博物館展柜恒溫恒濕空調系統

博物館展柜恒溫恒濕空調系統

　　摘要：恒溫恒濕空調的控制系統具有高精度、高顯熱比、穩定等特點(diǎn)，由于這些特點(diǎn)，恒溫恒濕空調在設計中還有很多值得認真研究和設計的地方，同時(shí)由于博物館環(huán)境的復雜性，恒溫恒濕空調的設計并不能一概而論，而是要根據博物館的需求來(lái)進(jìn)行不同的調整和設計。

　　關(guān)鍵詞：恒溫恒濕；空調；高精度

　　恒溫恒濕空調所在的空間對一般對空氣溫度、濕度和潔度的要求非常高，因此在空調系統的設計上，系統的完善性即顯得尤為重要。本文根據國內外相關(guān)設計標準和規范，針對恒溫恒濕空調的應用特點(diǎn)，討論了恒溫恒濕類(lèi)空調系統在空氣處理和自動(dòng)控制方式的設計上應注意的幾個(gè)問(wèn)題。恒溫恒濕空調在一些對空氣的溫度、濕度、潔度要求都比較高的廠(chǎng)房或者實(shí)驗室中，通過(guò)集中空調系統，對空氣進(jìn)行降溫、祛濕或加熱后，在經(jīng)過(guò)大回風(fēng)量進(jìn)行房間的高等級凈化和正壓控制，從而滿(mǎn)足空間環(huán)境的各項需求。因此，恒溫恒濕空調在電子、光學(xué)設備、醫療衛生、生物制藥、檢測及實(shí)驗室等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域應用比較廣泛。

　　1、系統對環(huán)境監測的高精度

　　恒溫恒濕空調所在的環(huán)境對溫度和濕度的要求十分嚴格，尤其是在實(shí)驗室、醫院等高精密環(huán)境中。與此同時(shí)，由于這類(lèi)環(huán)境中熱源、水源等分布十分復雜，導致環(huán)境中的溫濕分布并不均衡。因此就需要空調自動(dòng)控制系統對環(huán)境的溫濕變化具有較高的敏感度，能夠迅速的感知環(huán)境中的溫濕變化，并極快的做出有效反映，保證環(huán)境中的溫度和濕度?，F在的恒溫恒濕空調要求一般在溫度精度達±2℃，濕度精度±5%，高精度空調可以溫度精度達到±0.5℃，濕度精度達到±2%。

　　2、溫濕控制中高效能比

　　在傳統的恒溫恒濕空調系統設計中，在溫度和濕度的控制上，機組有風(fēng)冷和水冷型兩種，配備有多級電加熱器和電極加濕罐及微電腦控制器。在冷卻祛濕工況條件下，蒸發(fā)盤(pán)管使空氣溫度低于露點(diǎn)溫度而去濕，通過(guò)加熱器的再熱控制室內溫度保持在設定值。該類(lèi)機組由于冷量的調節一般僅二檔或三檔，機組出口空氣的露點(diǎn)溫度不易穩定，對室內相對濕度的控制能力較低，一般宜用于相對濕度控制精度在±5%的試驗室，目前大多采用了該種定型產(chǎn)品。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是冷卻、加溫、除濕的過(guò)程。雖然效果比較明顯，但是很顯然這個(gè)過(guò)程的當中的空調能耗會(huì )比較大，尤其在濕度比較高的環(huán)境下，既要保證除濕的效果，又要保證預設的溫度，此時(shí)的耗能量將遠遠大于一般機房空調的耗能量。為了避免這種情況，再設計上可以將室外空氣處理到機器露點(diǎn)再同室內回風(fēng)混合，進(jìn)入主空調箱干冷卻送風(fēng)，把送風(fēng)溫差控制在相應的規范范圍內；直到環(huán)境內冷負荷減小至一定數值，再用冷卻盤(pán)管的冷凍水流量或進(jìn)水溫度的改變來(lái)調節冷量，進(jìn)一步減小送風(fēng)溫差。在這類(lèi)空調工程設計中，應該對其能耗和節能問(wèn)題給予特別重視，提倡棄用二次加熱，以降低能耗。

　　3、自動(dòng)控制中的備用程序設計

　　恒溫恒濕空調廣泛適用于各種高精密環(huán)境，這樣的環(huán)境對空氣的溫度、濕度、潔凈度、氣流分布等各項指標有很高的要求，必須由每年365天、每天24小時(shí)安全可靠運行的專(zhuān)用機房精密空調設備來(lái)保障。因此在空調的設計中，對各種突發(fā)事件的應急程序也必不可少。這就需要機房空調可靠的零部件和優(yōu)秀的控制系統。一般多是N+1備份，一臺空調出了問(wèn)題，其他空調就可以馬上接管整個(gè)系統。例如佳力圖的co-work系統，的i-com系統都是做的比較好的。顯熱比是顯冷量與總冷量的比值，空調的總冷量是顯冷量和潛冷量之和，潛冷量是用來(lái)除濕的制冷數值，而顯冷量則是用于環(huán)境降溫的制冷數值。恒溫恒濕空調所處的環(huán)境主要是顯熱，因此恒溫恒濕空調的顯熱量比較高，一般在0.9以上。由于環(huán)境如果短時(shí)間內溫度變化太快，將會(huì )造成系統服務(wù)器運算混亂，因此在設計中采用大風(fēng)量，使出風(fēng)溫度不至于太低，并加大換氣次數，這對空調和系統穩定都比較有利。

　　恒溫恒濕，但無(wú)凈化要求系統對空調機組的機外余壓要求不高，主要克服送回風(fēng)管道、閥門(mén)、散流器、初效過(guò)濾器等，常規的機組即可滿(mǎn)足要求。但既有恒溫恒濕要求，又有較高凈化等級控制要求的系統對恒溫恒濕空調機組的機外余壓要求較高，一般系統總阻力在1100Pa～1400Pa之間。需要克服送回風(fēng)管道、閥門(mén)、散流器、初效過(guò)濾器（初阻力50Pa，終阻力100Pa）、中效過(guò)濾器（初阻力150Pa，終阻力300Pa）、高效過(guò)濾器（初阻力250Pa，終阻力500Pa）等幾處常規壓力，一般的恒溫恒濕空調無(wú)法滿(mǎn)足其對機外余壓的要求。根據不同的季節和室外的溫度和濕度，焓變，設置在夏季、冬季、春季和秋季、過(guò)渡季，四種工作模式，合理配置了冷卻器，鍋爐，熱水，空氣清新器，加濕器，電加熱（冷，熱）源的供應，同時(shí)控制溫度，濕度，最大限度地減少不必要的污染負荷，節約能源。最大限度地利用新風(fēng)，以降低冷卻器上的負載。如果室外溫度是足夠低，可以以室外空氣作為冷源，利用溫度經(jīng)濟循環(huán)控制，調節回風(fēng)閥、排風(fēng)閥和新風(fēng)閥，以保證溫度的設定值。在潛熱負荷較大時(shí)，采用焓值經(jīng)濟循環(huán)控制代替溫度經(jīng)濟循環(huán)控制，將判斷室外氣溫改為判斷焓值。在無(wú)人工作期間，冷卻方式采用全新風(fēng)冷卻。采用動(dòng)態(tài)露點(diǎn)溫度控制，隨室外溫度的變化不斷調整表冷器的換熱量，盡可能降低冷機負荷，同時(shí)避免不必要的再熱與加濕。冷水系統中還采用了帶有半封閉隔腔的開(kāi)式水箱減少冷機的頻繁啟停加卸載帶來(lái)的能源消耗，使用合流三通閥提高了供水溫度，減少不必要的冷卻除濕，節約了冷量。冷卻水系統采用變頻技術(shù)，冷卻塔風(fēng)機可開(kāi)?？刂?，有效跟蹤冷機出力，降低水泵和風(fēng)機能耗。

　　4、結束語(yǔ)

　　系統通過(guò)多級溫濕度調節和高精度自控系統的使用，實(shí)現了房間溫濕度的快速穩定精確調節。在項目的設計和調試及使用中綜合利用多種節能策略與技術(shù)，降低了系統運行能耗。目前此系統已運行近一年時(shí)間。從用戶(hù)反映情況來(lái)看，系統穩定可靠，運行節能，功能全面，操作方便快捷。房間溫濕度控制精度高、穩定性好，系統噪聲低，完全符合設計要求。

　　參考文獻：

　　[1]韓如偉.淺談恒溫恒濕空調系統的設計[J].制冷技術(shù)，2012

　　[2]范存養，簡(jiǎn)明空調設計[J].中國建筑，2013