恒溫恒濕空調(diào)方案的選用

恒溫恒濕空調(diào)方案的選用

　　設(shè)計(jì)恒溫空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，不能只選擇幾臺(tái)放置于空調(diào)房間的恒溫恒濕空調(diào)房內(nèi)即可完成工作，而應(yīng)從空調(diào)房間冷、濕負(fù)荷變化規(guī)律、空調(diào)房間溫濕度基數(shù)和精度要求等因素詳細(xì)分析后，再選擇合適的空氣處理方案。

　　關(guān)于幾種恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)空氣處理工藝的探討

　　1.1低要求恒溫恒濕系統(tǒng)

　　在室溫基數(shù)為23~28℃的情況下，精度為±2℃；當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度基準(zhǔn)為50~60%且精度為±10%RH時(shí)，可采用集中式全空氣系統(tǒng)。圖1中的空氣處理示意圖。通過控制冷凍水電動(dòng)二通閥，可以在夏季室內(nèi)的溫度和濕度。將表冷器出水電動(dòng)二通閥開度，使新風(fēng)、回風(fēng)混合后，通過表冷器冷卻順序或偏移大小次序，控制表冷器出水電動(dòng)二通閥開度，使新風(fēng)、回風(fēng)混合后通過表冷器冷卻去濕后達(dá)到設(shè)計(jì)要求的空調(diào)房間，使室內(nèi)空氣溫、濕度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。

　　冬日：新風(fēng)與回風(fēng)混合后，加熱加濕送至室內(nèi)，室內(nèi)溫度信號(hào)與設(shè)定值比較后，以偏差值控制加熱器電動(dòng)二通閥的開度，調(diào)節(jié)加熱，使室內(nèi)空氣溫度達(dá)到規(guī)定范圍內(nèi)的濕度，與設(shè)定值比較后，以偏差值控制加濕器的加濕器加濕量，以偏差值控制加濕器的加濕量，以偏差加濕器加濕量當(dāng)加熱溫度不高時(shí)(不超過65℃)，水溫過高易造成表冷器水垢。

　　要求低的恒溫恒濕空氣處理系統(tǒng)

　　2.2高要求恒溫恒濕系統(tǒng)

　　要求高的恒溫恒濕空氣處理系統(tǒng)

　　在室內(nèi)溫度基礎(chǔ)為23~26℃時(shí)，精度為±1℃；室內(nèi)相對(duì)濕度基數(shù)為50~60%RH，精度為±5%RH時(shí)，由于室內(nèi)溫、濕度要求為±5%RH時(shí)，室內(nèi)溫、濕度基礎(chǔ)為±1℃，室內(nèi)相對(duì)濕度基數(shù)為50~60%RH。所以室內(nèi)的溫、濕度必須分開控制，空氣處理原理圖如圖2。

　　通過調(diào)整電熱器加熱使室內(nèi)溫度達(dá)到夏季，通過調(diào)節(jié)冷凍水電動(dòng)二通閥實(shí)現(xiàn)室內(nèi)濕度。此處加入二次回風(fēng)過程，可避免過多的熱冷能抵消，節(jié)約部分能量。結(jié)合上述兩個(gè)例子，筆者要強(qiáng)調(diào)的是，由于空調(diào)房間溫、濕度的精度要求不同，應(yīng)采用不同的空氣處理方案；由于空調(diào)房間溫、濕度基數(shù)不同，應(yīng)采用不同的空氣處理方案。用熱交換器調(diào)節(jié)室溫即可實(shí)現(xiàn)，但調(diào)節(jié)室內(nèi)相對(duì)濕度卻因室內(nèi)露點(diǎn)溫度不同，應(yīng)采用不同的降溫、加濕設(shè)備。

　　大氣干燥

　　新、回風(fēng)混合后，機(jī)器露點(diǎn)的絕對(duì)含濕量必須低于其室內(nèi)空氣露點(diǎn)的絕對(duì)含濕量，才有可能負(fù)擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷。傳統(tǒng)的冰凍供水溫度為7℃，而經(jīng)過冷凍器冷卻去濕的空氣出口干球溫度比冷凍水供水溫度高3.5~4℃。在制冷過程中，供冷系統(tǒng)提供的冷量大于或等于空氣處理工藝要求的冷量時(shí)，接觸系數(shù)應(yīng)大于等于空氣處理工藝的干球溫度效率和接觸系數(shù)。對(duì)析濕系數(shù)的影響也應(yīng)加以考慮。所以采用常規(guī)7℃冷凍水供水的冷庫，冷除濕空氣處理方案不適合于室內(nèi)露點(diǎn)溫度低于12℃的空調(diào)系統(tǒng)。房間內(nèi)露點(diǎn)溫度為4℃~12℃，可采用冷凍除濕設(shè)備除濕；當(dāng)室內(nèi)露點(diǎn)溫度低于4℃時(shí)，采用冷凍除濕機(jī)除濕效率降低，機(jī)組的除霜時(shí)間過長。此時(shí)可用低露點(diǎn)空氣干燥機(jī)，綜合應(yīng)用冷凍除濕除濕技術(shù)和氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕技術(shù)：新風(fēng)經(jīng)初、中效兩級(jí)過濾后，用蒸發(fā)器降溫至露點(diǎn)溫度為6℃~8℃，再經(jīng)過氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)除濕，除濕機(jī)除濕效果好，再經(jīng)初、中兩級(jí)過濾后，用蒸發(fā)器降溫至6℃~8℃。對(duì)要求較低露點(diǎn)的空氣，通過二級(jí)表冷器和氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)除濕，可將空氣露點(diǎn)溫度降低到-20℃。氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)可采用設(shè)旁路控制，即控制除濕風(fēng)通過轉(zhuǎn)輪的除濕量大小或控制再生溫度的高低來調(diào)節(jié)除濕量。

　　對(duì)空氣除濕器的性能比較見表1：恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)采用的是冷凍法和轉(zhuǎn)輪吸附法。由于除濕量的調(diào)節(jié)精度較高，所以采用轉(zhuǎn)輪吸附法需結(jié)合冷凍法進(jìn)行除濕。轉(zhuǎn)輪吸附法能耗較大，應(yīng)降低轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的風(fēng)量。圖3是它的空氣處理示意圖。

　　空氣除濕器性能對(duì)比

　　空氣除濕系統(tǒng)

　　通過控制轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的除濕量來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的相對(duì)溫度，室內(nèi)溫度通過控制表冷器冷凍水電動(dòng)兩通閥來實(shí)現(xiàn)。

　　空氣濕潤

　　干蒸氣加濕器、電加濕器(電熱式、電熱式)、PTC蒸汽發(fā)生器、壓力噴霧加濕器、離心式加濕器、超聲加濕器、濕面蒸發(fā)加濕器等。在設(shè)計(jì)選型時(shí)要注意加濕過程在焓濕圖上的變化過程中，要注意在焓濕圖上變化過程中的加濕過程是近似等焓過程還是近似等溫過程。

　　項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)例

　　某室內(nèi)溫、濕度要求為：23±1℃、50±5%RH一臺(tái)恒溫恒濕空調(diào)，可保持室內(nèi)的溫、濕度要求，在夏季陰雨天氣時(shí)，室內(nèi)溫度為18℃，相對(duì)濕度達(dá)到70%RH。分析原因：室內(nèi)散熱性和散濕性較小，主要冷負(fù)荷和濕負(fù)荷是圍護(hù)結(jié)構(gòu)和新風(fēng)冷、濕負(fù)荷。在梅雨季和夏季的陰雨天氣中，氣溫不高，日照不強(qiáng)，濕度較高，恒溫恒濕機(jī)根據(jù)溫度信號(hào)增加供冷來增加除濕量，而電加熱器的調(diào)溫容量很小，不足以維持室內(nèi)溫度。這一情況在上述第二種空調(diào)方案中比較適用：采用集中式全空氣系統(tǒng)，利用二次回風(fēng)減少再加能耗。

　　某部情報(bào)中心計(jì)算機(jī)機(jī)房安裝兩臺(tái)力博機(jī)

　　室內(nèi)恒溫恒濕空調(diào)專用空調(diào)，送風(fēng)方式為下送風(fēng)。由冷凍水型新風(fēng)機(jī)組處理后送至室內(nèi)?？照{(diào)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)投入使用后，很快出現(xiàn)了空調(diào)冷凝水被恒濕恒濕空調(diào)風(fēng)機(jī)吹落到架空地板的情況，分析原因：主要是國內(nèi)外設(shè)計(jì)習(xí)慣不同。電腦室空調(diào)冷負(fù)荷的特點(diǎn)是：機(jī)房設(shè)備發(fā)熱量很大，基本沒有散濕量，顯熱負(fù)荷是主要負(fù)荷。所以機(jī)房專用恒溫恒濕空調(diào)是按大風(fēng)量、小焓差設(shè)計(jì)的，歐美設(shè)計(jì)習(xí)慣是室內(nèi)空調(diào)為干工況運(yùn)行，室內(nèi)濕負(fù)荷由新風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)。通過冷卻去濕處理后的新風(fēng)，濕度要比室內(nèi)溫度低。室內(nèi)恒溫恒濕空調(diào)專用空調(diào)的換熱盤采用A型盤管。在A類盤管的下方?jīng)]有設(shè)置擋水板(因?yàn)樗歉鶕?jù)干情況設(shè)計(jì)的)。而且國內(nèi)的設(shè)計(jì)習(xí)慣是將新風(fēng)處理到室內(nèi)焓線上，由室內(nèi)空調(diào)承擔(dān)部分新的負(fù)荷，這樣機(jī)房專用恒溫恒濕機(jī)就是在濕工況下運(yùn)行，

　　空調(diào)機(jī)的冷凝水將被吹落。所以我們?cè)谶M(jìn)行“中國網(wǎng)通北京IDC機(jī)房”空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，吸取了這一教訓(xùn)，注意讓新風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷，以保證機(jī)房專用恒溫恒濕空調(diào)機(jī)在干工況下運(yùn)行，并在下送風(fēng)口周圍設(shè)置一道圍堰，確保空調(diào)冷凝水不流到機(jī)房架空地板。

　　結(jié)尾

　　總之，恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要根據(jù)室內(nèi)溫濕度要求和熱、濕負(fù)荷情況做具體分析，選擇合理的空氣處理方案。本論文不涉及空調(diào)氣流組織和自動(dòng)控制系統(tǒng)，僅就空氣處理過程提出幾點(diǎn)淺見。