美軍早在20世紀(jì)50年代就在朝鮮戰(zhàn)場上使用了方艙設(shè)備，并隨著集裝箱技術(shù)的發(fā)展而日臻完善廣泛應(yīng)用。國內(nèi)20世紀(jì)70年代初開始研制并應(yīng)用，由于其方便靈活而逐漸代替廂式車成為當(dāng)今軍用、民用電子設(shè)備運(yùn)載方式的首選。

1 方艙配置空調(diào)設(shè)備的必要性

方艙主要應(yīng)用于野外環(huán)境。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備對于工作環(huán)境的要求越來越高，風(fēng)沙、潮濕、鹽霧等對電子設(shè)備的影響愈加明顯，這就要求其工作環(huán)境相對密閉，溫度可控。為了給電子設(shè)備和操作人員提供良好的工作環(huán)境，配備空調(diào)設(shè)備十分重要。

2 方艙空調(diào)設(shè)備的分類

方艙空調(diào)設(shè)備一般分為一體式和分體式兩種。分體式空調(diào)由室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)構(gòu)成，安裝方式與普通住宅空調(diào)安裝方式相同，主要用于人機(jī)環(huán)境的改善。一體式空調(diào)根據(jù)空調(diào)體積的大小分為與方艙固定式和與方艙分體式。與方艙固定式又分為側(cè)掛式和頂置式。一體式空調(diào)主要用于電子設(shè)備散熱，其次也用于人機(jī)環(huán)境的改善。

空調(diào)與方艙分體式安裝是空調(diào)通過導(dǎo)風(fēng)筒與方艙內(nèi)置風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口連接，這種安裝方式優(yōu)點(diǎn)是空調(diào)維修方便，空調(diào)工作時(shí)產(chǎn)生的噪音和震動(dòng)對方艙影響比較小。

空調(diào)與方艙側(cè)掛式和頂置式安裝是將空調(diào)的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)空直接或通過很短的導(dǎo)風(fēng)筒與方艙內(nèi)置風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口相連接。這兩種安裝方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，不影響方艙的快速轉(zhuǎn)移。

安裝方式和安裝位置的選擇可根據(jù)方艙內(nèi)電子設(shè)備的布局和具體的使用要求來確定。

3 空調(diào)設(shè)備參數(shù)的選擇

選擇空調(diào)設(shè)備的最主要的條件是確定空調(diào)設(shè)備的參數(shù)。通過對方艙內(nèi)熱負(fù)荷、冷負(fù)荷的計(jì)算以及使用環(huán)境的要求來選擇空調(diào)設(shè)備，這樣既能確定空調(diào)功率的大小滿足使用要求又不造成能量的浪費(fèi)。以下是計(jì)算空調(diào)設(shè)備熱負(fù)荷和冷負(fù)荷的基本計(jì)算方法。

熱負(fù)荷：方艙的熱負(fù)荷Q主要由艙體熱[Q1]、設(shè)備熱[Q2]、人員熱[Q3]、照明熱[Q4]及艙內(nèi)所含空氣熱[Q5]組成，即[Q][=][Q1+Q2][+Q3][+Q4+Q5]。

艙體熱是方艙暴露在自然環(huán)境下受到太陽的直接照射，環(huán)境熱能通過艙壁導(dǎo)入方艙內(nèi)，使方艙內(nèi)部溫度升高。

[Q1=K?F?ΔT]（kcal/h）

其中：[K]——艙體的導(dǎo)熱系數(shù)（1.8～2.0），一般方艙為50mm厚大板方艙；[F=（F內(nèi)-F外）0.5]，[F內(nèi)]為艙內(nèi)平均幾何面積，[F外]為艙外平均幾何面積（m2）；[ΔT=T內(nèi)-T外]，標(biāo)況下選艙外溫度為35℃，艙內(nèi)溫度為25℃。

設(shè)備熱是指電子設(shè)備在工作時(shí)產(chǎn)生的大量的熱，這部分熱是造成方艙內(nèi)溫度上升的主要原因，如不能使方艙內(nèi)溫度下降，會(huì)造成電子設(shè)備因過熱而性能下降或損壞。

[Q2=N1?N2?N3?N4?N]（kcal/h）

其中：[N1]——安裝系數(shù)（設(shè)計(jì)功率與安裝功率比）；[N2]——負(fù)荷系數(shù)（小時(shí)平均功率與設(shè)計(jì)功率比）；[N3]——同時(shí)使用系數(shù)（0.7）；[N4]——蓄熱系數(shù)（0.8）；[N]——設(shè)計(jì)總功率（kw）。

由于計(jì)算起來比較繁瑣，一般取[Q2=N]。

人員熱是指方艙一般屬于操控艙，人體自身也會(huì)產(chǎn)生熱量。

[Q3=n?g]（kcal/h）

其中：[n]——艙內(nèi)人員數(shù)量；[g]——每人散熱量125kcal/h。

照明熱是指方艙與外界隔絕，需要一定的照明。

[Q4=860N1+860（N2+N3）]（kcal/h）

其中：[N1]——白熾燈總功率；[N2]——熒光燈總功率；[N3]——整流器總功率，一般取熒光燈20%（kw）。

艙內(nèi)空氣熱是指溫度調(diào)節(jié)前后方艙內(nèi)所含空氣熱量差。

[Q5=V?r?（I0-I1）]/Z（kcal/h）

其中：[V]——艙體體積；[r]——空氣比重（Kg/m3）；Z——調(diào)節(jié)溫度時(shí)間；[I0]——降溫前艙體溫度；[I1]——降溫后艙體溫度。

冷負(fù)荷：在環(huán)境溫度較低時(shí)，空調(diào)需要制熱。制熱量[Q]由空氣吸熱[Q1]、設(shè)備吸熱[Q2]、艙體保溫量[Q3]、設(shè)備發(fā)熱量[Q4]組成，即[Q=Q1+Q2+Q3-Q4]。

空氣吸熱：[Q1=C?V?r?ΔT/Z]（kcal/h）

其中：[V]——艙體體積；[r]——空氣比重（Kg/m3）；[Z]——調(diào)節(jié)溫度時(shí)間；[C]——空氣比熱；[ΔT]——艙內(nèi)外溫差。

設(shè)備吸熱：[Q2=C?G?ΔT/Z]（kcal/h）

其中：[C]——設(shè)備外罩比熱；[G]——設(shè)備全重；[Z]——調(diào)節(jié)溫度時(shí)間；[ΔT]——艙內(nèi)外溫差。

艙體保溫量：[Q3=K?F?ΔT]（kcal/h）

設(shè)備發(fā)熱量：[Q4=N1?N2?N3?N4?N]（kcal/h）

風(fēng)量：空調(diào)送風(fēng)量可根據(jù)最大冷負(fù)荷計(jì)算，即：

[V][=3600?Q/ρ?C?（T1-T2）]

其中：[Q]——艙內(nèi)冷負(fù)荷（kw）；[ρ]——空氣密度，一般取1.2Kg/m3；C——空氣比熱；T1——艙內(nèi)溫度；[T2]——送風(fēng)溫度。