风扇空调

第三部分电箱散热风扇和空调的选择

(一).电箱风扇

电箱用风扇散热，也就是流动空气吸收热量，是一个复杂的物

理过程。那么风扇的风量要多大才能排走电箱的发热量呢?通过以下

计算我们可以知道。

1.电箱的总热量的计算：

Q

总

=Q

内

+︳Q

传

︳

其中:Q

总

---机柜所产生的总热量(单位：W)

Q

内

---机柜内所产生的总热量(单位：W)

Q

内

=3%P

P---电箱的总功率(单位：W)

︳Q

传

︳--机柜外传至机柜内的热量(单位：W),当

柜外温度高于柜内时Q

传

＝正，反之为负。

Q

传

=k*S*ΔT

其中:k---传热系数

钢材料机柜k=5.5W/M2

铝镁合金材料机柜k=12.0W/M2

塑料材料机柜k=0.2W/M2

S---机柜的表面积（单位：M2）

ΔT=T1-T2（单位：℃）

其中：T1---柜内最高温度,

T2---柜外温度

2.电风扇的风量计算：

根据公式：

Q=0.05H/△T单位：（CMM）立方米/每分

式中Q-----电风扇流量，单位：立方米/每分

H----电箱的总发热量，单位：W

△T----温差(摄氏温度)△T=T1-T2

T1----电箱内元器件的最高工作温度

T2----电箱外面的温度

3.风扇选择:

根据公式

Q=0.05H/△T立方米/每分

将H和△T的值带人即可计算出Q值。

4.例：

已知电箱尺寸＝2000x800x600mm，电箱总功率=100KW

电箱内的温升不能超过30℃，(假定电箱内最高温度不能超过

60℃，电箱外面的温度为30℃),试选择合适的电箱散热风扇。

解：

(1).电箱的总热量

Q

总

=Q

内

+︳Q

传

︳

＝100(KW)X3%－Q

传

Q

传

=k*S*ΔT

电箱表面积Ｓ＝2x0.8x2+2x0.6x2+0.6x0.8=7m2

电箱的传热Q

传

=Ｋ*Ｓ*△T

Q

传

=5.5x7x30=1155W

总热量Q

总

＝3000-1155=1845W

(2).验算密闭电箱的温升，确定是否要风扇。

电箱内温升(℃)＝Q

总

/5.5xS

=1845/5.5x7

=48(℃)

密闭电箱长时间工作温升＝电箱内温升＋电箱外温度

＝48+30=78(℃)

(3).计算风扇风量

Q=0.05H/△T

=0.05x1845/30

=3.0(立方米/分钟)

(4).验算加风扇后电箱的温升

电箱温升(℃)=0.05H/Q

=92.25/3

=30.8(℃)

(5).风扇选择

将分钟变为小时

3x60=180(立方米/小时)

答：可选180(立方米/每小时)排风量的电箱风扇。

5.关于公式Q=0.05H/△T的推导：

式：⑴．1卡=1g重0℃的水使温度上升1℃的热量。

⑵．1瓦特的功率工作1秒钟=1焦耳

⑶．1卡=4.2焦耳

⑷．空气的定压（10mmAq）比热（CP）=0.24(Kcal/kg℃)

⑸.标准状态空气：温度20℃，大气压760mm/Hg,湿度65%的

潮湿空气为标准空气，此时，单位体积的重量（又称比重量）

为1200g/m^3

⑹．CMM指每分钟排除的空气体积，单位为立方米/每分钟

⑺.风扇的风量Q

根据流动空气吸收热量的公式

Q=WxCPx△T

Q=(Vxρ)xCPx△T

=(CMMxρ)xCPx△T

=(CMMx1200g/m3)x0.24x△T

式中：W---重量

CP---比热

△T---容器允许温升

V---体积

ρ---密度

⑻.电箱的热量为电功率在单位时间所作的工，用H表示

H=P(功率)xt（秒）/4.2

根据热平衡公式，风扇的风量Q=电箱的发热量H

即⑺=⑻

代入0.24(Q/60))x1200g/m3x△T=P/4.2

(Q/60)x1200x△T=P/4.2x0.24

Q=Px60/1200x△T

∴Q=0.05P/△T(CMM)

(二).电箱空调

1.功率单位马力：匹(HP)

⑴.英制马力1(HP)(匹)=0.746KW(千瓦)=746W

⑵.公制马力1(HP)(匹)=0.735KW(千瓦)=735W

⑶.在空调行业上

①.空调匹数(HP)：

空调匹数原指输入功率，包括压机、风扇电机及电控部分，因不

同的品牌其具体的系统及电控设计差异，其输出的制冷量不同故其制

冷量以输出功率计算。

②.制冷量瓦(W)：

1匹的制冷量大致为2000大卡，换算成国际单位应乘以1.162，

故1匹之制冷量应为2000大卡×1.16＝2324（W）,这里的W（瓦)即

表示制冷量,则1．5匹的应为2000大卡×1．5×1．162＝3486（w），

以此类推，根据此情况，则大致能判定空调的匹数和制冷量，一般情

况下，2200W一2600W都可称为1匹，4500（w）-5100（w）可称为2

匹，3200W一3600W可称为1．5匹。制冷量确定后，即可根据电箱

实际情况估算制冷量，选择合适的空调机。

③空调的理想能效比:

也就是制冷量与输入功率之比值,一般是3.0-3.6左右.因此1匹

机的空调的制冷量约在2500W左右。但空调行业上制冷量2300到

2700W的空调都可以叫1匹机。2000到2300W的叫小一匹；2700到

2900W的叫大一匹.

2.机柜空调的选择：

⑴．机柜的总热量

Q

总

=Q

内

+︳Q

传

︳

其中:Q

总

---机柜所产生的总热量(单位：W)

Q

内

---机柜内所产生的总热量(单位：W)

Q

内

=3%P

P---电箱的总功率(单位：W)

︳Q

传

︳--机柜外传至机柜内的热量(单位：W),当

柜外温度高于柜内时Q

传

＝正，反之为负。

Q

传

=k*S*ΔT

其中:k---传热系数

钢材料机柜k=5.5W/M2

铝镁合金材料机柜k=12.0W/M2

塑料材料机柜k=0.2W/M2

S---机柜的表面积（单位：M2）

ΔT=T1-T2（单位：℃）

其中：T1---柜外温度

T2---柜内控制温度

⑵．例：

已知电箱尺寸＝2000x800x600mm，电箱总功率=100KW

电箱内最高温度不能超过30℃，电箱外面的温度为40℃,

试选择合适的电箱空调。

解：

⑴.总热量计算：

Q

总

=Q

内

+︳Q

传

︳

电箱表面积Ｓ＝2x0.8x2+2x0.6x2+0.6x0.8=7m2

电箱的传热Q

传

=Ｋ*Ｓ*△T

Q

传

=5.5x7x10=385W

总热量Q

总

＝3000+385=3385W

⑵.按照热平衡的公式计算所需制冷功率

所需制冷量＝总热量＝3385W

(3).选择空调

答：选3400W的空调

完

林绍国15/Aug-2012