洁净室净化空调机组负荷计算公式及详解

一、洁净室净化空调系统负荷计算公式

 熟悉洁净室空调负荷计算的朋友应该都知道，净化空调系统负荷计算和普通空调负荷计算有着本质的不同，它属于工艺性空调计算范畴，计算起来更复杂，更全面。其中包含夏季的冷负荷、再热负荷，冬季的热负荷、预热负荷、加湿负荷（也就是加湿量）以及组合式空调机组的风压，水泵的水流量等等。
 这篇文章就一次性把这些重要的公式再次分享给大家。

 

 

 1、冷负荷： 冷负荷=（送风量x1.2x△h）/3600其中：△h为焓差（室外状态点或者混合点状态点与露点之间的焓差）  注意单位要带入正确1.2-空气密度，kg/m3送风量-m3/h△h- kJ／kg空气冷负荷-Kw  2、热负荷、再热负荷：热负荷、再热负荷=（送风量x1.2x△t）/3600其中：△t为温差（室外状态点或者混合点状态点与送风状态点温差，或者露点温度与送风状态点温差）  

 

讲到这里，就要多提一句，在很多教材中关于热负荷的计算是将△t换成△h，其实那是因为很多人认为在加热或者再热过程中存在潜热负荷，这里作者认为也并不无道理，但是经过作者和很多朋友的反复计算，我们发现不管是任何工程，当采用△t计算时与采用△h计算时二者几乎差异不大，这是因为在加热和再热过程中潜热量很小，几乎可以忽略不计，所以也有大量教材就直接写成了△t，希望大家能够明白。

 

3、电预热：

 

电预热电量=（送风量x1.2x△t）/3600x0.9其中：△t为温差（室外状态点与预热后空气状态点温差）  4、蒸发器预热：预热量=（送风量x1.2x△t）/3600其中：△t为温差（室外状态点与预热后空气状态点温差）此计算和热负荷计算、再热负荷计算公式相同。  5、电再热量：电再热量=（送风量x△t）/3000x0.9其中：△t为温差（露点干球温度与送风状态点干球温度温差）  6、加湿量：加湿量=（送风量x1.2x△d）/1000其中：△d为含湿量差（露点与室外状态点或者混合点状态点含湿量差）

 

 

 这里需要给刚刚进入净化行业的小伙伴提个醒，一般情况下加湿量是相对于冬季工况计算的。  7、7℃、12℃水流量估算：         水流量=冷量x0.1723注意：此估算数值仅针对7℃、12℃系统适用，并且还比较准确，有利于人员快速选择水泵。

 

 

 

 8、组合式空调机组的风压计算：关于组合式空调机组风压的计算，就要进行风系统阻力计算了，在净化工程中风系统阻力的计算不仅仅包含管道延长阻力、局部阻力，还有各种过滤器的阻力需要计算在内，关于过滤器的初阻力、终阻力值问题，作者在之前讲述空气过滤器的文章中有着重讲述，大家可以参考相关文章。

 

 

 

 针对于上面负荷计算公式，有一些参数有必要为大家进一步做出解释。首先就是混合点焓值h：hc=（QAhw+QBhN）/（QA+QB）≈（Qhw x 新风比+QhN x 回风比)/Q   =新风比 x hw+回风比 x hN其次就是混合点含湿量d：dc=（QAdw+QBdN）/（QA+QB）≈（Qdw x 新风比+QdN x 回风比)/Q   =新风比 x dw+回风比 x dN其中：Q -- 送风量          QA-- 新风量          QB-- 回风量          hw-- 新风焓值          hN-- 回风焓值          dw-- 新风含湿量          dN-- 回风含湿量

 

 

 

以上就是洁净室净化空调系统几乎所有的负荷计算公式，希望能够帮助到大家。

 

 

二、组合式空调箱详解

 

 

 

 

三、组合式空调的设计选型及注意事项

 

组合式空调机组是以不同功能段为组合单元，在中央空调系统中处理空气热湿度和清洁度的重要设备。它本身没有冷热源，只是一个终端设备。

 

组合式空调机组设计选型要点。

组合式空调机组组的设计和选择中，根据空调系统负荷和风系统管道设计确定所需的风量、压力、冷热、加湿、除湿等技术参数，实现不同空气处理的功能段和组合模式。组合式空调机组最常用的功能段主要包括进气段、过滤段、表面冷却段、加热段、加湿段、风机段、均流段和送风段。各功能段的合理设计和选择是整机性能优越的保证，对机组的安全节能运行具有重要意义。以下作者分别总结了机组各功能段的设计要点。

 

(1)确定送风量和送风状态点。

供气量和供气状态点的确定应在焓湿图上进行。对于舒适的空调，为了降低能耗，机器露点通常被用作供气状态点。理论上，热湿比δ与相对湿度φ=95%之间的交点是理论上的供气状态点。在选择供气状态点时，应注意以下几点：

 

1)为避免空气在送风口结露滴落，送风温度T0不得低于室内空气设计状态点N对应的露点温度TND，即T0≥TND；

2)室内温度与送风温度之间的温差不过10℃；

3)对于整个空气系统的舒适空调，考虑到室内气流组织的合理分布，房间通风次数不应小于8次/h，从而确定空调系统的最小送风量，并根据室内热湿负荷、室内设计状态点和送风量进一步确定送风状态点。需要特别注意的一点是，在工程设计中，风量的设计余量不应低于理论计算值的15%。这主要是基于以下考虑:机组漏气，由于人员操作不当和环境限制，送风管道的密封质量往往较差；目前大部分空调机组都选择变频控制来达到节能效果，而机组变频器在大多数情况下一开始不会满载50Hz，一般初始频率控制在35~45Hz。

(2)箱体的选择。

组合式空调机组箱体的保温、强度、密封是机组机械性能的关键指标，也是影响机组能耗的重要因素。为防止箱体外表面冷凝影响用户正常使用，造成不必要的能量损失，选择时应注意以下几点：

1）根据机组风量、室外环境参数和运行压力选择合适的箱体厚度。箱板厚度不足会导致保温层热阻小。在机组运行过程中，冷热通过箱板传递，导致能量浪费。箱板越薄，刚度越差，相同风量和压力下的变形越大，造成机组风量和冷量的额外损失；如果箱板厚度较大，机组初始投资将增加，经济性较差。

2)应尽量选择具有防冷桥设计的单元。由于冷桥现象的存在，当冷桥部分的表面温度低于机组外表面的露点温度时，表面会产生冷凝水。随着时间的推移，表面最终会水滴，导致冷热交换，导致能量损失。

(3)盘管的选择。

线圈是组合式空调机组中最重要的热湿处理设备，其选择直接决定了机组是否能满足设计要求。由于高效的换热能力，翅片管换热器结构形式紧凑，已成为机组中最常用的换热部件。对于组合式空调机组的线圈设计，由于整体框架尺寸的限制，部分结构参数受到限制，因此需要特别注意面部风速的确定。目前，为了减少箱体尺寸，降低成本，市场上少数制造商设计了线圈的面部风速过大，机组在运行过程中容易出现漂流问题。一般来说，在选择设计应将面部风速控制在2.5m/s左右。

此外，《公共建筑节能设计标准》对空调冷（热）水系统耗电冷（热）比[EC（H）R-a]有严格规定。合理选择线圈压降是降低[EC（H）R-a]的关键环节之一。因此，根据设计经验，表面冷却器内的水压降不得超过60kPa，加热线圈内的水压降不得超过30kPa。考虑到机组运行一段时间后线圈内外表面积垢，线圈换热能力下降，线圈换热能力设计选择余量不得低于计算冷热负荷的10%。

(4)过滤器的选择。

对于舒适的空调，一般在进气段后配置初级过滤器，防止表面冷却器积灰。对于空气质量要求高或清洁场所，必须在风机段后配置中等效率、高效过滤器，甚至增加消毒灭菌装置。

过滤效率、粉尘容量、迎面风速和风阻是过滤器选择的主要技术参数。如果风阻过高，相应的风机能耗就会增加。因此，在选择过滤器时，应优先选择低阻力、高性能的产品。此外，为了便于以后的维护和更换，过滤器两端应设置压差表。当压差值达到过滤器的最终阻力时，应及时更换过滤器。

(5)除湿段的选择。

随着电子、制药、食品、化纤等行业的发展，以及博物馆、实验室、高级储藏室等特殊场合对相对湿度提出了更高的要求，普通空调机组难以实现，大多数项目采用轮式除湿机除湿方案，以满足相对湿度较低的要求。

转轮除湿机利用涂在旋转多孔轮或环载体上的吸湿剂通过转轮的湿空气吸收水蒸气分子。吸湿剂可在高温下脱水再生，恢复吸湿能力。

采用先进的固体吸附技术，可连续稳定，空气除湿操作负荷大，特别是在低温低湿条件下，可实现-70℃的超低空气露点，水冷法只能将空气露点降至10℃。在除湿过程中，吸附转盘在驱动装置的驱动下缓慢旋转。当吸附转盘在处理空气区域的吸附水分子达到饱和状态时，高温空气进入再生区域进行脱附再生。这一过程一次又一次地进行。干燥空气经温度调节后送入指定空间，实现高精度温湿度控制。表冷器应安装在转轮除湿机的前后部分。前表冷器将处理后的空气温度降低到10℃，以提高转轮除湿机的效率。当空气含湿度不变时，进入转轮的空气温度越低，除湿效果越好；转轮除湿机处理后的干空气温度将上升20~30℃，安装后表冷器的目的主要用于冷却。

目前，轮式除湿机有两种回收方式，即电加热和蒸汽加热，蒸汽加热的蒸汽压力不小于0.4MPa。当项目有蒸汽源时，蒸汽加热回收优先，耐高温电磁阀或气动PID调节阀，有利于节能，延长除湿机的使用寿命。

(6)加湿器的选择。

加湿器有多种类型，干蒸汽加湿器、电极加湿器、电热加湿器属于等温加湿器、湿膜加湿器和高压微雾加湿器属于等焓加湿器。干蒸汽加湿器加湿量大，调节快，但蒸汽源稳定；电极加湿器体积小，价格低，安装维护方便，广泛应用于组合空调机组，但加湿过程启动时间长；湿膜加湿器结构简单，能耗低，运行噪音低，加湿效率低，易结垢。

组合式空调机组在选择加湿器时，应遵循以下原则：充分考虑安装尺寸、加湿效率、加湿投资，合理选择加湿器类型。