某6米方艙空調選型分析

張明月

（中國電科集團公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

某6米方艙空調選型分析

張明月

（中國電科集團公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

本文介紹某雷達6米電子方艙空調的選型，因用戶方提出新的環境要求，方艙在惡劣環境下散熱有了新的考驗。文章主要從電子方艙各個方面的熱負荷進行精確計算，最終根據熱負荷考慮選型多大功率制冷設備，確保在惡劣環境下，人員和電子設備均能正常工作，滿足用戶方的實際需求，實現產品性能。以供參考。

方艙空調；散熱；熱負荷

某6米方艙為標準6米大板方艙，外型尺寸：6058×2438×2240mm，艙內的主要結構包括綜合機柜2臺，顯示機柜3臺，NBC濾毒裝置1臺，電源升壓器1臺以及照明裝置等。空調位于6米方艙尾部。

此6米電子方艙，客戶因使用地點是沙漠地區，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，高溫要求已經超過我國軍標要求。考慮到艙內設備在制冷設備的充分工作下，才能確保人與設備在制冷設備工作下能夠正常工作，所以必須精確計算方艙的熱負荷，選擇合適的制冷設備-方艙空調。此方艙的熱負荷主要來自以下兩個方面：一是艙體與外界環境之間的傳熱，包括導熱、熱對流和熱輻射三種方式；二是艙內主要熱源體的散熱，包括人和電子設備的散熱。此方艙工作溫度的低溫要求遠高于我國軍標的要求（我國國軍標要求：-40℃～+50℃），一般空調器均有制熱功能，可滿足要求，下面主要是從方艙制冷方面的熱負荷計算分析。

1　艙體內外溫差傳熱

式中K：艙體壁的平均傳熱系數，一般取K=1.5W/m2·℃；

F：艙體壁傳熱部分的總面積（m2）；

2　太陽輻射熱

陽輻射進入方艙內的熱量為通過艙頂和向陽面艙壁傳入艙內的熱量。通過方艙頂和向陽面艙壁傳入艙內的太陽輻射熱可按（2）式計算：

3　空氣更新傳熱

為了使方艙內能及時得到新鮮空氣以滿足工作人員呼吸的需要，必須采用軸流風機對艙體內空氣進行定時換氣。這樣，在換氣時必然會給艙內帶入（或帶出）一定的熱量。軸流風機換氣帶入（或帶出）的熱量可按（3）式計算：

式中n：艙體內定員，按5人計算；

根據（3）式可得：

夏季抽風機換氣帶入熱量：

人體的發熱量，可按每人 116.3W 考慮。空調制熱時按額定乘員的 25%～30%考慮，制冷時則按額定乘員數計算。設艙體內正常工作時人數為 5 人，因此：

5　照明設備散熱量

艙體內照明燈工作時散發出的熱量按（4）式計算：

艙體內日光燈總功率為132W，代入式（4）可得：

6　電子設備散熱量

電子設備主要包括綜合機柜、顯示機柜以及其他電子設備等，其每小時放出的熱量按照（5）式計算：

式中N：為設計總功耗，約為5kW；

7　熱負荷總和

方艙艙內的環境溫度按照GB5701-85的標準，適宜溫度為+24～+28℃。參照本方艙極限工作溫度+55℃，將方艙艙內溫度降至28℃，將數據代入式（6），可計算出熱負荷總和約為7174W。

經過以上熱負載計算分析，結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5000W的制冷空調，主要指標如下：

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；

循環風量：800m3/h

外形尺寸（長×寬×高）：900mm×550mm×700mm；

重量：≤140Kg

根據指標以及用戶方指定的要求，我們選擇了合肥通用制冷設備有限公司的整體式防風沙空調FKWD-50C/P和FKWD-50D/P左右機各一臺裝入6米方艙的尾部，性能滿足要求。

8　結束語

方艙空調的選型必須先通過理論計算，再結合實際的工作情況，找到合適的廠家和產品，這需要工作經驗的不斷積累。此6米方艙已在非洲某國炎熱的沙漠地區工作，空調的性能得到了用戶的認可和肯定。結合本次方艙空調選型分析和計算，希望能給后續相關產品空調選型的提供一定借鑒。

［1］謝德仁.電子設備熱設計［M］.南京：東南大學出版社，1989

［2］盧德輝，郭黎.某雷達電子設備方艙設計［J］. 電子機械工程，2012，28（6）：37-39，64.

［3］金文麗，周愛民.機動式方艙空調選型方法研究［J］.電子機械工程，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：雷達結構設計。