人体散热量计算

1、网络日记空调房间人体的散热及散湿量计算文章引用自:【引用2007-04-25 |发表者:五洲韩威空调房间人体的散热及散湿量计算人体的散热量可分为显热和潜热。显热是由人的体温与周WI空气温度之间的温差而产生的: 潜热是体表排汗或肺呼吸而带入空气的热量。« 1-11每个人的散热*q(W)和敵湿量w(g/h)活动程便代袋的适用场所1全®)何)卄具 罕均 散热 总(全热)£21QAZ5.52728女儿盘紳拗畑显热猎热恤惭显热见热y .广.<剧场11445451G937226 ; 386434505R4058S543(A 494972商铢学校61126»50

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4、散湿§(kg/h)c精密空调第一章机房专用精密空调特点能够充分满足机房环境条件要求的机房&用精密空调机(也称恒温恒湿空调)是 在近30年中逐渐发展起来的一个新机种。早期的机房使用舒适性空调机时，常常出 现由于环境温湿度参数控制不当而造成机房设备运行不稳定，数据传输受干扰，出现 静电等问题。精密空调机，通常具有如下一些性能特点：大风量、小焙差与相同制冷疑的舒适性空调机相比，机房专用精密空调机的循环风量约大一倍， 相应的焙差只有一半，机房专用精密空调机运行时通常不需要除湿，循环风量较大将 使得机组在空气壺点以上运行，不必要像舒适性空调机那样为应付湿负荷而不得不使 空气冷却到露点以

5、下，故机组可以通过提高制冷剂的蒸发温度提高机组运行的热效 率，从而提高运行的经济性。根据经验，显热比为的机组的单位制冷量的能耗仅是显 热比为的机组的60%左右。同样，机房要求温湿度指标相对稳左，较大的循环风量将 有利于稳左机房的温湿度指标，显然，在制冷量一定的情况下，风量的增大将导致焰 差的减少，因而通常机组只能在显热比相当高的工况下运行，这恰恰与机房的负荷特 点相适应。通常舒适性空调冷负荷中有30%是为了消除潜热负荷，有70%是为了消除显热负 荷。对机房来讲，其情况却大不相同，机房主要是设备散岀的显热，室内工作人员散 出的热负荷及夏季进入房间的新鲜空气的热湿负荷（仅占总负荷的5%） o并且冬

6、季是 需要加湿而不是减湿，即使在冬季机房仍需要消除热负荷，特別是程控机房更是如此。 鉴于以上特点，如将一般舒适性空调机组用于机房，则会造成能量浪费。例如一个热 负荷为7056kcal/h的机房，若使用机房专用空调机组，则总耗电虽为，而舒适性空 调机组则需耗电，即多耗电两倍。同样制冷量的空调机其风量各异，舒适性空调机的 风量与冷量比为1:5,而恒温恒湿机风量与冷量比为1:,机房专用精密空调机具有大 风量、小焰差、髙显热比的特点，通常焰差为2kcal/kg左右。也就是说，机房的热 负荷90%95$是显热负荷，同样的热负荷显热比越高要求送风量越大。这就要求机房 的空调系统能够提供较大的送风量，所以一

7、般机房送风量要比通常舒适性空调房间所 需的送风疑大2倍。机房的热负荷变化幅度较大通常要在10%20%之间变动，这是由于主机设备所处的工作状态不同，消耗的功 耗不同所造成的。因此，机房精密空调系统必须能够适应这种负荷的变化，以使电子 元器件工作在所要求的环境条件之中，保证电路性能的可靠性。送回风方式多样由于要与电子通信设备的冷却方式相适应，机房的空调系统的送风回风方式是多 种多样的：有上送风、下送风，有上回风、下回风、侧回风等，生产企业一般是利用 标准化手段开发一系列机型，以满足用户的不同需要。机房专用精密空调机送风形式多为上送下回和下送上回式。机房中铺设防静电活 动地板，机房专用精密空调采用下

8、送上回式送风，使冷气宜接进入活动地板下，这样 使地板下形成静压箱，然后通过地板送风口，把冷气均匀地送入机房内，送入设备机 柜内。为此，机房专用精密空调应有足够的风量把机房中的热疑带走。采用这种送风 形式可大大提高空调效率，同时还可以大幅度节省过去习惯的管道送风的工程费用， 降低工程造价，使室内布局美观。这是机房理想的送风方式。当然，机房送风形式要 与设备散热形式一致。过滤通常标准型机组中，空气过滤器均采用粗、中效过滤，而在一些进口的特型机组 中，从结构设计上采用预留亚高效过滤器或高效过滤器的安装位置，根据用户需求选 用（如净化手术室等就选用亚髙效过滤器）。只要用户要求，过滤系统可以很方便地 以

9、更换过滤器或者增加过滤器的方式进行升级。一般A级洁净要求使用髙效或亚高效 过滤器，B级洁净要求使用亚高效或中效过滤器，即使是C级洁净要求也应该使用中 效过滤器。然而，舒适性空调机一般只有初效过滤器，如果需要提高过滤效率，也只 能是改装，而且往往还需增加风机、加大风压，以免空调机因安装了高效或业髙效过 滤器而使送风能力大幅度下降。可靠性较高针对机房精密空调系统髙可靠性的要求，机房专用精密空调机在结构与控制系统 设计和制造以及空调系统组成等方而都必须相应采取一系列措施，例如设置后备机组 或后备控制单元，微机控制系统自动对机组运行状态进行诊断，实时对已经出现或将 要出现的故障发出报警，自动用后备机组

10、或后备控制单元切换故障机组或故障单元。 众所周知，机房专用精密空调的控制系统功能比舒适性空调完善得多。控制系统的性能与空调系统技术经济性能密切相关。不少机房专用精密空调机生 产企业专门开发一系列的控制器作为空调系统的组成部分。采用电子控制器或微机控 制已经十分普遍，有些企业已经把模糊控制技术应用在计算机房专用空调系统中。机房专用精密空调机组均采用先进可靠的微电脑控制系统。控制系统由两大部件 组成，即智能控制器I2-manager和操作显示器组件Tmaster0控制器提供强大的模拟 和数字控制能力，可以满足广泛的监测和控制功能,包括实时钟、RS232/RS485通信 接口以及标准的网络连接。大屏

11、幕液晶多制式显示器，可显示地道的中文，更加适合 中国用户需求。操作人员可通过键盘/显示器组件查询设备运行状态及各种故障记录， 调整设定参数，保证最高的运行效率。控制系统可以控制同一机组内各台压缩机分时启动，降低启动电流，均衡同一机 组内各台压缩机的工作时间，防止压缩机频繁启动。多台机组可互相串联，互为备份。 多台机组可自动分时启动，降低启动电流，均衡不同机组的工作时间。这样，有利于 提高专用空调机组的寿命和运行的可靠性。全年制冷运行无论是大、中型计算机，还是程控交换机，都要求空调机全年制冷运行。而冬季 的制冷运行要解决稳左冷凝压力和苴它相关的问题。多数机房专用空调机能在室外气 温降至-15&#

12、176;C时仍能制冷运行，而采用乙二醇制冷机组，可在室外气温降至-45°C时仍 能制冷运行。与此形成鲜明对比的是舒适性空调机或常规恒温恒湿机，在此种条件下， 根本无法工作。设计点对应运行点如果把舒适性空调机用作机房精密空调系统，由于机房要求苴运行点为：冬季： 20±2C,夏季：23±2°C,而舒适性空调机的设计点温度一般为27°C,所以机组的实 际供冷能力一般比样本标明的额泄值低10$25%。此外，运行点偏离设计点时，在一 龙程度上机组的部分机件性能由于偏离了最佳运行点，从而影响了机组整体的匹配状 态，不利于机组性能的充分发挥和髙效率运行。然而

13、机房专用精密空调机，由于把运 行点作为设计点，因而机组始终处于最佳运行点，这就从根本上避免了这些问题。综上所述，根据机房负荷特性及特点，就需要设计出一种将这些要求综合于一体 的空调机，实现以处理干冷却工况为主的空气处理过程。使用寿命一般机房专用精密空调厂家的设汁寿命是最低是10年，连续运行时间是86400 小时，平均无故率达到25000小时，实际运用过程中，机房专用精密空调可运行15 年。根据国家家电行业标准，舒适性空调机的基础设计寿命每年按运行半年计算，为 3年时间，无连续运行时间指标，平均无故障时间5000小时，只适合于间断运行，在 实际使用过程中，舒适性空调机可连续运行的时间为35年，比

14、机房专用精密空调 相差3倍。机房专用精密空调机与舒适性空调机的区别表1-1机房专用精密空调机组与一般舒适性空调机组的对比序号 比较内容一般空调 专用空调1冷风比（kcal/m3） 532显热比（显冷量/总冷虽5）3 焰差（kcal/kg） 35 24 控制精度 3°C ±TC, ±3%RH5温度控制通常没有有加湿和去湿功能6空气过滤一般性过滤要求过滤的粒子，1030万级7蒸发温度较低5911°C8蒸发器排数4、6、8 24排9迎风而积较小10迎面风速（m/s） 较大M11备用单制冷回路双制冷回路或能够双机热备12运行时间（h） 810 2413全年运行可

15、靠性不设计冬季运行全天候运行14控制一般控制微机控制15监控一能进行本机或远程监视温湿度、空气处理状态和各种报警等第二章气流组织方式空调的气流组织方式一般分为两种：上送风和下送风。下送风形式的气流从空调机的底部送出，在机房地板下流动，比较容易分布到房 间的各个角落。通过活动地板开口进入机房内冷却设备，并从空调机的上部回风。这 种送风方式是绝大部分机房所采用的气流组织方式。上送风形式分为上送风、正而回风、上送风、背部回风和上送风、底部回风三种 方式。第三章机房专用精密空调机选型指南估算空调机的制冷量，选泄设备型号时通常要考虑以下主要因素机房内设备发热量机房面积机房条件（包括层髙，密封，装修，室外

16、机安装位置等）当地气候条件型号规格圆整统一程控交换机房按交换机“门”或“线”数概算：h?门或线按交换机房“而积”校核：165222w/m2150-200kcal/h?m2*交换机散热量随话务疑的增减而变化，但其变化疑不大；*在室外环境温度特别髙的地区如504C,可按每100in2约考虑机房本身的散热 量：其它气候条件则无须考虑。计算机房按单位而积估算冷疑：中国机房在单层建筑内290350w/m2 250300kcal/h?m2机房在多层建筑内175290w/m2 150250kcal/h?m2前苏联 450565w/m2 390485kcal/h?m2美国 350405w/m2 300350k

17、cal/h?m2日本 407525w/m2 350450kcal/h?m2备注：1、随着计算机集成电路、超大规模集成电路及芯片技术的发展，计算机 体积越来越小，散热量也较以前大为降低，相应地估算指标也需要作一左的调整：但 随着网络技术的发展，要求讣算机的可靠性更髙，运行速度更快，相应地散热量又有 所增加，因此，冷量的估算应当结合实际情况综合考虑。2、对于绝大多数机房（设备发热量一般），在无法准确计算机房内的设备发热 量的情况下，在进行精密空调选型时可直接按照290350w/m2即等同于250300kc al/h?n）2）的标准进行设计，而为了安全起见，大多数情况下都按照m2（即300kcal/

18、h? m2 ）的标准进行设计。按计算机房内设备的散热量估算冷量：在国外有的公司往往以整套汁算机设备安装电功率进行计算，在国内还应乘以一 定值的系数 主机设备的散热量Q二1000NKQ一散热量wN主机设备安装功率kwK一一总系数，国产设备取；进口设备取 外部设备的散热量Q二1000NKQ一散热量wN外部设备安装功率kwK一一总系数，国产设备取：进口设备取照明灯具散热虽Q二1000nln2n3N人体散热量和散湿量Q二nq W=nw备注：1. 由于实际选型时往往按空调机的系列型号规格向上取整，这样就留有一泄的 安全系数，因此3, 4项的散热量可以忽略不计：2. 其它电讯机房的选型可参照il算机房的参

19、数进行。机房精密空调系统新风量按下述三项中取其中的最大一项：按机房人员取40m3/h?p维持机房室内正压所需的风量取机房空调总风虽的5%地板送风口风速：s地板送风口总开孔而积占地板面积的常用热功单位换算压力换算1巴(bar)l公斤力/厘米2 (at)" 标准大气压(atm)105帕斯卡(pa)冷量换算1 匹(PS) =2500 大卡(kcal/h)1 千瓦(kw) = 860 大卡(kcal/h)1 匹(PS)=千瓦(kw)1 冷吨= 3024 大卡(kcal/h)lBTU/h =大卡(kcal/h)备注：以上数据均来源于国内外各种设计手册、技术标准和统计报告，并经本公 司多年的销售

20、选型经验检验、认可。第四章机房专用精密空调机的适用条件机房内设备有明确的工艺参数要求如温度22±TC,湿度60±5%机房内设备特别重要时，必须有良好的机房环境保证苴安全可靠的运行机房内设备的价格远远高于专用精密空调机的价格时机房设备的价格215时，建议采用机房专用精密空调机一、冷负荷的确定：冷负荷的讣算先采用详细汁算单个某房间的负荷，然后得岀单个某房间单位而积的冷负 荷，然后采用估算的方法得岀整个区域的冷负荷。长沙地区室外参数如下：夏季干球温度：°C湿球温度：。C日较差为°C夏季空调日平均温度32 °C室内设计参数为：室内设计温度为22±3°C相对湿度为55±5%风速为s本工程冷负荷的计算采用的是谐波法计算方法：本工程中冷负荷基本上有四个部分组成，包括通过楼板、隔墙等内围护结构形成的冷负 荷、设备散热、人体及照明散热。采用分项计算的原则，对房间蜂胶成品区进行负荷的详细计算。1、楼板、隔墙内围护结构形成的冷负荷采用以下的公式进行计算：Q=KFAT<1>楼板冷负荷查附录得K=m*?KF=miQ=XX15=377W<2>隔墙冷负荷 南内墙冷负荷查附录得K二m'?KF二14 m*Q二 X14X15二 158W 西内墙冷负荷查附录得K=m*?KF=miq=X X15