萬級無塵車間負荷及送風量計算

一、配置變風量空調系統的負荷計算

為無塵車間配置變風量空調系統須通過負荷計算，負荷計算又分為冷負荷和熱負荷。在夏季供給冷量的時候使用冷負荷定量描述空調區域對冷量的需求;在冬季使用熱負荷定量描述供暖區域對熱量的需求。在配置變風量空調系統進行冷負荷計算的目的是確定每一無塵車間的較大負荷量，進而求得它們需要的較大送風量，在獲得所有空調房間的冷負荷數據后，就可以確定整個系統，乃至整棟無塵車間整體所需要的負荷量。

1.單個空調無塵室冷負荷計算

如前所述，空調區域的冷負荷取決于外圍護的情況、室外溫度、室外陽光照射、室內開啟照明設備的臺數和總功率、室內開啟電氣設備的臺數和總功率。

在計算照明設備及和人體得熱計算，同時使用系數都應該取1.0。

2. 整棟無塵車間分區或分系統冷負荷計算

整棟無塵車間分區的負荷計算，首先進行顯熱負荷計算，顯熱負荷由太陽的熱負荷、傳熱負荷和燈光負荷或各種電氣設備產生的的熱負荷，有了建筑分區的顯熱負荷值，就可以計算確定分區(或系統）所需要的送風量。

如果一幢無塵車間內配置有多套變風量系統，有多臺變風量空調箱，每臺變風量空調箱根據該設備服務區負荷（系統負荷，這時應包括潛熱負荷和新風負荷)進行選擇。在此基礎上,計算整棟無塵車間的綜合較大負荷，當然進行設備選擇必須有容量冗余。

對于夏季冷負荷來講，辦公區的冷負荷除受中午工作人員頻繁地出入造成的負荷變化的影響外，在一天中的主要負荷波動來自維護結構。例如，東向維護結構的冷負荷較大值出現在上午9:00，南向維護結構的冷負荷較大值出現在中午12:00，西向維護結構的冷負荷較大值出現在下午15:00。

對于冬季冷負荷來講，冬季房間的負荷是由房間內的熱源引出的冷負荷和維護結構失熱而造成的熱負荷組成。因熱源引發的冷負荷情況和夏季大致相同，只是由于室溫的不同，使人員的散熱有所變化；圍護結構的失熱負荷在一天中隨室外的溫度變化而變化。

二、幾個風量的設計

在變風量空調系統的運行中，有幾個設計風量對于系統正常運行是很重要的，如較小送風量、維持送風量和固定新風量等。

1.較小送風量

如前所述，對于舒適性空調來講，系統的較小風量可按系統的較大風量的40%～~50%計算，同時還要綜合考慮滿足較小新風量、換氣量等因素和要求。

在滿足特定條件下，還可以在“為消除夏季余熱所需要提供的風量V_s”、”為消除室內余溫的所需要提供的風量V’_s’“和”為滿足冬季室內不足熱量所需要風量V_w“幾個計算風量中取較小值作為空調房間較小送風量。中凈環球凈化可提供無菌車間、無塵車間的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

也可以使用以下關系式計算空調房間較小送風量V_min。

V_min=3.6Q_x，min/pc(t_n-t_s)

式中Vmin——較小送風量，m³/h;

Q_x，min——房間較小顯熱負荷,W;

p——空氣密度,可取1.2kg/m³;

c——空氣定壓比熱容，可取1.01kJ/ (kg· ℃);

t_n——室內空氣溫度，℃;

t_s——送風溫度，℃。

較小風量下運行時要進行較小新風量的控制。

2.維持送風量

當室內負荷發生變化時，如果通過末端裝置上的再熱裝置來調節送風溫度，而使末端裝置上的調節閥的閥門開度調節量較小，維持一個較大送風量，同時又實現室溫的控制。

3．固定新風量

為保持較小新風量不變，可以采用多種方法，如對新風閥實施自動控制,保證較小新風量的供給;也可以在新風管里安裝一個流速控制器，保持新風入口處的風速恒定。這些辦法都可以維持新風量不變。

4.新風量控制

新風量的控制是變風量空調系統設計的難點之一，由于送入各房間的風量是變化的，所以新風量也隨之變化，即使總新風量達到要求，分配到各房間的新風量不一定滿足較小新風量標準。目前，變風量空調系統新風量控制的方式主要有:①在回風總管或主要房間內設置CO₂探測器，以CO₂濃度作為新風量調節對象:②在新風總管上設置VAV Box，穩定輸送一定量的新風量等。

新風量通過新、排風閥及回風閥聯動控制來獲取。由設在回風總管內的CO₂探測器采集空調區域的CO₂來自動控制新風量,CO₂允許濃度設定值為0.1%。送、回風機通過程序進行協調運行，監控室可以人為設置定風量運行，也可以確定為變頻變風量自動運行。當達到較小送風量時，為了滿足室內必需的通風量，可以調高送風溫度，加大送風量，送風溫度由設在冷凍水回水管上的電動兩通閥來控制。當室外溫度較低時，可采用全新風運行。所有空調箱控制器、變風量末端控制器均與整棟無塵車間BA系統聯網，受監控室中央監控主機的設定、監視和控制。

變風量空調系統服務于多個區域，如果僅按較小新風量來進行設計，則新風比需求大的無塵室就會出現新風不足。對于僅有個別無塵室的新風比大的情況，如果按以上方法對新風調整，則新風量的加大導致能耗的增加是可觀的，這時可以考慮增加系統的新風量，而對于個別新風比需求大的房間采用串聯風機動力箱。

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