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恒温恒湿空调控制系统设计分析

来源:   编辑:    发布时间:2021-03-27   点击:

     温度和湿度控制系统主要用于工厂,车间,实验室,机房,仓库等建筑物中。温度、湿度、空气流动速度等通过控制室实现,从而满足空间环境的各种需求。

     鉴于恒温恒湿空调所处的空间对空气的温度、湿度和洁净度的要求一般都很高,所以在空调系统设计中,系统的完善就显得尤为重要。结合国内外有关设计标准和规范,针对恒温恒湿空调系统的应用特点,探讨了恒温恒湿类空调系统在设计空气处理和自动控制方式时应注意的问题。

一、恒温恒湿室内系统对环境监测精度要求

     恒温恒湿空调所处的环境,特别是实验室、医院等高精密环境,对温湿度的要求非常严格。同时,由于此类环境的热源、水源等分布非常复杂,造成了环境内温湿分布不均。这就要求空调自控系统对环境的温湿变化有很高的敏感性,能快速感知环境的温湿变化,并且能迅速作出有效的反应,保证环境中的温度和湿度。目前的恒温恒湿空调一般要求温度精度±2℃,湿度精度±5%,高精度空调可达到±0.5℃,湿度精度±2%。

 

二、恒温恒湿室内调节中有效能量比

     常规的恒温恒湿空调系统设计,在温湿度控制方面,采用风冷、水冷两种形式,并配有多级电加热器、电极加湿罐和微电脑控制器。采用蒸发盘管,在冷却器除湿工况下,使空气温度低于露点温度并除湿,通过加热器的再热控制室保持设定温度。这类装置由于冷量调节一般只调节二至三档,机组出口空气露点温度不易稳定,对室内相对湿度的控制能力较差,一般适合试验室中相对湿度控制精度±5%以上的场合,目前多采用这类定型产品。简而言之就是冷却,加温,除湿过程。尽管效果比较明显,但很明显的是,这一过程中的空调能耗会比较大,特别是在湿度较高的环境下,既要保证除湿效果,又要保证预设的温度,此时的能耗将远远大于一般机房空调。为避免此种情况,再设计上可将室外空气处理到机露点处再与室内回风混合,进入主空调箱内,对送风温差进行干燥冷却,使送风温差控制在相应的标准范围内;直至环境内冷负荷减至一定的数值,再利用冷冻水流量或冷盘管进水温度的变化来调整送风温差,进一步减小送风温差。应特别注意此类空调工程设计中的能耗与节能问题,提倡采用废弃的二次加热方式,以减少能耗。

三、恒温恒湿室内自动控制中的备用程序设计

     在各种高精密环境中,恒温恒湿空调被广泛应用,这种环境对空气的温度、湿度、洁净度、气流分布等各项指标都有很高的要求,必须由专门的机房精密空调设备保证,每年365天,每天24小时安全可靠地运行。所以在空调设计中,对各种突发情况的应急预案也是必不可少的。这些都需要机房空调的可靠部件和良好的控制系统。通常都是N+1备用,一台空调出了故障,其他空调就会立即接管整个系统。

四、恒温恒湿室内高显热比和大风量

     显热比是显冷量与总冷量之比,空调总冷量是显冷量与潜冷量之和,潜冷量是用于除湿的制冷数值,显冷量是用于环境冷却的制冷数值。恒温恒湿空调所处的环境以显热为主,所以其显热值一般在0.9以上。因为在短时间内环境温度变化过快,会造成系统服务器操作的混乱,所以在设计中采用了大风量,使出风温度不至于过低,并增加换气次数,这样有利于空调和系统的稳定。

五、恒温恒湿室净化要求与外部余压的关系

     无净化要求系统对空调机组的外部余压要求不高,主要克服了回风管道、阀门、散流器、初效过滤器等输送方式,常规机组可以满足要求。

     而既有恒温恒湿要求,又有高净化级别控制要求的系统,则对恒温恒湿空调器机组的机外余压要求更高,一般系统的总阻力都在1100Pa~1400Pa之间。有必要解决一些常规压力问题,如回风管道、阀门、散流器、初效过滤器(初阻力50Pa,终阻力100Pa)、中效过滤器(初阻力150Pa,终阻力300Pa)、高效过滤器(初阻力250Pa,终阻力500Pa)等,一般的恒温恒湿空调不能满足它对外部余压的要求。这种情况下,如过系统设置二次回风,则常规情况下的洁净式恒温恒湿机组就不能选择;即使只有一次回风,也应采用恒温恒湿机组+加压箱的设计形式,因为加压风机的型号和内部风机难以匹配,不同型号、功率的风机串联或并联时,总风量不能简单相加,计算比较复杂;因此建议在一般的设计过程中,尽量将单风机系统设计为单机系统

六、恒温恒湿室内不同季节的自动控制装置

     由于部分地区不同季节气候差异较大,环境温湿系数差异较大,因此,在空调系统设计时,应充分考虑不同季节对空调性能的不同要求。

     如果您在恒温恒湿空调控制系统设计分析方面有疑问或者业务需要,您可以咨询我们,海博尔净化工程公司将竭诚为您服务。

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