万级无尘车间负荷及送风量计算

一、配置变风量空调系统的负荷计算

为无尘车间配置变风量空调系统须通过负荷计算，负荷计算又分为冷负荷和热负荷。在夏季供给冷量的时候使用冷负荷定量描述空调区域对冷量的需求;在冬季使用热负荷定量描述供暖区域对热量的需求。在配置变风量空调系统进行冷负荷计算的目的是确定每一无尘车间的较大负荷量，进而求得它们需要的较大送风量，在获得所有空调房间的冷负荷数据后，就可以确定整个系统，乃至整栋无尘车间整体所需要的负荷量。

1.单个空调无尘室冷负荷计算

如前所述，空调区域的冷负荷取决于外围护的情况、室外温度、室外阳光照射、室内开启照明设备的台数和总功率、室内开启电气设备的台数和总功率。

在计算照明设备及和人体得热计算，同时使用系数都应该取1.0。

2. 整栋无尘车间分区或分系统冷负荷计算

整栋无尘车间分区的负荷计算，首先进行显热负荷计算，显热负荷由太阳的热负荷、传热负荷和灯光负荷或各种电气设备产生的的热负荷，有了建筑分区的显热负荷值，就可以计算确定分区(或系统）所需要的送风量。

如果一幢无尘车间内配置有多套变风量系统，有多台变风量空调箱，每台变风量空调箱根据该设备服务区负荷（系统负荷，这时应包括潜热负荷和新风负荷)进行选择。在此基础上,计算整栋无尘车间的综合较大负荷，当然进行设备选择必须有容量冗余。

对于夏季冷负荷来讲，办公区的冷负荷除受中午工作人员频繁地出入造成的负荷变化的影响外，在一天中的主要负荷波动来自维护结构。例如，东向维护结构的冷负荷较大值出现在上午9:00，南向维护结构的冷负荷较大值出现在中午12:00，西向维护结构的冷负荷较大值出现在下午15:00。

对于冬季冷负荷来讲，冬季房间的负荷是由房间内的热源引出的冷负荷和维护结构失热而造成的热负荷组成。因热源引发的冷负荷情况和夏季大致相同，只是由于室温的不同，使人员的散热有所变化；围护结构的失热负荷在一天中随室外的温度变化而变化。

二、几个风量的设计

在变风量空调系统的运行中，有几个设计风量对于系统正常运行是很重要的，如较小送风量、维持送风量和固定新风量等。

1.较小送风量

如前所述，对于舒适性空调来讲，系统的较小风量可按系统的较大风量的40%～~50%计算，同时还要综合考虑满足较小新风量、换气量等因素和要求。

在满足特定条件下，还可以在“为消除夏季余热所需要提供的风量V_s”、”为消除室内余温的所需要提供的风量V’_s’“和”为满足冬季室内不足热量所需要风量V_w“几个计算风量中取较小值作为空调房间较小送风量。中净环球净化可提供无菌车间、无尘车间的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

也可以使用以下关系式计算空调房间较小送风量V_min。

V_min=3.6Q_x，min/pc(t_n-t_s)

式中Vmin——较小送风量，m³/h;

Q_x，min——房间较小显热负荷,W;

p——空气密度,可取1.2kg/m³;

c——空气定压比热容，可取1.01kJ/ (kg· ℃);

t_n——室内空气温度，℃;

t_s——送风温度，℃。

较小风量下运行时要进行较小新风量的控制。

2.维持送风量

当室内负荷发生变化时，如果通过末端装置上的再热装置来调节送风温度，而使末端装置上的调节阀的阀门开度调节量较小，维持一个较大送风量，同时又实现室温的控制。

3．固定新风量

为保持较小新风量不变，可以采用多种方法，如对新风阀实施自动控制,保证较小新风量的供给;也可以在新风管里安装一个流速控制器，保持新风入口处的风速恒定。这些办法都可以维持新风量不变。

4.新风量控制

新风量的控制是变风量空调系统设计的难点之一，由于送入各房间的风量是变化的，所以新风量也随之变化，即使总新风量达到要求，分配到各房间的新风量不一定满足较小新风量标准。目前，变风量空调系统新风量控制的方式主要有:①在回风总管或主要房间内设置CO₂探测器，以CO₂浓度作为新风量调节对象:②在新风总管上设置VAV Box，稳定输送一定量的新风量等。

新风量通过新、排风阀及回风阀联动控制来获取。由设在回风总管内的CO₂探测器采集空调区域的CO₂来自动控制新风量,CO₂允许浓度设定值为0.1%。送、回风机通过程序进行协调运行，监控室可以人为设置定风量运行，也可以确定为变频变风量自动运行。当达到较小送风量时，为了满足室内必需的通风量，可以调高送风温度，加大送风量，送风温度由设在冷冻水回水管上的电动两通阀来控制。当室外温度较低时，可采用全新风运行。所有空调箱控制器、变风量末端控制器均与整栋无尘车间BA系统联网，受监控室中央监控主机的设定、监视和控制。

变风量空调系统服务于多个区域，如果仅按较小新风量来进行设计，则新风比需求大的无尘室就会出现新风不足。对于仅有个别无尘室的新风比大的情况，如果按以上方法对新风调整，则新风量的加大导致能耗的增加是可观的，这时可以考虑增加系统的新风量，而对于个别新风比需求大的房间采用串联风机动力箱。

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