某6米方艙空調(diào)選型分析

張明月

（中國(guó)電科集團(tuán)公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

某6米方艙空調(diào)選型分析

張明月

（中國(guó)電科集團(tuán)公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

本文介紹某雷達(dá)6米電子方艙空調(diào)的選型，因用戶方提出新的環(huán)境要求，方艙在惡劣環(huán)境下散熱有了新的考驗(yàn)。文章主要從電子方艙各個(gè)方面的熱負(fù)荷進(jìn)行精確計(jì)算，最終根據(jù)熱負(fù)荷考慮選型多大功率制冷設(shè)備，確保在惡劣環(huán)境下，人員和電子設(shè)備均能正常工作，滿足用戶方的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能。以供參考。

方艙空調(diào)；散熱；熱負(fù)荷

某6米方艙為標(biāo)準(zhǔn)6米大板方艙，外型尺寸：6058×2438×2240mm，艙內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)包括綜合機(jī)柜2臺(tái)，顯示機(jī)柜3臺(tái)，NBC濾毒裝置1臺(tái)，電源升壓器1臺(tái)以及照明裝置等?？照{(diào)位于6米方艙尾部。

此6米電子方艙，客戶因使用地點(diǎn)是沙漠地區(qū)，氣候條件十分惡劣，于是提出了工作溫度：-10℃～+55℃，貯存溫度：-20℃～+70℃的要求，高溫要求已經(jīng)超過(guò)我國(guó)軍標(biāo)要求?？紤]到艙內(nèi)設(shè)備在制冷設(shè)備的充分工作下，才能確保人與設(shè)備在制冷設(shè)備工作下能夠正常工作，所以必須精確計(jì)算方艙的熱負(fù)荷，選擇合適的制冷設(shè)備-方艙空調(diào)。此方艙的熱負(fù)荷主要來(lái)自以下兩個(gè)方面：一是艙體與外界環(huán)境之間的傳熱，包括導(dǎo)熱、熱對(duì)流和熱輻射三種方式；二是艙內(nèi)主要熱源體的散熱，包括人和電子設(shè)備的散熱。此方艙工作溫度的低溫要求遠(yuǎn)高于我國(guó)軍標(biāo)的要求（我國(guó)國(guó)軍標(biāo)要求：-40℃～+50℃），一般空調(diào)器均有制熱功能，可滿足要求，下面主要是從方艙制冷方面的熱負(fù)荷計(jì)算分析。

1　艙體內(nèi)外溫差傳熱

式中K：艙體壁的平均傳熱系數(shù)，一般取K=1.5W/m2·℃；

F：艙體壁傳熱部分的總面積（m2）；

2　太陽(yáng)輻射熱

陽(yáng)輻射進(jìn)入方艙內(nèi)的熱量為通過(guò)艙頂和向陽(yáng)面艙壁傳入艙內(nèi)的熱量。通過(guò)方艙頂和向陽(yáng)面艙壁傳入艙內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱可按（2）式計(jì)算：

3　空氣更新傳熱

為了使方艙內(nèi)能及時(shí)得到新鮮空氣以滿足工作人員呼吸的需要，必須采用軸流風(fēng)機(jī)對(duì)艙體內(nèi)空氣進(jìn)行定時(shí)換氣。這樣，在換氣時(shí)必然會(huì)給艙內(nèi)帶入（或帶出）一定的熱量。軸流風(fēng)機(jī)換氣帶入（或帶出）的熱量可按（3）式計(jì)算：

式中n：艙體內(nèi)定員，按5人計(jì)算；

根據(jù)（3）式可得：

夏季抽風(fēng)機(jī)換氣帶入熱量：

人體的發(fā)熱量，可按每人 116.3W 考慮。空調(diào)制熱時(shí)按額定乘員的 25%～30%考慮，制冷時(shí)則按額定乘員數(shù)計(jì)算。設(shè)艙體內(nèi)正常工作時(shí)人數(shù)為 5 人，因此：

5　照明設(shè)備散熱量

艙體內(nèi)照明燈工作時(shí)散發(fā)出的熱量按（4）式計(jì)算：

艙體內(nèi)日光燈總功率為132W，代入式（4）可得：

6　電子設(shè)備散熱量

電子設(shè)備主要包括綜合機(jī)柜、顯示機(jī)柜以及其他電子設(shè)備等，其每小時(shí)放出的熱量按照（5）式計(jì)算：

式中N：為設(shè)計(jì)總功耗，約為5kW；

7　熱負(fù)荷總和

方艙艙內(nèi)的環(huán)境溫度按照GB5701-85的標(biāo)準(zhǔn)，適宜溫度為+24～+28℃。參照本方艙極限工作溫度+55℃，將方艙艙內(nèi)溫度降至28℃，將數(shù)據(jù)代入式（6），可計(jì)算出熱負(fù)荷總和約為7174W。

經(jīng)過(guò)以上熱負(fù)載計(jì)算分析，結(jié)合用戶方提出的溫度要求（工作溫度：-10℃～+55℃），主要從高溫要求考慮，我們選擇2臺(tái)5000W的制冷空調(diào)，主要指標(biāo)如下：

溫度：工作溫度：-10℃～+55℃；貯存溫度：-20℃～+70℃

額定制冷量：5000W；

制熱量：2500W；

制冷消耗功率：2500W；

電壓：220V/50Hz；

循環(huán)風(fēng)量：800m3/h

外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：900mm×550mm×700mm；

重量：≤140Kg

根據(jù)指標(biāo)以及用戶方指定的要求，我們選擇了合肥通用制冷設(shè)備有限公司的整體式防風(fēng)沙空調(diào)FKWD-50C/P和FKWD-50D/P左右機(jī)各一臺(tái)裝入6米方艙的尾部，性能滿足要求。

8　結(jié)束語(yǔ)

方艙空調(diào)的選型必須先通過(guò)理論計(jì)算，再結(jié)合實(shí)際的工作情況，找到合適的廠家和產(chǎn)品，這需要工作經(jīng)驗(yàn)的不斷積累。此6米方艙已在非洲某國(guó)炎熱的沙漠地區(qū)工作，空調(diào)的性能得到了用戶的認(rèn)可和肯定。結(jié)合本次方艙空調(diào)選型分析和計(jì)算，希望能給后續(xù)相關(guān)產(chǎn)品空調(diào)選型的提供一定借鑒。

［1］謝德仁.電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)［M］.南京：東南大學(xué)出版社，1989

［2］盧德輝，郭黎.某雷達(dá)電子設(shè)備方艙設(shè)計(jì)［J］. 電子機(jī)械工程，2012，28（6）：37-39，64.

［3］金文麗，周愛(ài)民.機(jī)動(dòng)式方艙空調(diào)選型方法研究［J］.電子機(jī)械工程，2010，26（3）：9-11，16.

TU832.2+3

A

1671-3818（2016）09-0087-02

張明月（1981-），男，安徽六安人，工程師，研究方向：雷達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。