淺析三恒系統中恒溫恒濕空氣處理過(guò)程設計[朕的好窩]

淺析三恒系統中恒溫恒濕空氣處理過(guò)程設計[朕的好窩]

　　關(guān)鍵字：恒溫恒濕空調加濕空調除濕

　　隨著(zhù)建筑功能性的增多，越來(lái)越多的項目需要維持室內環(huán)境的溫濕度恒定，比如大型的數據網(wǎng)絡(luò )機房、醫院手術(shù)室等。在進(jìn)行恒溫恒濕空調系統設計時(shí)，不應只選用幾臺單元式恒溫恒濕空調機放置在空調房間就了事，而應從空調區的溫濕度基數和精度要求出發(fā)，進(jìn)行合理的空氣處理過(guò)程設計，確定合適的恒溫恒濕空調系統。

　　1空調房間溫濕度精度要求的考量因素

　　根據空調區溫濕度精度要求設計不同的空氣處理方案：

　　對于精度要求不高時(shí)，夏季空氣處理過(guò)程可只用表冷器進(jìn)行降溫除濕，按使用要求確定溫度或濕度信號優(yōu)先控制冷凍水電動(dòng)二通閥開(kāi)度以調節溫濕度。

　　對于精度要求較高時(shí)則應對溫濕度分別進(jìn)行調節，即溫濕度需要獨立控制。

　　簡(jiǎn)述如下：

　　1.1較低要求恒溫恒濕系統

　　當室內溫度基數為23℃～28℃，精度為±2℃;室內相對濕度基數為50%～60%RH，精度為±10%RH時(shí)，可采用集中式全空氣系統。

　　空氣處理原理圖如圖1:

　　夏季:室內溫濕度通過(guò)控制冷凍水電動(dòng)二通閥來(lái)實(shí)現。室內溫、濕度信號與設定值比較后，按溫濕度優(yōu)先順序或偏差值大小優(yōu)先順序控制表冷器出水電動(dòng)二通閥開(kāi)度，使新風(fēng)，回風(fēng)混合后經(jīng)表冷器降溫去濕后達到設計所要求的機器露點(diǎn)，送入空調房間，使室內空氣溫、濕度保持在規定的范圍內。

　　冬季：新風(fēng)與回風(fēng)混合后，經(jīng)加熱加濕后送入室內，室內溫度信號與設定值比較后，以偏差值控制加熱器的電動(dòng)二通閥的開(kāi)度，調節加熱量，使室內空氣溫度達到規定范圍內;室內濕度信號與設定值比較后，以偏差值控制加濕器的電動(dòng)閥開(kāi)度，調節加濕量，使室內相對濕度達到規定范圍內。

　　1.2較高要求恒溫恒濕系統

　　當室內溫度基數為23～26℃，精度為±1℃;室內相對濕度基數為50～60%RH，精度為±5%RH時(shí)，由于室內溫、濕度要求的精度范圍較小，夏季單靠控制冷凍水電動(dòng)二通閥開(kāi)度很難同時(shí)達到溫濕度精度范圍。因此室內溫、濕度必須分開(kāi)控制。

　　空氣處理原理圖如圖2:

　　夏季室內溫度通過(guò)調節電加熱器的加熱量來(lái)實(shí)現，室內濕度通過(guò)調節冷凍水電動(dòng)二通閥來(lái)實(shí)現。這里增加一個(gè)二次回風(fēng)過(guò)程，可避免過(guò)多的熱冷能量抵消，節約一部分能量。

　　通過(guò)以上兩個(gè)例子可以看到由于空調房間溫、濕度精度要求不同，應該采用不同的空氣處理方案

　　2空調房間溫濕度基數要求的考量因素

　　由于空調房間溫、濕度基數不同，也應采用不同的空氣處理方案。調節室溫用換熱器就可實(shí)現，調節室內相對濕度卻因室內露點(diǎn)溫度不同而應采用不同的降濕、加濕設備。

　　2.1空氣的除濕

　　新、回風(fēng)混合后，經(jīng)冷卻去濕后機器露點(diǎn)的絕對含濕量須低于室內空氣露點(diǎn)所對應的絕對含濕量，才有可能負擔室內濕負荷。常規冷凍水供水溫度為7℃，而經(jīng)過(guò)表冷器冷卻去濕后的空氣出口干球溫度比冷凍水供水溫度高出約3.5~4℃。表冷器所提供的冷量要大于或等于空氣處理過(guò)程所需冷量的同時(shí)，表冷器的干球溫度效率及接觸系數必須大于等于空氣處理過(guò)程的干球溫度效率及接觸系數。還須考慮析濕系數的影響。因此采用常規7℃冷凍水供水的表冷器，冷卻除濕的空氣處理方案不適用于室內露點(diǎn)溫度低于11℃的空調系統。室內露點(diǎn)溫度在4℃～12℃之間，除濕設備可采用冷凍除濕機;當室內露點(diǎn)溫度低于4℃時(shí)，采用冷凍除濕機除濕效率下降，機組除霜時(shí)間過(guò)長(cháng)。這時(shí)可采用低露點(diǎn)空氣干燥機，綜合運用冷凍除濕和氯化鋰轉輪除濕技術(shù)：新風(fēng)經(jīng)初、中效兩級過(guò)濾后，用蒸發(fā)器降溫除濕到露點(diǎn)溫度為6℃～8℃，再經(jīng)過(guò)氯化鋰轉輪除濕機除濕，將空氣露點(diǎn)降至-10℃。對于需要更低露點(diǎn)的空氣，再經(jīng)過(guò)二級表冷器和氯化鋰轉輪除濕機除濕，可將空氣露點(diǎn)溫度降至-20℃。氯化鋰轉輪除濕機可通過(guò)設旁路控制，即控制通過(guò)轉輪除濕風(fēng)量的大小或控制再生溫度的高低來(lái)調節機組除濕量的大小。

　　空氣除濕裝置的性能比較

　　空氣除濕裝置的性能比較見(jiàn)上表，適用于恒溫恒濕空調系統的是冷凍法和轉輪吸附法。因為這兩種方法的除濕量調節精度比較高，用轉輪吸附法時(shí)必須與冷凍法聯(lián)合除濕。由于轉輪吸附法能耗較大，應減少通過(guò)轉輪除濕機的風(fēng)量。

　　其空氣處理原理圖如圖3:

　　室內相對溫度通過(guò)控制轉輪除濕機的除濕量來(lái)現實(shí)，室內溫度通過(guò)控制連接后表冷器的冷凍水電動(dòng)兩通閥來(lái)現實(shí)。

　　2.2空氣的加濕

　　空氣加濕器有干蒸氣加濕器、電加濕器(電熱式、電極式)、PTC蒸汽發(fā)生器、加壓噴霧式加濕器、離心式加濕器、超聲波式加濕器、濕面蒸發(fā)式加濕器等，進(jìn)行設計選型時(shí)要注意加濕過(guò)程在焓濕圖上的變化過(guò)程，是近似等焓過(guò)程還是近似等溫過(guò)程，當新風(fēng)比例較大時(shí)，等焓加濕所需的加熱量要占很大比例。

　　2.3工程方案實(shí)例

　　某檢測實(shí)驗室內溫、濕度要求為：23±1℃，50±5%RH，設置了一臺恒溫恒濕空調機以保持室內溫、濕度要求，在夏季陰雨天氣時(shí)室內溫度為18℃，相對濕度達到70%RH。分析原因：實(shí)驗室內散熱、散濕量較小，主要冷負荷及濕負荷為圍護結構冷負荷及新風(fēng)冷、濕負荷。梅雨季節和夏季的陰雨天氣中，氣溫不高，日照不強，但濕度很高，恒溫恒濕機根據溫度信號加大供冷以提高除濕量，而電加熱器的調溫的加熱量很小，不足以維持室內溫度。

　　某信息中心計算機房設置了兩臺力博特牌機房專(zhuān)用恒溫恒濕空調機，送風(fēng)方式為下送風(fēng)。新風(fēng)經(jīng)冷凍水型新風(fēng)機組處理后送入室內?？照{系統投入使用后不久就出現了空調冷凝水被恒濕恒濕空調機風(fēng)機吹落在架空地板內的情況。分析原因：主要是國

　　內外對計算機房的管理水平不同。計算機房空調的特點(diǎn)是：機柜發(fā)熱量很大，室內基本上沒(méi)有什么散濕量。因此機房專(zhuān)用恒溫恒濕空調機都是按大風(fēng)量，小焓差設計的。換熱盤(pán)管為A型盤(pán)管。A型盤(pán)管下面沒(méi)有設擋水板，機房專(zhuān)用空調為干工況運行。室內濕負荷由新風(fēng)機負擔，新風(fēng)經(jīng)冷卻去濕處理后，含濕量要低于室內狀態(tài)點(diǎn)。而國內人員可以習慣自由進(jìn)出計算機房，不設緩沖間。水蒸氣自然會(huì )進(jìn)入計算機房，空調濕負荷增加，自然就有冷凝水就會(huì )被吹落。因此我們在進(jìn)行“中國網(wǎng)通北京IDC機房”空調設計時(shí)就吸取了這個(gè)經(jīng)驗教訓，注意讓新風(fēng)系統承擔室內濕負荷，以保證機房專(zhuān)用恒溫恒濕空調機在干工況下運行，并在下送風(fēng)口周?chē)O置了一道圍堰，確?？照{冷凝水不流到計算機房的架空地板內。

　　因此空調系統設計應重視空氣處理過(guò)程的選擇，采取有效措施以保證空調區的室內溫濕度要求。

　　3結束語(yǔ)

　　綜上所述，恒溫恒濕空調系統的設計應根據室內溫、濕度要求及冷負荷、濕負荷情況做具體分析、選擇合理的空氣處理方案。本文未涉及自控系統，僅就空氣處理過(guò)程提出了幾點(diǎn)淺顯的觀(guān)點(diǎn)。

　　參考文獻：

　　[1]路延魁,主編.空氣調節調設計手冊(第二版)：中國建筑工業(yè)出版社,1992.

　　[2]陸耀慶,主編.實(shí)用供熱空調設計手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993.

　　[3]范存養,主編.超大規模集成電路工業(yè)潔凈室的設計.潔凈與空調技術(shù),1996.