USP间的空调通风系统设计

孙月秋

（渤海船舶职业学院，辽宁兴城125105）

USP间的空调通风系统设计

孙月秋

（渤海船舶职业学院，辽宁兴城125105）

UPS间为放置不间断电源装置的房间，属于电气设备用房，具有设备布置密集、设备发热量大、室温要求较低等特点。通过对某厂房UPS间空调通风系统的具体设计，并与常规条件下不同建筑形式的UPS间空调通风系统设计进行对比和分析，从简化设计、减少投资、节能降耗等方面提出合理化建议，为其他类似设计提供参考。

UPS；空调通风；系统设计

0　引言

UPS（Uninterrupted Power Supply）间为放置不间断电源装置的房间，属于电气设备用房。该类房间具有设备布置密集、设备发热量大、室温要求较低等特点。设计人员通常根据工程实际，采用机械通风加空调降温的方式。该方式既吸取了机械通风降温简单及节能的特点又体现了空调降温的快捷和灵活。但如何合理设计并布置通风设备，要既体现节能、环保又便利施工、减少投资，需要进行具体分析。因此，本文结合某工程实例进行UPS间空调通风系统设计，并为其他类似设计提供参考建议。

1　工程概况及设计思路

1.1工程概况

该厂房位于某市，其UPS间为内部一层无窗房间，两侧均为大型生产车间，二层为空调机房。图1为房间位置概况示意图。

图1　房间位置概况示意图

该UPS间建筑面积为300 m2，层高为6 m。电气设备发热量为130 KW，电气专业要求室内温度为0～25℃。两侧生产车间内设有全空气中央空调，夏季及过渡季室内空调温度为19℃，冬季室内空调温度为17℃；生产车间一内为正压，正压漏风量为30 000 m3/h。

1.2设计思路

由于夏季室外空调计算干球温度（31.3℃）远高于室内要求温度（≤25℃），若单纯从室外引入新风，势必会增加室内冷负荷，从而增加投资和运行费用。故结合实际情况，夏季利用生产车间一内的空调正压漏风（19℃）吸收一部分热量，同时设单元式空调柜机进行强制制冷，吸收剩余的热量。过渡季室外平均气温20℃左右，结合实际情况，设计利用生产车间一内的空调正压漏风（19℃）吸收一部分热量，同时设单元式空调柜机进行强制制冷，吸收剩余的热量。冬季利用生产车间一内的空调正压漏风（17℃）吸收一部分热量，同时设单元式空调柜机进行强制制冷，吸收剩余的热量。该方式直接采用已有冷风源进行通风降温，系统简单、运行方便。

2　设计过程

2.1吸热量计算

吸热计算公式：Q=0.278×1.01×ρL×（tn-tw）

式中c——空气质量定压热容，c=1.01 kJ/ kg℃

经计算，冬季采用20 000 m3/h的正压漏风（17℃）吸收53 KW的余热；夏季、过渡季采用20 000 m3/h的正压漏风（19℃）吸收40 KW的热量。

2.2设备选型

夏季及过渡季除正压漏风（19℃）吸收40 KW的余热外，剩余90 KW余热需要单元式空调进行降温处理。同理，冬季除正压漏风（17℃）吸收53 KW的余热外，剩余77 KW余热需要单元式空调进行降温处理。故设计选用两台LF58N型单元式空调柜机进行降温处理，单台额定制冷量为57.8 KW。同时，设计选择一台GXF-8-A型斜流风机进行机械排风，机械排风量为20 000 m3/h，功率为3 KW。

2.3设备投资估算

根据设计选型设备进行投资估算，具体采用单元式空调柜机LF58N型2台和斜流风机GXF-8-A型1台，总设备投资约为19万元。

2.4平面布置

综合上述设计过程，进行通风空调的平面布置。具体如图2所示。

图2　UPS间通风、空调平面图

由于正压送风口为自然通风百叶风口，经过计算，设计选用2个百叶风口，单个百叶风口大小为2.0x1.6 m（宽x高），单个送风风速为0.86 m/s，满足要求。

平面图中，为了形成均匀的气流场，送风口底标高距地1.50 m，排风口设置在梁下，且成斜对角布置。空调柜机室内机落地安装，室外机设置在屋面混凝土基础台上。为了顺利排除空调凝水，将该空调凝水管引至相邻车间内的地漏口处。

3　常规设计

上述厂房内的UPS间利用相邻车间内的正压空调漏风进行降温设计，有其特殊性。假设不存在该特殊条件，对外的UPS间和不对外的UPS间在通风、空调设计有哪些内容，下面举例进行说明。

假设有UPS间一和UPS间二，位于某市。设计条件同上。其中，UPS间一为对外的房间，UPS间二为不对外的房间。UPS间一采用壁式轴流风机进行机械排风，自然补风。同时设单元式柜式空调进行降温处理。所需机械排风量为10 000 m3/h。UPS间二采用屋顶斜流风机加竖井的方式进行机械排风，机械进风。同时设单元式柜式空调进行降温处理。所需机械送、排风量均为13 000 m3/h。

3.1余热量计算

通过冷负荷系数法和吸热量计算公式，可以得出：对于UPS间一来说，夏季余热量为171.1 KW，过渡季余热量为122.2 KW；对于UPS间二来说，夏季余热量为136.6 KW，过渡季余热量为108.1 KW。

3.2设备选型

UPS间一选用3台单元式空调柜机进行降温处理，单台额定制冷量为57.6 KW。同时选用2台DFBZ-I-4.5型壁式轴流风机进行机械排风，机械排风量为5 870 m3/h，功率为0.25 KW。

UPS间二选用3台单元式空调柜机进行降温处理，单台额定制冷量为57.6 KW。同时，选用2台GXF-7-A型斜流风机进行机械通风，风量为13 000 m3/h，功率为3 KW。

3.3设备投资估算

根据设计选型设备进行投资估算，具体估算后，UPS间一的通风设备投资为27.6万元UPS间二的通风设备投资为28.6万元。

3.4平面布置

UPS间一的外门下应设置进风百叶口，以防止室内补风不足，负压过大，从而出现排风不畅的问题。UPS间二的排风百叶尽量均匀布置，避免死角，进而能及时排除设备余热。送排风风机设在屋面时，应尽量布置在不同方向不同高度；若在同向同一高度，平面距离应满足不小于10 m的要求。

4　对比分析及结论

4.1对比分析

第一，UPS间一为对外房间，通风设计时只设置风机进行机械排风，进风可以通过门窗缝隙渗透进入；UPS间二为不对外房间，通风设计时，需设置风机进行机械送、排风，同时设送、排风竖井。相对来讲，UPS间一的通风设计较为简单、施工便利。

第二，同样的电气设备发热量，UPS间一的机械排风量为10 000 m3/h，而UPS间二的机械排风量为13 000 m3/h，排风量相对于UPS间一增加了30%。这是由于UPS间一冬季外围护结构带走一部分热量所致。故有外围护结构的UPS间一冬季能够充分利用室外自然冷源，更加节能环保。

第三，在夏季最不利工况下，UPS间一余热量为171.1 KW，UPS间二余热量为136.6 KW。二者余热量相差34.5 KW，主要是由于UPS间一夏季外围护结构吸收一部分室外热量所致。故无外围护结构的UPS间二夏季能够充分避免室外热源的侵入，节省能耗。

第四，UPS间一和UPS间二的设备投资相差无几，但相对于采用已有空调正压送风的UPS间来说，初投资增加了50%。

4.2结论

通过上述对比分析，得到如下结论：

第一，在夏季较为炎热的南方地区，UPS间宜设置为不对外房间，从而避免室外热源的侵入。这样可以有效地降低空调能耗，减少运行成本。

第二，对于北方地区，由于夏季室外温度不是太高，天数较短，UPS间宜设置为对外房间。虽然一定程度上增加了空调能耗，但设计简单、方便，冬季可以充分利用室外冷源进行自然降温。

第三，在进行空调设计时，尽量利用一切已有冷源。如上述某UPS间采用相邻车间的空调正压漏风进行降温的形式。

对于UPS间采取何种通风、空调降温方式，需要综合考虑各方面因素：不同地点、不同建筑形式，采用何种冷源及通风、空调设计相应也不同。因此，在设计时要从实际出发，多方面认真比对选择，争取以整体设计最优化的方案来满足各方面的需求。

［1］李燕臣.通风与空调工程常见问题及防范［J］.建设监理，2008（1）：67-68+71.

［2］刘连国.采暖通风空调工程设计中应注意的几个问题［J］.科技资讯，2010（8）：49.

［3］王秀峰.浅谈低温加工间空调及通风系统设计［J］.低温与特气，2008（4）：19-20.

［4］杨富强，李锡冲，李磊.大型厂房空调通风系统设计［J］.工程建设与设计，2004（12）：31-34.

［责任编辑：刘月］

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

孙月秋（1978-），女，山东即墨人，讲师，硕士，研究方向：制冷空调。