更新時間:2020-12-29
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長期有效空調負荷計算
潔凈室的空調負荷包括復季冷負荷與冬季熱負荷。有人認為計算方法與一般空調負荷的計算方法相同。其實,潔凈室的負荷計算與一般空調的負荷計算有許多區(qū)別。對于許多材料中推薦的負荷估算指標,不知道這些估算指標的詳細來源,在工程實踐中發(fā)現(xiàn)這些估算指標比實際負荷大很多。對于一些沒有經(jīng)驗的設計人員,也許會受到估算指標的影響而不相信自己的計算數(shù)據(jù),進而加大安全裕量,或者干脆套用估算指標,這是非常有害的。在前幾年GMP認證后,許多制藥企業(yè)感嘆凈化空調系統(tǒng)能耗太大而用不起。難道是凈化空調系統(tǒng)的錯誤嗎?有學者發(fā)現(xiàn),無論是冷負荷還是送風量都是層層加碼,導致機組、水泵、風機等容量偏大很多。凈化空調比一般空調的能耗大是肯定的,但應大的有依據(jù)。當前,對凈化空調的節(jié)能設計迫在眉睫。
在調研中發(fā)現(xiàn),有不少空調用戶在最熱月,實際用冷量是設計冷量的1/2 ~ 3/5。若把這樣的設計作為估算冷負荷指標的統(tǒng)計源,其數(shù)據(jù)必然大很多。所以,設計人員應相信自己的計箅,回訪自己的用戶,獲得真實的冷負荷指標。對于各種書籍中相互復制的冷負荷估算指標成科學對待,只有在工程設計初期估算造價時,有一點參考價值。在施工圖階段,應采用計算出的冷負荷選擇設備。
空調負荷計算方法很多,目前有許多負荷計算的軟件,使負荷計算變得非常容易。在應用軟件或手工計算負荷時,應了解凈化空調與一般空調負荷計算的不同點。計算軟件大多是針對- 般空調而編制的,在計算潔凈室負荷時應把圍護結構的參數(shù)做一調整。
潔凈室的圍護結構與一般空調的不同,它是在房子中套房子,外層房子就是土建結構,可以是框架結構加空心磚砌塊,也可以是磚混結構,外墻、屋面的相關參數(shù)可在相關手冊中查得。套入內層的房子是用符合潔凈室裝修要求的裝修材料建造的,這種裝修材料有快立墻板、輕鋼加人造板、輕鋼加經(jīng)噴涂的電解鋼板、還有彩鋼夾心復合板等。而彩鋼夾心復合板的夾芯,可采用阻燃自熄聚苯乙烯板(現(xiàn)行規(guī)范禁用)、巖棉板、聚氨酯板、紙蜂窩板、鋁蜂窩板等材質??梢?,這種兩層圍護結構建造成的潔凈室,其建筑負荷很小。當內層材料的保溫性能好時(如彩鋼夾芯板),不透明圍護結構引起的冷負荷可按穩(wěn)態(tài)傳熱計算(特別適合于手算),在一些特殊情況下甚至可以忽略不計(有一定經(jīng)驗后方可這么做)。
不管是正壓潔凈室,還是負壓潔凈室,都不考慮冷風滲透引起的負荷。冷負荷系數(shù)法的計算步驟(這種方法非常適合手工計算)
一 .外墻、屋頂瞬變傳熱引起的冷負荷
外墻、屋頂屬不透明圍護結構,在日射和室外氣溫的共同作用下,由外墻、屋頂瞬變傳熱引起的逐時冷負荷均可按下式計算。
CL = FK (T2 - T1 )
式中CL— 瞬變傳熱引起的逐時冷負荷(W);
F— 外墻、屋面面積(m2);
T1— 室內設計溫度
T2— 外墻、屋面的冷負荷計算溫度的逐時值(T ) ; 計算時刻的選取和一般空調相同,通??稍? 時至18時中,每隔l h 取一個計箅時刻。有經(jīng)驗者可根據(jù)具體情況,減少計算的時刻點,如可從12時算至17時;
K— 外墻、屋面的傳熱系數(shù)[W/(m2• ^ ) ] ;如果潔凈室在內區(qū)(無外墻),外墻引起的冷負荷為零;如果潔凈室靠近外墻,如圖5-1所示,傳熱系數(shù)的計算應考慮內、外圍護結構之間空氣間隙的熱阻。若間隙間的空氣被裝修材料封閉,可按多層復合壁計算&值;當內層結構為彩鋼夾芯板,則計算尺值時只考慮由夾芯材料、空氣層、外墻組成的復合壁,可忽略夾芯兩面的彩鋼板的熱阻影響。如果空氣間隙未被裝修材料封閉,把靠外墻的潔凈室按內區(qū)處這里的空氣間隙就變成非空調空間。這時,只需計算非空調空間對該潔凈室的傳熱負荷(在后面介紹其算法)。
由于潔凈室特殊的雙層外圍護結構,外墻傳熱系數(shù)K 值按多層復合壁計算(數(shù)值很?。?,算出的非輕型外墻傳熱形成的冷負荷與采用冷負荷系數(shù)法箅出的冷負荷相差不大。這就是前面所提到的當內層材料的保溫性能好時(如彩鋼夾芯板)不透明圍護結構引起的冷負荷可按穩(wěn)定傳熱計算的依據(jù)之一。
潔凈室吊頂以上都留有足夠的夾層空間來安裝管道、設備,即使是位于頂層的潔凈室,由于這個夾層的存在,屋頂?shù)乃沧儌鳠嵋鸬睦湄摵煽刹槐赜嬎?,而只需計算相當于非空調房間的夾層對凈室傳熱而產(chǎn)生的冷負荷。潔凈室的裝修,由T需要吸收土建施工的誤差,其墻板緊貼上建外圍護結構的很少,一般都留有較大的間隙。根據(jù)前面的分析,當把這個間隙按非空調房間對待時,對于非輕甩外墻和屋頂瞬變傳熱形成的冷負荷可以不做計算,把該潔凈室按內區(qū)對待(緊貼土建外墻的潔凈室除外)。