高密度电气试验间送排风系统

楚大林

（上海浦发综合养护（集团）有限公司，上海 200120）

1.工程概况

该工程为上海地区某建筑内其中一间高密度电气实验室，试验时隔壁为为试验时配置的设备机房，机房间内设置10扇1.3m×1.5m的窗户，分上下两层，由于空间及原大楼配备的空调形式关系，设置两种空调方式，一种方式是利用原大楼空调空调箱进行除湿并且补充风量、冷量，另一种方式新配置多联式空调，根据室内空间及风量与冷量的均布的方式，满足室内除湿、冷量及风量的供给[1]。

在高密度电柜试验房间内，由于电柜产生的热量比较大，在半小时内能够使得房间的温度升到60℃左右，这就需要采用特定的、密闭的排风系统，进行高温气体的排放，防止热量散发到室内，排出空气后，要补充大量的新风，同时要进行补充足够制冷量，维持房间在20℃左右。

基本参数：

实验室：房间面积235m2，房间高度4.6m，房间内有4个1.3m×1.5m的窗，房间实验室与设备间间隔一堵墙。

设备间：房间面积84m2，开窗情况有10个1.3m×1.5m的窗（5组，上下叠放），下层窗更换呈防雨百叶，起到引气作用，目前放置两台空调箱。

屋顶情况：有空余位置放置空调、风机。

设计参数：高密度电气设备有7套，其中有4套设计排风量为4500m³/h，另外3套电气柜的设计排风量为9000m³/h，合计排风量45000m³/h；其中4套电气柜的产热量2.7×107cal，另外3套电气柜的产热量为5.4×107cal，合计产热量2.7×108cal，试验期间人员基本通过远程监控相关数据，此次不考虑人员热量负荷，楼层处于夹层内，试验期间处于密闭状态，此次也不考虑围护结构、门窗的冷热负荷。

2.系统方案

第一步：建立密闭的排风系统，由于电柜上方母排的阻挡，以及有限的空间关系，将7套配电试验系统，分成5个相对独立的排风系统，靠近设备机房半区，前后两套配电系统采用一个排风系统，排风机设置在屋顶，通过风管连接到屋顶，将热气导出室外。另外，半区3套配电试验系统采用3个相对独立的排风系统，将其中3个1.3m×1.5m玻璃窗，更换成百叶，直接排出室外，风机选用抽气式轴流风机，风机排风能力为9000m³/h。各系统排风管道风量风速如表1所示。

表1 排风管道风量风速

高温排风考虑，尽量减少在实验室内的散热，风管管道采用不锈钢管道，外部采用30mm厚离心玻璃棉（耐热耐火性能好）进行保温。最外层为保护层，每个风管分支和电气柜连接的部位设开度调节阀，起到调节每个口风量的作用，以及再开部分试验设备时，关闭不进行试验的阀门，放置倒灌热气流，在风管与电气柜连接的部分设置高温密封胶条起到密封及绝缘的作用。风管转角处设置导流片，使得气流流动顺畅，然后连接风机，通过风机运转将高温热气通过管道排到楼顶与南立墙外，同时控制每个电柜的风量，有效防止热量逸散到室内，风机风量的大小与电柜的排风量需一致，试验开启时风机与空调同步开启的联动控制[2]。

第二步：补充冷量，高密度实验室试验时的产热量2.7×108cal，设计原则是最大限度的利用原有空调，大楼原有系统对试验间预留两台组合式空调箱，单台制冷量58.64kW，合计制冷量为119.28kW，另外配置4台制冷量50kW的多联式空调，合计200kW，补充剩余冷量，合计制冷量2.73×108cal。由于空间关系以及冷量分布均匀的原则，将4台制冷机中的两台布置在设备机房，在间隔墙上开孔，连接风管到试验间的中部，新风量取设备间新风，设备间通过百叶，与室外大气连通。另外两台新风机布置在试验间中部，连接风管到另外一侧底部，新风取试验间空气，在房间内打循环风制冷量，同时起到房间内除湿的功。制冷量核算如表2所示。

表2 制冷量核算

第三步：风量的配比及除湿的考虑，根据试验的特殊性，试验体在试验时本身一直在发热，空气湿度在70%以下，对试验本身没有影响，考虑到上海地区天气的特殊性，黄梅天、台风天、雨季空气湿度可能高达90%，因此在特殊天气还要对引进的新风进行除湿处理。

利用电柜室配置两台大风量空调箱，把边墙上一层玻璃更换成百叶直通室外，将两台空调设置在机房，风管管道直通配电机房，保证室内有足够的补风量（补风量的大小与排风量大小应一致），同时在房间内设置两台空调室内机组，保证室内足够的制冷量，通过风管、风阀的布置与设置均匀送风[3]。

试验风量大，温度要求较低，从节能方面考虑分两种模式，对试验体进行补风、补冷，一种冬季模式，冬季室外空气温度比较低，湿度基本在60%以下，采用试验间与设备间的墙体开活动式百叶窗（可开启和关闭），设备间开设固定式百叶窗的形式，采用自然风量满足试验的要求，自然风速如表3所示。

表3 自然风速

3.结论

安装后通过一年多的运行情况观察，即使试验设备全部开启，全功率试验时，试验房间温度也基本上能够维持在16℃～20℃，高温排风量与新风量能够达到风量平衡，满足预期的试验要求及设计要求。