计算机机房空调系统的设计毕业设计(编辑修改稿)

计算机机房空调系统的设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

相对湿度（ %） 风速 (m/s) 夏季 21～ 25 45～ 65 ≤ 冬季 18～ 22 45～ 65 ≤ 河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 5 此，选用风机盘管加独立新风系统对每个房间进行单独调节。 选用风机盘管系统具有以下优点： （ 1）、风机盘管体积小；机体设计轻巧。 排水管及线路安装简便，左右接管及回风方式可随时变换，以配合现场情况。 机组能安装于任何空间场所。 （ 2）、风机盘管采用优质镀锌板机壳，冷凝水盘采用模压工艺一体成型，无焊缝、焊点、符合防 火规范的保温材料整体连接于水盘。 （ 3）、风机盘管噪音低；合理的风机与气流结构设计 ,优质的吸音保温材料 ,使机组噪音低于国家标准 13dB(A)。 （ 4）、风机盘管能耗低；风机与换热器合理匹配 ,三档可调风量 ,使风机用电最省。 （ 5）、风机盘管效率高；先进的胀管工艺 ,保证了换热器铜管和铝箔的紧密接触 ,传热性能好。 尽管风机盘管系统具有以上诸多优点，但在某些方面仍存在缺陷：对机组制作有较高的要求，否则在建筑物大量使用时会带来维护方面的困难。 风机盘管机组在循环空气入口处应接安装可清洗或可更换的过滤器。 设计方案 空气调调系统的划分应考虑运转和调节的灵活与经济性。 多层建筑系统的划分应根据各层平面布置和机房的位置等条件设定，尽量做到风管布置合理，系统运转灵活而经济，空气调节系统不宜过大，以便于调节和减少噪声。 国外的设计中，在周边采用风机盘管时，新风的补偿常由内区系统提供，其优点是：各房间可独立调节室温，机房没人时可方便关掉机组，不影响其他机房，从而比其他系统节省运行费用。 因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。 空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成。 故采用风机盘管 加独立新风系统以满足设计要求。 由于计算机机房的中央空调系统是全年制冷运行，所以只用计算夏季攻制冷工况。 满足夏季的制冷工况，就可以满足冬季的要求。 河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 6 2 负荷计算 设计参数 室外设计参数 表 21 济南市室外气象参数 夏季 大气压力 冬季 大气压力 空气调节温度 ℃ 空气调节温度 ℃ 空调日平均气温 ℃ 最低 气温 ℃ 空调计算室外湿球温度 27℃ 冬季室外计算温 度 ℃ 室外平均风速 地理位置 北纬 36176。 40′，海拔 51108米 室内计算参数 表 22 机房室内设计参数 季节 室内温度 相对湿度 风速 送风温差 新风量 噪声标准 夏季 23℃ 55% ≤ m/s 7℃ 40m179。 /h 45dB 冬季 20℃ 50% ≤ m/s 7℃ 40m179。 /h 45dB 空调冷负荷计算 空调房间的冷、湿负荷是确定空调系统送风量和选取空调设备的基本依据。 在室内外热、湿扰量的作用下，某一时刻进入房间的总热量和湿量叫做该时刻的得热 量和得湿量。 冷负荷的含义是维持一定的室内热湿环境所需的在单位时间内从室内除去的热量，包括显热量和潜热量两部分。 湿负荷的含义是维持室内恒定的相对湿度所需除去的湿量。 河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 7 墙体和屋面传热得热引起的冷负荷 Qc=KF[(tl,τ +td)Kα Kρ tN]（ W） （ 21） 式中 K—— 墙体或屋面的传热系数， W/（ m2℃） ,见《暖通空调常用数据手册》表 ； F—— 墙体或屋面的传热面积， m2。 tN—— 室内空气温度，℃； tl,τ —— 墙体或屋面冷负荷计算温度，℃，见《暖通空调常用数 据手册》表 ； td—— 冷负荷计算温度地点修正系数，℃，见《暖通空调常用数据手册》表 ； Kα —— 外表面放热系数修正值，见《暖通空调常用数据手册》表 ； K ρ —— 外 表 面 修 正 系 数 修 正 值 ： 计 算 墙 体 时 ； 中 色 ， Kρ =，浅色， Kρ =，计算屋面时；中色， Kρ =，浅色， Kρ =。 玻璃窗传热得热引起的冷负荷 Qc=KF[(tl,τ +td)Kα *Kρ *tN]（ W） （ 22） 式中 K—— 窗的传热系数， W/（ m2℃） ,见表 ； F—— 窗的传热面积， m2。 tN—— 室内空气温度，℃； tl,τ —— 窗冷负荷计算温度，℃，见《暖通空调常用数据手册》表 ； td—— 窗的冷负荷计算温度地点修正系数，℃，见《暖通空调常用数据手册》表 ； Kα *—— 不同类型窗框的玻璃窗传热系数修正值，见《暖通空调常用数据手册》表 ； Kρ * —— 有内遮阳设施玻璃窗传热系数修正值：单层窗 Kρ * =，双层窗 Kρ *=。 河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 8 窗日射得热引起的冷负荷 无外遮阳 Qc=FCsCnKJ,maxCCL （ W） （ 23） 式中 KJ,max—— 不同纬度带各朝向 7 月份日射得热因数的最大值， W/m2,由《暖通空调常用数据手册》表 确定； F—— 玻璃窗的有效面积， m2，是窗的面积乘以有效面积系数 Ca,Ca 见《暖通空调常用数据手册》表 ； Cs、 Cn—— 玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数，见《暖通空调常用数据手册》表 和表 ； CCL—— 玻璃窗冷负荷系数，以北纬 27176。 30′为界划分为南、北两区，由《暖通空调常用数据手册》表 和表 确定。 设备得热量 照明得热量 白炽灯 Qτ =N （ W） （ 24） 荧光灯 Qτ =n1n2N （ W） （ 25） 式中 N—— 照明灯具所需功率；（ W）； n1—— 镇流器消耗功率，明装荧光灯、镇流器在室内时 n1=；暗装荧光灯，镇流器在顶棚内时 n1=； n2—— 灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔，可 自然通风散热至顶棚时，n2=～ ；荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况 n2=～。 人体得热量 Q=qn1n2 （ W） （ 26） 式中 q—— 不同室温和劳动性质时成年男子的全热散热量， W/人，见表 ； n1—— 室内人数； n2 —— 群集系数，见《暖通空调常用数据手册》表。 电子设备散热得热量 Q=1000n1n2n3N （ W） （ 27） 河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 9 式中 q—— 计算机的功率 ,kW； n1—— 利用系数，一般取 ； n2 —— 同时使用系数，一般取 n3—— 负荷系数，一般取 ，计算机取 1。 照明，人体设备引起的冷负荷 照明冷负荷 Qc=Qτ CCL （ 28） 式中 Qτ —— 照明得热量， W； CCL—— 照明冷负荷系数，见《暖通空调常用数据手册》表。 人体和设备冷负荷 Qc=QsCCL+Qτ （ 29） 式中 Qs—— 人体或设备显热得热量， W； Qτ —— 人体或设备潜热得热量， W； CCL—— 人体或设备的冷负荷系数，见《暖通空调常用数据手册》表 、表 、表。 建筑围护结构传热系数的确定 外墙：水泥砂喷浆抹灰，砖墙，有防潮层，保温层总厚度 520mm。 查《暖通空调常用数据手册》表 ，外墙、屋顶热工指标。 屋顶：沥清蛭石板，厚 100mm。 查《暖通空调常用数据手册》表 ，外墙、屋顶热工指标。 外窗：双层钢窗普通透明玻璃，内有深黄色布窗帘。 查《暖通空调常用数据手册》表 ，双层玻璃窗传热系数。 得传热系数列表如下： 表 23 围护结构的传热系数 类型 外墙 内墙 外窗 屋面 地面 河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 10 K[W/()] 各房间人数和设备的分配 表 24 各房间人数和设备的分配 名称 房号 101 102 103 104 105 106 107 108 荧光灯 9 9 9 9 9 4 4 4 人数 50 40 40 50 40 15 20 15 电脑（台） 50 40 40 50 40 15 0 15 ① 选用的电脑为联想家悦 535功率为 180W； ② 房间尾号相同的房间，电脑数量跟人数对应相等。 新风负荷计算 规范对计算机房新风量的规定 计算机房新风量一般认为，应按以下三条中的最大值计算： 1）机房总送风量的 5%； 2）每人≥ 40m179。 /h； 3）维持机房正压所需的新风量（主机房对走廊或其它房间之间的正压≥、对室外的正压≥ ）。 第一条新风量为总送风量的 5%不够合理，因机房的总热负荷与机房面积之间并不成正比。 有的机房面积虽然不大，由于功率密度高，机房总 热负荷大，空调机的总送风量大，按此条要求确定的新风量往往过大，造成处理新风所需的空调负荷大；例如有一个 140m178。 的机房，总热负荷达到 360KW，总送风量约 10万m179。 /h，若按 5%计算新风量为 5000m3/h。 计算机房送入新风的目的是满足人的需求和维持机房所需的正压值；在空调设计手册（电子部第十设计院主编）第一版中关于乱流洁净室的新风量，认为应不小于总送风量的 10%；而在第二版中说明：此条规定理由似不充分，《采暖通风与空气调节设计规范》中亦无此项规定，因此应按 1）补充室内排风和保持 室河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 11 内正压值；和 2）保证室内每人新风量不小于 40 m179。 /h，两项中的较大值确定新风量。 计算机房可看成对洁净度要求较低（英制 50 万级）的乱流洁净室，机房无排风，应以维持机房所需的正压值和室内每人不小于 40 m179。 /h计算机房新风量较适宜。 第三条维持机房正压所需新风量很难计算。 要维持机房对走廊（或其它房间）的正压≥ ，则通过机房门窗等缝隙的出风速度≥ m/s，新风量应为缝隙总面积与出风速度的乘积；由于缝隙总面积很难计算，因此维持机房正压所需的新风量亦无法计算。 计算机房新风量的确定 计 算机房应确定一个适宜的新风量，新风量过小或过大不能满足机房温、湿度和洁净度的要求。 应该按维持机房所需正压值和每人≥ 40m179。 /h 两项中的较大值计算新风量。 由于维持机房正压所需新风量难以计算，根据经验及参照洁净室的设计，可按 12次换气 /h 来计算新风量。 若机房四周围护结构的密封性较好，可采用≥ 1次换气 /h 来计算新风量；若密封性较差，可适当提高换气次数并采取密封措施。 最有效并且节能的办法是对四周围护结构采取密封措施，特别应注意活动地板下和吊顶内的密封，所有穿过机房围护结构的管线敷设后均应将孔洞封堵严密 防止漏风。 新风量的计算 1）机房总送风量的 5%； G1=G 5%=5879 =293m179。 /h （ 210） 2）每人≥ 40m179。 /h G2≥ 50 40=2020m179。 /h （ 211） 3）维持机房正压所需的新风量 换次系数 n=L/V≥ 2 河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 12 即： G3=L≥ 2V=2 10 =179。 /h 比较 1）、 2）、 3）可得按每人 40m179。 /h送入新风量。 由每人 40m179。 /h 的新风量可知， 501 房间所需总新风量： Gw=50 40=2020m179。 /h （ 212） 各房间新风负荷计算 新风量 G=40 N；新风负荷 Q=G（ iWiN）。 表 25 各房间新风量及新风负荷统计 名称 名称 房号 501 502 503 504 505 506 507 508 新风量 （ m179。 /h） 2020 1600 1600 2020 1600 600 800 600 新风负荷（ kW） 河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书 13 表 26 室内冷负荷计算 101南外墙冷 负荷计算 计算时刻τ 参数 时间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 14:00 15:00 tl,τ K F td tN 23 Kα 1 kρ △ t Qc1(南墙 ) 计算时刻τ 参数 时间 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00。