某6米方舱空调选型分析

张明月

（中国电科集团公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

某6米方舱空调选型分析

张明月

（中国电科集团公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

本文介绍某雷达6米电子方舱空调的选型，因用户方提出新的环境要求，方舱在恶劣环境下散热有了新的考验。文章主要从电子方舱各个方面的热负荷进行精确计算，最终根据热负荷考虑选型多大功率制冷设备，确保在恶劣环境下，人员和电子设备均能正常工作，满足用户方的实际需求，实现产品性能。以供参考。

方舱空调；散热；热负荷

某6米方舱为标准6米大板方舱，外型尺寸：6058×2438×2240mm，舱内的主要结构包括综合机柜2台，显示机柜3台，NBC滤毒装置1台，电源升压器1台以及照明装置等。空调位于6米方舱尾部。

此6米电子方舱，客户因使用地点是沙漠地区，气候条件十分恶劣，于是提出了工作温度：-10℃～+55℃，贮存温度：-20℃～+70℃的要求，高温要求已经超过我国军标要求。考虑到舱内设备在制冷设备的充分工作下，才能确保人与设备在制冷设备工作下能够正常工作，所以必须精确计算方舱的热负荷，选择合适的制冷设备-方舱空调。此方舱的热负荷主要来自以下两个方面：一是舱体与外界环境之间的传热，包括导热、热对流和热辐射三种方式；二是舱内主要热源体的散热，包括人和电子设备的散热。此方舱工作温度的低温要求远高于我国军标的要求（我国国军标要求：-40℃～+50℃），一般空调器均有制热功能，可满足要求，下面主要是从方舱制冷方面的热负荷计算分析。

1　舱体内外温差传热

式中K：舱体壁的平均传热系数，一般取K=1.5W/m²·℃；

F：舱体壁传热部分的总面积（m²）；

2　太阳辐射热

阳辐射进入方舱内的热量为通过舱顶和向阳面舱壁传入舱内的热量。通过方舱顶和向阳面舱壁传入舱内的太阳辐射热可按（2）式计算：

3　空气更新传热

为了使方舱内能及时得到新鲜空气以满足工作人员呼吸的需要，必须采用轴流风机对舱体内空气进行定时换气。这样，在换气时必然会给舱内带入（或带出）一定的热量。轴流风机换气带入（或带出）的热量可按（3）式计算：

式中n：舱体内定员，按5人计算；

根据（3）式可得：

夏季抽风机换气带入热量：

人体的发热量，可按每人 116.3W 考虑。空调制热时按额定乘员的 25%～30%考虑，制冷时则按额定乘员数计算。设舱体内正常工作时人数为 5 人，因此：

5　照明设备散热量

舱体内照明灯工作时散发出的热量按（4）式计算：

舱体内日光灯总功率为132W，代入式（4）可得：

6　电子设备散热量

电子设备主要包括综合机柜、显示机柜以及其他电子设备等，其每小时放出的热量按照（5）式计算：

式中N：为设计总功耗，约为5kW；

7　热负荷总和

方舱舱内的环境温度按照GB5701-85的标准，适宜温度为+24～+28℃。参照本方舱极限工作温度+55℃，将方舱舱内温度降至28℃，将数据代入式（6），可计算出热负荷总和约为7174W。

经过以上热负载计算分析，结合用户方提出的温度要求（工作温度：-10℃～+55℃），主要从高温要求考虑，我们选择2台5000W的制冷空调，主要指标如下：

温度：工作温度：-10℃～+55℃；贮存温度：-20℃～+70℃

额定制冷量：5000W；

制热量：2500W；

制冷消耗功率：2500W；

电压：220V/50Hz；

循环风量：800m³/h

外形尺寸（长×宽×高）：900mm×550mm×700mm；

重量：≤140Kg

根据指标以及用户方指定的要求，我们选择了合肥通用制冷设备有限公司的整体式防风沙空调FKWD-50C/P和FKWD-50D/P左右机各一台装入6米方舱的尾部，性能满足要求。

8　结束语

方舱空调的选型必须先通过理论计算，再结合实际的工作情况，找到合适的厂家和产品，这需要工作经验的不断积累。此6米方舱已在非洲某国炎热的沙漠地区工作，空调的性能得到了用户的认可和肯定。结合本次方舱空调选型分析和计算，希望能给后续相关产品空调选型的提供一定借鉴。

［1］谢德仁.电子设备热设计［M］.南京：东南大学出版社，1989

［2］卢德辉，郭黎.某雷达电子设备方舱设计［J］. 电子机械工程，2012，28（6）：37-39，64.

［3］金文丽，周爱民.机动式方舱空调选型方法研究［J］.电子机械工程，2010，26（3）：9-11，16.

TU832.2+3

A

1671-3818（2016）09-0087-02

张明月（1981-），男，安徽六安人，工程师，研究方向：雷达结构设计。