恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)是將室內(nèi)的溫度、濕度和潔凈度控制在一定的波動(dòng)范圍內(nèi)，以滿足工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等特殊場(chǎng)合對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求。 對(duì)于恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室空調(diào)設(shè)計(jì)，可以咨詢博森科技。 下面結(jié)合近年來的典型工程實(shí)踐，對(duì)恒溫恒濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要注意的一些問題進(jìn)行探討。

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項(xiàng)目介紹

室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的測(cè)定

恒溫恒濕室室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的確定取決于產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)對(duì)象或?qū)嶒?yàn)設(shè)備的要求。 對(duì)精度和可靠性的不同要求往往使得恒溫恒濕系統(tǒng)的復(fù)雜程度有很大差異，而且與系統(tǒng)的初始投資和運(yùn)行成本也有很大關(guān)系。 一味提高精度要求往往會(huì)導(dǎo)致初期投資和運(yùn)營成本成倍增加； 相反，如果精度要求太低，則可能直接導(dǎo)致生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的失敗。 因此恒溫恒濕空調(diào)機(jī)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，暖通專業(yè)人員和用戶需要根據(jù)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)對(duì)象的要求恒溫恒濕機(jī)組，準(zhǔn)確地提出室內(nèi)環(huán)境要求。

主要包括：

1）控制區(qū)。 在一些生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)過程中，需要控制整個(gè)房間的溫度和濕度。 但更多情況下，只需嚴(yán)格控制特定的生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)區(qū)域即可。

2）基線溫度和濕度。 許多生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)都要求參考溫度和濕度是固定值。 例如，很多測(cè)量實(shí)驗(yàn)要求的參考溫度為22℃，一些紡織生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)要求參考相對(duì)濕度為65%。 還有一些特殊的實(shí)驗(yàn)流程和氣候室，要求室內(nèi)參考溫濕度能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 這時(shí)就需要確認(rèn)變化的范圍和時(shí)間。

3）溫度、濕度的準(zhǔn)確度。 溫濕度精度一般包括兩個(gè)要求，即單個(gè)控制點(diǎn)的時(shí)間變化率和均勻性。 在參數(shù)確定階段，必須明確精度要求的含義。 均勻性要求一般是針對(duì)溫度精度，可以以垂直和水平方向溫度梯度要求的形式提出。

4）新鮮空氣要求。 新風(fēng)要求一般根據(jù)室內(nèi)人員數(shù)量提出。 新風(fēng)對(duì)室內(nèi)環(huán)境干擾較大，因此新風(fēng)量的確定應(yīng)盡可能合理、準(zhǔn)確。 由于一般恒溫恒濕環(huán)境需要換氣次數(shù)較多，因此不能用最小新風(fēng)比的方法來確定。

5）可靠性要求。 在一些實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)或重要的場(chǎng)合，對(duì)恒溫恒濕環(huán)境的可靠性有明確的要求，例如要求系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行一定時(shí)間。 這時(shí)就需要考慮設(shè)備的備用方面。

6）其他。 某些電子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)凈化級(jí)別有嚴(yán)格的要求。 有些實(shí)驗(yàn)需要嚴(yán)格控制噪音和振動(dòng)。 還可能需要在腔室中保持一定的正壓或負(fù)壓。

冷熱負(fù)荷及環(huán)境干擾因素

影響恒溫恒濕室濕熱環(huán)境的主要擾動(dòng)因素包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新風(fēng)、人員、照明和設(shè)備等。在恒溫恒濕環(huán)境設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)情況采取不同的措施。要求減少或消除這些因素對(duì)濕熱環(huán)境的影響。 主要措施包括：

1）采取內(nèi)保溫等措施，優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能； 提高門窗的氣密性。

2）合理設(shè)置房間的建筑布局。 一般精度要求較高的恒溫恒濕室不宜設(shè)在有外窗的房間內(nèi)； 必要時(shí)，應(yīng)在高精度恒溫恒濕室外設(shè)置套間，并將套間溫度控制在合理范圍內(nèi)。

3）提高生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)化水平，盡可能減少室內(nèi)人員數(shù)量； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)人員數(shù)量和衛(wèi)生要求確定新風(fēng)量，減少不必要的新風(fēng)量需求； 在某些場(chǎng)合，新風(fēng)需要單獨(dú)處理，然后與回風(fēng)混合。

4）使用發(fā)熱量低的節(jié)能燈；

5）為減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備的散熱，必要的加熱設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離溫濕度控制區(qū)域，或采取局部降溫措施。

空氣處理工藝

與舒適型空調(diào)不同，恒溫恒濕環(huán)境下冷熱源的能力很大程度上取決于空氣處理工藝和換氣次數(shù)，而不一定取決于空調(diào)負(fù)荷的大小。 一般來說，恒溫恒濕系統(tǒng)一般采用先制冷、除濕、加熱、加濕的空氣處理流程，通過控制加熱、加濕來控制室內(nèi)溫濕度的精度。

3.1新風(fēng)單獨(dú)除濕

恒露點(diǎn)控制的一次回風(fēng)系統(tǒng)往往會(huì)消耗大量能源實(shí)驗(yàn)室恒溫恒濕機(jī)，因?yàn)樗枰獙⒒旌峡諝馓幚碇翙C(jī)器的露點(diǎn)。 因此，當(dāng)面積較大、換氣次數(shù)較多時(shí)，可以考慮采用新風(fēng)承擔(dān)主要濕度負(fù)荷的系統(tǒng)。 此時(shí)，可適當(dāng)減小循環(huán)風(fēng)冷卻段和加熱段的容量，以減少冷熱偏移。 該系統(tǒng)采用表面冷卻和旋轉(zhuǎn)除濕來處理新鮮空氣。

由于室內(nèi)濕度負(fù)荷完全由新風(fēng)承擔(dān)，因此該系統(tǒng)對(duì)新風(fēng)除濕的要求較高，需要達(dá)到較低的含水量。

冷熱源的選擇

恒溫恒濕系統(tǒng)的冷源設(shè)備可根據(jù)實(shí)際需要采用多種類型。 采用直接蒸發(fā)機(jī)組可以在同一設(shè)備中實(shí)現(xiàn)冷源和空氣處理的功能，包括風(fēng)冷直接蒸發(fā)機(jī)組和水冷直接蒸發(fā)機(jī)組。 目前柜式恒溫恒濕機(jī)組大多采用這兩種方式。 在精度和控制要求不高的場(chǎng)合（如±0.5℃），可直接使用該型單元。

采用直接蒸發(fā)式機(jī)組時(shí)，由于風(fēng)系統(tǒng)慣量較低，機(jī)組啟停時(shí)系統(tǒng)溫度、濕度變化非常劇烈，這對(duì)控制系統(tǒng)的調(diào)試提出了更高的要求。 因此恒溫恒濕空調(diào)，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大、精度要求較高時(shí)，一般建議采用風(fēng)冷式冷水機(jī)或水冷式冷水機(jī)，準(zhǔn)備冷水作為冷卻源，并單獨(dú)設(shè)置空氣處理機(jī)組。

需要注意的是，無論選擇哪種類型的冷源，一般都需要具有全年的制冷能力，包括過渡季節(jié)和冬季。 使用風(fēng)冷機(jī)組時(shí)，需要考慮冬季當(dāng)?shù)厥彝鉁囟?，尤其是北方地區(qū)實(shí)驗(yàn)室恒溫恒濕機(jī)，確保冷凝壓力在合理范圍內(nèi)。 對(duì)于可靠性要求較高的場(chǎng)合，還應(yīng)考慮冷源的備份。

恒溫恒濕系統(tǒng)的熱源可根據(jù)需要選擇熱水、蒸汽或電加熱，并可根據(jù)控制要求采用一級(jí)或多級(jí)加熱。 對(duì)于微調(diào)加熱器，應(yīng)選擇調(diào)節(jié)性能較好的電加熱器。

風(fēng)系統(tǒng)及氣流組織設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的不同精度要求，風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)采用不同的換氣次數(shù)。 系統(tǒng)劃分時(shí)，不同基礎(chǔ)溫度要求的房間的新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置。 參考溫度相同、精度要求不同的房間可分為同一系統(tǒng)，但應(yīng)采用不同的換氣次數(shù)，并設(shè)置調(diào)節(jié)閥，也可在各送風(fēng)支管上設(shè)置微調(diào)加熱器。

末端氣流組織形式一般為上送下送。 應(yīng)保證溫濕度控制區(qū)域的風(fēng)速衰減至正常范圍，送風(fēng)在進(jìn)入工作區(qū)域前與室內(nèi)空氣充分混合。 回風(fēng)口宜設(shè)置在室內(nèi)散熱設(shè)備或人員活動(dòng)區(qū)域的位置。 當(dāng)均勻度要求較高時(shí)，宜采用孔板供風(fēng)方式。

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