高密度電氣試驗間送排風系統

楚大林

（上海浦發綜合養護（集團）有限公司，上海 200120）

1.工程概況

該工程為上海地區某建筑內其中一間高密度電氣實驗室，試驗時隔壁為為試驗時配置的設備機房，機房間內設置10扇1.3m×1.5m的窗戶，分上下兩層，由于空間及原大樓配備的空調形式關系，設置兩種空調方式，一種方式是利用原大樓空調空調箱進行除濕并且補充風量、冷量，另一種方式新配置多聯式空調，根據室內空間及風量與冷量的均布的方式，滿足室內除濕、冷量及風量的供給[1]。

在高密度電柜試驗房間內，由于電柜產生的熱量比較大，在半小時內能夠使得房間的溫度升到60℃左右，這就需要采用特定的、密閉的排風系統，進行高溫氣體的排放，防止熱量散發到室內，排出空氣后，要補充大量的新風，同時要進行補充足夠制冷量，維持房間在20℃左右。

基本參數：

實驗室：房間面積235m2，房間高度4.6m，房間內有4個1.3m×1.5m的窗，房間實驗室與設備間間隔一堵墻。

設備間：房間面積84m2，開窗情況有10個1.3m×1.5m的窗（5組，上下疊放），下層窗更換呈防雨百葉，起到引氣作用，目前放置兩臺空調箱。

屋頂情況：有空余位置放置空調、風機。

設計參數：高密度電氣設備有7套，其中有4套設計排風量為4500m3/h，另外3套電氣柜的設計排風量為9000m3/h，合計排風量45000m3/h；其中4套電氣柜的產熱量2.7×107cal，另外3套電氣柜的產熱量為5.4×107cal，合計產熱量2.7×108cal，試驗期間人員基本通過遠程監控相關數據，此次不考慮人員熱量負荷，樓層處于夾層內，試驗期間處于密閉狀態，此次也不考慮圍護結構、門窗的冷熱負荷。

2.系統方案

第一步：建立密閉的排風系統，由于電柜上方母排的阻擋，以及有限的空間關系，將7套配電試驗系統，分成5個相對獨立的排風系統，靠近設備機房半區，前后兩套配電系統采用一個排風系統，排風機設置在屋頂，通過風管連接到屋頂，將熱氣導出室外。另外，半區3套配電試驗系統采用3個相對獨立的排風系統，將其中3個1.3m×1.5m玻璃窗，更換成百葉，直接排出室外，風機選用抽氣式軸流風機，風機排風能力為9000m3/h。各系統排風管道風量風速如表1所示。

表1 排風管道風量風速

高溫排風考慮，盡量減少在實驗室內的散熱，風管管道采用不銹鋼管道，外部采用30mm厚離心玻璃棉（耐熱耐火性能好）進行保溫。最外層為保護層，每個風管分支和電氣柜連接的部位設開度調節閥，起到調節每個口風量的作用，以及再開部分試驗設備時，關閉不進行試驗的閥門，放置倒灌熱氣流，在風管與電氣柜連接的部分設置高溫密封膠條起到密封及絕緣的作用。風管轉角處設置導流片，使得氣流流動順暢，然后連接風機，通過風機運轉將高溫熱氣通過管道排到樓頂與南立墻外，同時控制每個電柜的風量，有效防止熱量逸散到室內，風機風量的大小與電柜的排風量需一致，試驗開啟時風機與空調同步開啟的聯動控制[2]。

第二步：補充冷量，高密度實驗室試驗時的產熱量2.7×108cal，設計原則是最大限度的利用原有空調，大樓原有系統對試驗間預留兩臺組合式空調箱，單臺制冷量58.64kW，合計制冷量為119.28kW，另外配置4臺制冷量50kW的多聯式空調，合計200kW，補充剩余冷量，合計制冷量2.73×108cal。由于空間關系以及冷量分布均勻的原則，將4臺制冷機中的兩臺布置在設備機房，在間隔墻上開孔，連接風管到試驗間的中部，新風量取設備間新風，設備間通過百葉，與室外大氣連通。另外兩臺新風機布置在試驗間中部，連接風管到另外一側底部，新風取試驗間空氣，在房間內打循環風制冷量，同時起到房間內除濕的功。制冷量核算如表2所示。

表2 制冷量核算

第三步：風量的配比及除濕的考慮，根據試驗的特殊性，試驗體在試驗時本身一直在發熱，空氣濕度在70%以下，對試驗本身沒有影響，考慮到上海地區天氣的特殊性，黃梅天、臺風天、雨季空氣濕度可能高達90%，因此在特殊天氣還要對引進的新風進行除濕處理。

利用電柜室配置兩臺大風量空調箱，把邊墻上一層玻璃更換成百葉直通室外，將兩臺空調設置在機房，風管管道直通配電機房，保證室內有足夠的補風量（補風量的大小與排風量大小應一致），同時在房間內設置兩臺空調室內機組，保證室內足夠的制冷量，通過風管、風閥的布置與設置均勻送風[3]。

試驗風量大，溫度要求較低，從節能方面考慮分兩種模式，對試驗體進行補風、補冷，一種冬季模式，冬季室外空氣溫度比較低，濕度基本在60%以下，采用試驗間與設備間的墻體開活動式百葉窗（可開啟和關閉），設備間開設固定式百葉窗的形式，采用自然風量滿足試驗的要求，自然風速如表3所示。

表3 自然風速

3.結論

安裝后通過一年多的運行情況觀察，即使試驗設備全部開啟，全功率試驗時，試驗房間溫度也基本上能夠維持在16℃～20℃，高溫排風量與新風量能夠達到風量平衡，滿足預期的試驗要求及設計要求。