方艙空調設備的選擇

美軍早在20世紀50年代就在朝鮮戰場上使用了方艙設備，并隨著集裝箱技術的發展而日臻完善廣泛應用。國內20世紀70年代初開始研制并應用，由于其方便靈活而逐漸代替廂式車成為當今軍用、民用電子設備運載方式的首選。

1 方艙配置空調設備的必要性

方艙主要應用于野外環境。隨著電子技術的發展，電子設備對于工作環境的要求越來越高，風沙、潮濕、鹽霧等對電子設備的影響愈加明顯，這就要求其工作環境相對密閉，溫度可控。為了給電子設備和操作人員提供良好的工作環境，配備空調設備十分重要。

2 方艙空調設備的分類

方艙空調設備一般分為一體式和分體式兩種。分體式空調由室內機和室外機構成，安裝方式與普通住宅空調安裝方式相同，主要用于人機環境的改善。一體式空調根據空調體積的大小分為與方艙固定式和與方艙分體式。與方艙固定式又分為側掛式和頂置式。一體式空調主要用于電子設備散熱，其次也用于人機環境的改善。

空調與方艙分體式安裝是空調通過導風筒與方艙內置風道的進風口和出風口連接，這種安裝方式優點是空調維修方便，空調工作時產生的噪音和震動對方艙影響比較小。

空調與方艙側掛式和頂置式安裝是將空調的進風口與出風空直接或通過很短的導風筒與方艙內置風道的進風口和出風口相連接。這兩種安裝方式的優點是結構緊湊，不影響方艙的快速轉移。

安裝方式和安裝位置的選擇可根據方艙內電子設備的布局和具體的使用要求來確定。

3 空調設備參數的選擇

選擇空調設備的最主要的條件是確定空調設備的參數。通過對方艙內熱負荷、冷負荷的計算以及使用環境的要求來選擇空調設備，這樣既能確定空調功率的大小滿足使用要求又不造成能量的浪費。以下是計算空調設備熱負荷和冷負荷的基本計算方法。

熱負荷：方艙的熱負荷Q主要由艙體熱[Q1]、設備熱[Q2]、人員熱[Q3]、照明熱[Q4]及艙內所含空氣熱[Q5]組成，即[Q][=][Q1+Q2][+Q3][+Q4+Q5]。

艙體熱是方艙暴露在自然環境下受到太陽的直接照射，環境熱能通過艙壁導入方艙內，使方艙內部溫度升高。

[Q1=K?F?ΔT]（kcal/h）

其中：[K]——艙體的導熱系數（1.8～2.0），一般方艙為50mm厚大板方艙；[F=（F內-F外）0.5]，[F內]為艙內平均幾何面積，[F外]為艙外平均幾何面積（m2）；[ΔT=T內-T外]，標況下選艙外溫度為35℃，艙內溫度為25℃。

設備熱是指電子設備在工作時產生的大量的熱，這部分熱是造成方艙內溫度上升的主要原因，如不能使方艙內溫度下降，會造成電子設備因過熱而性能下降或損壞。

[Q2=N1?N2?N3?N4?N]（kcal/h）

其中：[N1]——安裝系數（設計功率與安裝功率比）；[N2]——負荷系數（小時平均功率與設計功率比）；[N3]——同時使用系數（0.7）；[N4]——蓄熱系數（0.8）；[N]——設計總功率（kw）。

由于計算起來比較繁瑣，一般取[Q2=N]。

人員熱是指方艙一般屬于操控艙，人體自身也會產生熱量。

[Q3=n?g]（kcal/h）

其中：[n]——艙內人員數量；[g]——每人散熱量125kcal/h。

照明熱是指方艙與外界隔絕，需要一定的照明。

[Q4=860N1+860（N2+N3）]（kcal/h）

其中：[N1]——白熾燈總功率；[N2]——熒光燈總功率；[N3]——整流器總功率，一般取熒光燈20%（kw）。

艙內空氣熱是指溫度調節前后方艙內所含空氣熱量差。

[Q5=V?r?（I0-I1）]/Z（kcal/h）

其中：[V]——艙體體積；[r]——空氣比重（Kg/m3）；Z——調節溫度時間；[I0]——降溫前艙體溫度；[I1]——降溫后艙體溫度。

冷負荷：在環境溫度較低時，空調需要制熱。制熱量[Q]由空氣吸熱[Q1]、設備吸熱[Q2]、艙體保溫量[Q3]、設備發熱量[Q4]組成，即[Q=Q1+Q2+Q3-Q4]。

空氣吸熱：[Q1=C?V?r?ΔT/Z]（kcal/h）

其中：[V]——艙體體積；[r]——空氣比重（Kg/m3）；[Z]——調節溫度時間；[C]——空氣比熱；[ΔT]——艙內外溫差。

設備吸熱：[Q2=C?G?ΔT/Z]（kcal/h）

其中：[C]——設備外罩比熱；[G]——設備全重；[Z]——調節溫度時間；[ΔT]——艙內外溫差。

艙體保溫量：[Q3=K?F?ΔT]（kcal/h）

設備發熱量：[Q4=N1?N2?N3?N4?N]（kcal/h）

風量：空調送風量可根據最大冷負荷計算，即：

[V][=3600?Q/ρ?C?（T1-T2）]

其中：[Q]——艙內冷負荷（kw）；[ρ]——空氣密度，一般取1.2Kg/m3；C——空氣比熱；T1——艙內溫度；[T2]——送風溫度。