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?jī)?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(guò)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(kāi)度，使新風(fēng)、回風(fēng)混合后，通過(guò)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(kāi)度，使新風(fēng)、回風(fēng)混合后通過(guò)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(kāi)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(guò)65℃)，水溫過(guò)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(kāi)控制，空氣處理原理圖如圖2。

　　通過(guò)調(diào)整電熱器加熱使室內(nèi)溫度達(dá)到夏季，通過(guò)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(guò)程，可避免過(guò)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(guò)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(guò)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(kù)，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(guò)長(zhǎng)。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(guò)濾后，用蒸發(fā)器降溫至露點(diǎn)溫度為6℃~8℃，再經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)轉(zhuǎn)輪的除濕量大小或控制再生溫度的高低來(lái)調(diào)節(jié)除濕量。

　　對(duì)空氣除濕器的性能比較見(jiàn)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(guò)控制轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的除濕量來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的相對(duì)溫度，室內(nèi)溫度通過(guò)控制表冷器冷凍水電動(dòng)兩通閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　空氣濕潤(rùn)

　　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(guò)程在焓濕圖上的變化過(guò)程中，要注意在焓濕圖上變化過(guò)程中的加濕過(guò)程是近似等焓過(guò)程還是近似等溫過(guò)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(lái)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(zhuān)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)。空調(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(guó)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(méi)有散濕量，顯熱負(fù)荷是主要負(fù)荷。所以機(jī)房專(zhuān)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(guò)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(zhuān)用空調(diào)的換熱盤(pán)采用A型盤(pán)管。在A類(lèi)盤(pán)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(guó)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(zhuān)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(guó)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(zhuān)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?chē)O(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(guò)程提出幾點(diǎn)淺見(jiàn)。