)置定風(fēng)量運(yùn)行，也可以確定為變頻變風(fēng)量自動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)達(dá)到較小送風(fēng)量時(shí)，為了滿足室內(nèi)必需的通風(fēng)量，可以調(diào)高送風(fēng)溫度，加大送風(fēng)量，送風(fēng)溫度由設(shè)在冷凍水回水管上的電動(dòng)兩通閥來控制。當(dāng)室外溫度較低時(shí)，可采用全新風(fēng)運(yùn)行。所有空調(diào)箱控制器、變風(fēng)量末端控制器均與整棟無塵車間BA系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，受監(jiān)控室中央監(jiān)控主機(jī)的設(shè)定、監(jiān)視和控制。

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)于多個(gè)區(qū)域，如果僅按較小新風(fēng)量來進(jìn)行設(shè)計(jì)，則新風(fēng)比需求大的無塵室就會(huì)出現(xiàn)新風(fēng)不足。對(duì)于僅有個(gè)別無塵室的新風(fēng)比大的情況，如果按以上方法對(duì)新風(fēng)調(diào)整，則新風(fēng)量的加大導(dǎo)致能耗的增加是可觀的，這時(shí)可以考慮增加系統(tǒng)的新風(fēng)量，而對(duì)于個(gè)別新風(fēng)比需求大的房間采用串聯(lián)風(fēng)機(jī)動(dòng)力箱。

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