孫月秋

（渤海船舶職業(yè)學院，遼寧興城125105）

USP間的空調(diào)通風系統(tǒng)設(shè)計

孫月秋

（渤海船舶職業(yè)學院，遼寧興城125105）

UPS間為放置不間斷電源裝置的房間，屬于電氣設(shè)備用房，具有設(shè)備布置密集、設(shè)備發(fā)熱量大、室溫要求較低等特點。通過對某廠房UPS間空調(diào)通風系統(tǒng)的具體設(shè)計，并與常規(guī)條件下不同建筑形式的UPS間空調(diào)通風系統(tǒng)設(shè)計進行對比和分析，從簡化設(shè)計、減少投資、節(jié)能降耗等方面提出合理化建議，為其他類似設(shè)計提供參考。

UPS；空調(diào)通風；系統(tǒng)設(shè)計

0　引言

UPS（Uninterrupted Power Supply）間為放置不間斷電源裝置的房間，屬于電氣設(shè)備用房。該類房間具有設(shè)備布置密集、設(shè)備發(fā)熱量大、室溫要求較低等特點。設(shè)計人員通常根據(jù)工程實際，采用機械通風加空調(diào)降溫的方式。該方式既吸取了機械通風降溫簡單及節(jié)能的特點又體現(xiàn)了空調(diào)降溫的快捷和靈活。但如何合理設(shè)計并布置通風設(shè)備，要既體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保又便利施工、減少投資，需要進行具體分析。因此，本文結(jié)合某工程實例進行UPS間空調(diào)通風系統(tǒng)設(shè)計，并為其他類似設(shè)計提供參考建議。

1　工程概況及設(shè)計思路

1.1工程概況

該廠房位于某市，其UPS間為內(nèi)部一層無窗房間，兩側(cè)均為大型生產(chǎn)車間，二層為空調(diào)機房。圖1為房間位置概況示意圖。

圖1　房間位置概況示意圖

該UPS間建筑面積為300 m2，層高為6 m。電氣設(shè)備發(fā)熱量為130 KW，電氣專業(yè)要求室內(nèi)溫度為0～25℃。兩側(cè)生產(chǎn)車間內(nèi)設(shè)有全空氣中央空調(diào)，夏季及過渡季室內(nèi)空調(diào)溫度為19℃，冬季室內(nèi)空調(diào)溫度為17℃；生產(chǎn)車間一內(nèi)為正壓，正壓漏風量為30 000 m3/h。

1.2設(shè)計思路

由于夏季室外空調(diào)計算干球溫度（31.3℃）遠高于室內(nèi)要求溫度（≤25℃），若單純從室外引入新風，勢必會增加室內(nèi)冷負荷，從而增加投資和運行費用。故結(jié)合實際情況，夏季利用生產(chǎn)車間一內(nèi)的空調(diào)正壓漏風（19℃）吸收一部分熱量，同時設(shè)單元式空調(diào)柜機進行強制制冷，吸收剩余的熱量。過渡季室外平均氣溫20℃左右，結(jié)合實際情況，設(shè)計利用生產(chǎn)車間一內(nèi)的空調(diào)正壓漏風（19℃）吸收一部分熱量，同時設(shè)單元式空調(diào)柜機進行強制制冷，吸收剩余的熱量。冬季利用生產(chǎn)車間一內(nèi)的空調(diào)正壓漏風（17℃）吸收一部分熱量，同時設(shè)單元式空調(diào)柜機進行強制制冷，吸收剩余的熱量。該方式直接采用已有冷風源進行通風降溫，系統(tǒng)簡單、運行方便。

2　設(shè)計過程

2.1吸熱量計算

吸熱計算公式：Q=0.278×1.01×ρL×（tn-tw）

式中c——空氣質(zhì)量定壓熱容，c=1.01 kJ/ kg℃

經(jīng)計算，冬季采用20 000 m3/h的正壓漏風（17℃）吸收53 KW的余熱；夏季、過渡季采用20 000 m3/h的正壓漏風（19℃）吸收40 KW的熱量。

2.2設(shè)備選型

夏季及過渡季除正壓漏風（19℃）吸收40 KW的余熱外，剩余90 KW余熱需要單元式空調(diào)進行降溫處理。同理，冬季除正壓漏風（17℃）吸收53 KW的余熱外，剩余77 KW余熱需要單元式空調(diào)進行降溫處理。故設(shè)計選用兩臺LF58N型單元式空調(diào)柜機進行降溫處理，單臺額定制冷量為57.8 KW。同時，設(shè)計選擇一臺GXF-8-A型斜流風機進行機械排風，機械排風量為20 000 m3/h，功率為3 KW。

2.3設(shè)備投資估算

根據(jù)設(shè)計選型設(shè)備進行投資估算，具體采用單元式空調(diào)柜機LF58N型2臺和斜流風機GXF-8-A型1臺，總設(shè)備投資約為19萬元。

2.4平面布置

綜合上述設(shè)計過程，進行通風空調(diào)的平面布置。具體如圖2所示。

圖2　UPS間通風、空調(diào)平面圖

由于正壓送風口為自然通風百葉風口，經(jīng)過計算，設(shè)計選用2個百葉風口，單個百葉風口大小為2.0x1.6 m（寬x高），單個送風風速為0.86 m/s，滿足要求。

平面圖中，為了形成均勻的氣流場，送風口底標高距地1.50 m，排風口設(shè)置在梁下，且成斜對角布置?？照{(diào)柜機室內(nèi)機落地安裝，室外機設(shè)置在屋面混凝土基礎(chǔ)臺上。為了順利排除空調(diào)凝水，將該空調(diào)凝水管引至相鄰車間內(nèi)的地漏口處。

3　常規(guī)設(shè)計

上述廠房內(nèi)的UPS間利用相鄰車間內(nèi)的正壓空調(diào)漏風進行降溫設(shè)計，有其特殊性。假設(shè)不存在該特殊條件，對外的UPS間和不對外的UPS間在通風、空調(diào)設(shè)計有哪些內(nèi)容，下面舉例進行說明。

假設(shè)有UPS間一和UPS間二，位于某市。設(shè)計條件同上。其中，UPS間一為對外的房間，UPS間二為不對外的房間。UPS間一采用壁式軸流風機進行機械排風，自然補風。同時設(shè)單元式柜式空調(diào)進行降溫處理。所需機械排風量為10 000 m3/h。UPS間二采用屋頂斜流風機加豎井的方式進行機械排風，機械進風。同時設(shè)單元式柜式空調(diào)進行降溫處理。所需機械送、排風量均為13 000 m3/h。

3.1余熱量計算

通過冷負荷系數(shù)法和吸熱量計算公式，可以得出：對于UPS間一來說，夏季余熱量為171.1 KW，過渡季余熱量為122.2 KW；對于UPS間二來說，夏季余熱量為136.6 KW，過渡季余熱量為108.1 KW。

3.2設(shè)備選型

UPS間一選用3臺單元式空調(diào)柜機進行降溫處理，單臺額定制冷量為57.6 KW。同時選用2臺DFBZ-I-4.5型壁式軸流風機進行機械排風，機械排風量為5 870 m3/h，功率為0.25 KW。

UPS間二選用3臺單元式空調(diào)柜機進行降溫處理，單臺額定制冷量為57.6 KW。同時，選用2臺GXF-7-A型斜流風機進行機械通風，風量為13 000 m3/h，功率為3 KW。

3.3設(shè)備投資估算

根據(jù)設(shè)計選型設(shè)備進行投資估算，具體估算后，UPS間一的通風設(shè)備投資為27.6萬元UPS間二的通風設(shè)備投資為28.6萬元。

3.4平面布置

UPS間一的外門下應設(shè)置進風百葉口，以防止室內(nèi)補風不足，負壓過大，從而出現(xiàn)排風不暢的問題。UPS間二的排風百葉盡量均勻布置，避免死角，進而能及時排除設(shè)備余熱。送排風風機設(shè)在屋面時，應盡量布置在不同方向不同高度；若在同向同一高度，平面距離應滿足不小于10 m的要求。

4　對比分析及結(jié)論

4.1對比分析

第一，UPS間一為對外房間，通風設(shè)計時只設(shè)置風機進行機械排風，進風可以通過門窗縫隙滲透進入；UPS間二為不對外房間，通風設(shè)計時，需設(shè)置風機進行機械送、排風，同時設(shè)送、排風豎井。相對來講，UPS間一的通風設(shè)計較為簡單、施工便利。

第二，同樣的電氣設(shè)備發(fā)熱量，UPS間一的機械排風量為10 000 m3/h，而UPS間二的機械排風量為13 000 m3/h，排風量相對于UPS間一增加了30%。這是由于UPS間一冬季外圍護結(jié)構(gòu)帶走一部分熱量所致。故有外圍護結(jié)構(gòu)的UPS間一冬季能夠充分利用室外自然冷源，更加節(jié)能環(huán)保。

第三，在夏季最不利工況下，UPS間一余熱量為171.1 KW，UPS間二余熱量為136.6 KW。二者余熱量相差34.5 KW，主要是由于UPS間一夏季外圍護結(jié)構(gòu)吸收一部分室外熱量所致。故無外圍護結(jié)構(gòu)的UPS間二夏季能夠充分避免室外熱源的侵入，節(jié)省能耗。

第四，UPS間一和UPS間二的設(shè)備投資相差無幾，但相對于采用已有空調(diào)正壓送風的UPS間來說，初投資增加了50%。

4.2結(jié)論

通過上述對比分析，得到如下結(jié)論：

第一，在夏季較為炎熱的南方地區(qū)，UPS間宜設(shè)置為不對外房間，從而避免室外熱源的侵入。這樣可以有效地降低空調(diào)能耗，減少運行成本。

第二，對于北方地區(qū)，由于夏季室外溫度不是太高，天數(shù)較短，UPS間宜設(shè)置為對外房間。雖然一定程度上增加了空調(diào)能耗，但設(shè)計簡單、方便，冬季可以充分利用室外冷源進行自然降溫。

第三，在進行空調(diào)設(shè)計時，盡量利用一切已有冷源。如上述某UPS間采用相鄰車間的空調(diào)正壓漏風進行降溫的形式。

對于UPS間采取何種通風、空調(diào)降溫方式，需要綜合考慮各方面因素：不同地點、不同建筑形式，采用何種冷源及通風、空調(diào)設(shè)計相應也不同。因此，在設(shè)計時要從實際出發(fā)，多方面認真比對選擇，爭取以整體設(shè)計最優(yōu)化的方案來滿足各方面的需求。

［1］李燕臣.通風與空調(diào)工程常見問題及防范［J］.建設(shè)監(jiān)理，2008（1）：67-68+71.

［2］劉連國.采暖通風空調(diào)工程設(shè)計中應注意的幾個問題［J］.科技資訊，2010（8）：49.

［3］王秀峰.淺談低溫加工間空調(diào)及通風系統(tǒng)設(shè)計［J］.低溫與特氣，2008（4）：19-20.

［4］楊富強，李錫沖，李磊.大型廠房空調(diào)通風系統(tǒng)設(shè)計［J］.工程建設(shè)與設(shè)計，2004（12）：31-34.

［責任編輯：劉月］

The Design of Air Conditioning and Ventilation System in the USP Room

SUN Yueqiu
(Bohai Shipbuilding Vocational College,Xingcheng 125105,China)

UPS room is a room for laying the uninterrupted power device,and it belongs to the electrical equipment room.It has the characteristics of intensive equipment arrangement,large quantity of heat and low temperature requirement.Through the specific design of air conditioning and ventilation system in a plant UPS room,and the comparison and analysis in different architectural forms under normal conditions,the researcher puts forwards reasonable suggestions from the aspects of simplifying design,reducing investment,saving energy and reducing consumption,which provides a reference for other similar design.

UPS；air conditioning and ventilation system;system design

TU834.4

A

2095-5928（2016）04-36-03

10.16850/j.cnki.21-1590/g4.2016.04.011

2016-05-11

孫月秋（1978-），女，山東即墨人，講師，碩士，研究方向：制冷空調(diào)。