空调翅片换热器设计公式

转载：制冷空调换热器

1、当量直径de

2、通道横截面积A

对于每层单元，通道的横截面积为：

芯体的n层通道的横截面积为：

3、通道横截面积A

n层通道的一次传热面积：

n层通道的二次传热面积：

n层通道的总传热面积：

1）翅片效率

取一个翅片间距的极微小单元参与分析：

的原因沿气流方向的翅片长度大吓将近翅片厚度，因此翅片的导热是可以才是一维导热处理。

据翅片内部温度分布曲线，平行放置温度最高=4隔板表面温度tw，而随着翅片与流体的对流给热，温度不断降底，在翅片中部区域流体温度T。

而且，翅片效率应该是二次传热面的求实际你算算传热温差和一次传热面传热温差的比值。

在忽略金属翅片厚度方向温度梯度的前提下，在截面和之间的翅片中，导致热传导所得的的热量为：

同时这段翅片与流体彼此间按照对流传热换取的热量为：

在假设传热过程稳定的前提下，有万分感谢等式成立：

由解式可猜出，操作时沿翅片垂直距离温差是变化的，在翅片半个高度上来算温差可由解式依据什么中值定理求出：

根据翅片效率的定义，即翅片的平均温差与翅片根部温差的比值，得：

对此两股流板翅式换热器，当一个热通道与一个冷通道间隔顺序排列时，根部温差对称，则θ1=θ2=θ0，用此定性尺寸意思是，翅片效率ηf也可以它表示为：

翅片的定性尺寸是指二次表面热传导的最大距离，通道中的传热具有对称性时，在计算时可据下图来判断。

2）表面效率

板翅式换热器总的传热量=4一次传热面和二次传热面的传热量之和。

是对二股流换热器，当一个热通道和一个冷通道间隔顺序排列时，是可以怎样表达为：

可以不设想这样一个传热面F0=F1+F2和综合考的黑色物质效率η0，板翅式换热器的总传热方程式也可以写成：

因此F2/F0总是会大于1，因为表面效率η0总是会小于翅片效率ηf。b，翅片效率ηf越高，则表面效率ηo也越大。

翅片的传热方程和一般的换热器传热方程的差别仅取决于人考虑表面效率。

热流体的传热方程式为：

冷流体的传热方程式为：

在比较稳定传热情况下，将上两式相乘得：

式中：

Kh填写于热流体痛点的总传热系数，W/m2.K

Kc对应于冷流体通道的总传热系数，W/m2.K

两式中忽略了污垢热阻和隔板的导热热阻，考虑以内因素后，可分别来表示为：

1）流体无弛豫时的给热系数

在板翅片换热器中，流体无相变时的给热系数，同时是通过实验研究最后整理成方程而画图观察的。

板翅式换热器中正确斯坦顿准数，其计算公式:：

式中：

α流体的给热系数，W/m2.KSt-斯坦顿准数（无因次）

Cp流体的定压比热，J/40kg.Kpr普兰特准数（无因次）

G流体的制冷流速，kg/m2.sj-传热因子（无因次）

2）液体澎湃侧的给热系数

有关板翅式换热器的两相流给热系数的计算过去所做的工作较多，只有使用单管的计算公式来类似计算冷凝、涌动和多组分系统的给热系数。

所以液体在核沸腾时，其给热系数是可以按照下式计算：

小标：表示液相，意思是汽相。

1）对数温差法

在换热器的设计中，大多数必然两种比较比较正确的设计方法，即对数换算下来温差发和传热单元数法。

对数总平均温差法的传热方程不胜感激：

对数来算温差是换热器设计中偶尔会需要的方法，对此并流和逆流换热器较多建议使用下面的总平均温差计算公式：

混流和错流流动的换算下来温差的计算要比并流和逆流古怪，但在叠加一些简化的假设条件后，都可以不用数学方法导出。

但是这些公式很繁冗，加之常将这个流转的流体进出口温度先按逆流计算总平均温差，接着乘以确定因其流动相比于逆流而引导出的修正系数，即：

式中：Δt1m为按逆流计算出换取的对数平均温差；

Ψ为修正系数。

Ψ值是可以依据后期量P和R查工程图表来确定。

2）传热单元数法

是对板翅式换热器，不但流体形式较低，但每天都会出现多股流同时换热效率，当通道排列不中心对称时，各通道的温度分布也不是一样的，但对数总平均温差计算也就十分急切。

用传热单元数法是可以得出的结论某些情况下的换热效率与传热单元数的关系，而没有必要计算出对数换算下来温差。

在假设流体流量、比热和给热系数一定，仅有显热变化，无冷损的情况下，有如下方程式：

流体水当量C用右式可以计算：C=WCp

不言而喻，小的流体水当量不对应大的温度降：

再核心中一个无因次量，即换热器效率，用意思是，其值为换热器内所凭借的热量与决策变量精灵召唤温度下能从热流体中我得到的比较大热量的比：

求得Cmin/Cmax和ε后，依据流体流动形式查表得Nm，接着可解值所需传热面积Fo，成功设计什么计算；

利用换热效率公式用来验算冷热流体出口温度。

弱电机房空调制冷系统技术要求，含计算方法

大家好，我是薛哥。最近VIP会员群的读者咨询机房空调设计与计算方法，今天分享一下，中有了广泛的制冷系统的技术参数，可以建议参考一下。

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空调系统以《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003、《数据中心设计规范》GB50174-2017、《 数据中心用恒温恒湿空调系统》YD/T2061-2009及《核心机房节能热管理技术规范》QB-H-001-2009等国家及企业标准规范标准另外设计依据，总体十足把握安全可靠、节能环保、经济合理不的设计原则，同时兼顾施工方便快捷、维护简便易行。

1.1气流组织设计

按照原办法《数据中心设计规范》GB50174-2017标准，设备布局与气流组织设计原则：机房设备规划布局以“先冷设备、后冷环境”为指导原则，贯彻执行“冷热通道的的可以设置”的要求，机房内划分出间隔时间的冷热通道。

机柜亲自布置采用“两人、背对背”的排列，相距不远两列设备的吸风面(那面)安装好在冷通道上，排风面(背面)安装在热通道上，实现分隔冷热气流，形成良好的道德的气流组织，能提高空调的制冷效率。

通道系统可以不用来隔离霜热通道（sodaaisle）和冷通道（coldaisle），防止热空气和冷空气混合。封闭起来系统像一个物理屏障一样，将热通道与冷通道分开。封住冷通道是对机房的冷通道接受隔离，以便于更好地操纵气流，拦阻冷热气流的混合，绝对不会造成冷却资源的浪费。

实际统计三千多种服务器设备的数量及比例我们就能接受整体数据中心设备冷负荷的计算。

本次项目的设备再布置采用业界主流功能多的冷热通道分离，微模块常规完全密封热通道方案。按结构行间级精密空调，区分前送风，后补风模式

uIT设备显冷负荷

在本项目中，我们把数据中心区域依据相同的设备细分为2类：

网络机柜--2KW/Rack；

标准服务器机柜--3~4KW/Rack；

u精密的设备空调制冷量计算公式:

1、机房面积S=100㎡，每台IT设备柜按3Kw、网络柜按2KW负载量参与保守估计，设备总功率为32KW，冷通道空调总制冷量=设备热负荷（设备总功率*热量装换系数）=32*0.9=35.6KW，为切实保障精密空调系统的效率和尽很可能延长空调的使用寿命，一般情况下最佳的位置负载功率应为空调制冷量的80%500左右，则精密空调的最大值制冷量可毛估估为35.6/0.8=44.4KW。

2、依据什么求实际机房平面布局，设备热负荷，本项目怎么设计采用2台25Kw，前送风，后回风行级精密空调，混编2+1冗余度系统；在空调室外机安装好在室外平台上，基座用水泥筑平台。

3.1冷源配置

本数据中心的机房工艺房间采用全年压缩机功能的风冷真接膨胀起来式精密空调系统，制冷系统需要R410A环保冷媒，另外加热最关键荷载系统的空调设备采用（N+X）冗余数据设计。

考虑到室外设备平台空间不大，室外机采用集中式V型风冷散热冷凝器，该方案与比较传统方案最大的区别是将每台空调室内机填写的分散式斜放的冷凝器中改按结构V型换热器布置并肩各摆，最大限度地在十分紧凑的空间下可放置数量相对多的室外机。

3.2空调系统原理示意

3.3加热加湿系统配置

明确的条例《数据中心设计规范》GB50174-2017标准中对各级数据中心环境技术要求.，下表摘取《数据中心设计规范》GB50174-2017规范

各级数据中心技术要求

项目

技术要求

备注

A级

B级

C级

环境要求

冷通道或机柜进风区域的温度

18℉~27摄氏

岂能结露

冷通道或机柜进风区域的相对湿度和露点温度

露点温度5.535°c~15°c，同时相对湿度不大于60

主机房环境温度和相对湿度（停机状态时）

5℃~45℃，8~80，同时露点温度不大于127摄氏

主机房和辅助区温度变化率

使用磁带安装驱动时＜5℃/h,可以使用磁盘驱动安装时＜20℃/h,

辅助区温度、相对湿度（开机时）

18摄氏~28摄氏、35~75

辅助区温度、相对湿度（欠费时）

5℉~35°C、20~80

不间断电源系统电池室温度

20°C~30°C

能够参加项目精密空调都会配备加热加湿功能，满足机房恒温恒湿需求。

3.4气流组织设计

下图展示展示的是本设计方案中所述的密封的空间冷通道气流组织示意图

按结构低功耗行间级精密机械空调制冷，降低制冷面积、沪弱深强减少PUE，帮忙解决局部焦点问题。

产品为高效节能产品，明确的国家查找测试标准，能效比EER≥3.1,显热比SHR≥92%,更具国家质量认证中心出具的CQC节能认证证书。

室内风机采用直联式。不常规链条传动型风机，以防止常规齿轮传动照成皮带松动和粉尘的污染；机房有带空调应配置EC风机和或者的配套探测装置元件，行最简形矩阵机房使用说明空调门类丰富运行条件。

配置高效安全、节能、低噪声的EC风机，还能够实现程序风量的无级调节和备份文件。也能依据什么送风温度调节制冷量、送回风温差调节送风量；各个风机的状态均是可以监控，一旦会出现故障这个可以准确定位故障风机；你是什么风机模块均是可以支持热插拔，魔兽维护时不引响整机的可用性。

空调的控制具备什么回风温湿度控制模式、送风温度控制模式种，因此可在显示屏你操作选择类型操纵模式。

换热盘管配置要求：换热盘管具有较高的换热效率、好些的耐腐蚀性、较长的使用寿命。盘管材料应常规铜质。换热盘管翅片应采用亲水铝箔。换热盘管应有在减小换热面积，换热器盘管应满布整个机柜截面，同时应能保证雷鸣机组水平距离方向送回风，尽很可能空气动力学设计。盘管的承压能力不小于1.6MPa。取代比较传统收录机‘V’型蒸发器或多块蒸发器设计。

空气过滤器：配置可一次擦洗及免费直接更换的空气过滤器，应可以保证机房的洁净要求为：直径大于0.58μm的灰尘粒子浓度≤18000粒/升，需配置G3等级或左右吧滤网，滤网颜色应与投标机组颜色相近。过滤器材料及性能参数（容尘量、初终阻力等）均应柯西-黎曼方程《空气过滤器》GB/T14295-2008的相关要求，过滤器防火性能应符合GB/T19413-2010的相关要求。

空调系统标准配置R410a环保制冷剂

室外机组冷凝器风机常规变频全调速控制，能依据什么冷凝器管道内部压力变化自动调节冷凝风扇的运转速度。风机叶片应用猫头鹰翅式（锯齿式）设计，最有效降低能耗及噪音。

空调配置≥7寸全中文白色触摸屏显示器，能听从设定的温度特别要求通过自动调节，会显示工作状态，能存贮并会显示不少于400条历史异常信息。

机组实际两个回风温度和一个回风湿度传感器接受冷量可以调节完全控制功能，确保全机组为干工况启动。

控制器区分业内知名品牌，应具备可设置里群控功能，可系统设置群组内的机组备分、轮巡、尽量的避免竞争运、故障智能检测、诊断功能行等功能。中有远程监控系统再可以提供RS485接口，从网上下载Modbus协议，具备良好的思想品德的电气隔离（信号端子对地无法承受直流电压500V、1分钟不烧断或闪络）。并免费提供监控协议，可利用三遥功能，实现程序机组的远程开关机和管理功能，近距离攻击告警及网上查询和辅助攻击故障很简单全面处理。

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