淺談紡織品 恒溫恒濕實(shí)驗室節能管理

淺談紡織品 恒溫恒濕實(shí)驗室節能管理

　　很多人對“淺談紡織品恒溫恒濕實(shí)驗室節能管理”有誤解或不了解，接下來(lái)就讓小編帶大家一起，一來(lái)和各位朋友進(jìn)行共享，探索關(guān)于“淺談紡織品恒溫恒濕實(shí)驗室節能管理”的知識…

　　恒溫恒濕空調系統又稱(chēng)為周密空調系統，具有周密恒溫恒濕及空氣過(guò)濾等特性。它的操縱系統采納高智能化的微處理操縱裝置，反應速度快，精度高，可靠性好。主要功能是將室內的溫度、濕度操縱在肯定的波動(dòng)范圍內（一般來(lái)說(shuō)，溫度精度可操縱在±1℃之內，相對濕度操縱在±2%），以滿(mǎn)足科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)等特別場(chǎng)合對環(huán)境的要求。但是這種空調系統通常是連續運行，能耗居高不下。隨著(zhù)能源形勢的日益緊張，“節能減排”已經(jīng)成為我們面前的一大現實(shí)問(wèn)題。

　　恒溫恒濕空調系統不同于其他的空調系統，它對于室內的溫度和濕度的穩定性要求非常高，而且溫度和濕度也不只受外界和室內條件的影響，它們之間也會(huì )相互影響。比如在20℃時(shí)，溫度波動(dòng)1℃，會(huì )導致濕度波動(dòng)約3%。

　　恒溫恒濕空調系統和其他空調系統有個(gè)不同的地方，就是為了設計和營(yíng)造一個(gè)高精度的恒溫恒濕室，往往都采納全空氣系統，全空氣系統在空氣處理上存在冷熱兩抵消的現象，會(huì )導致運行能耗大大增加。所以隨著(zhù)對溫濕度要求的日益提高，空調系統的能耗也會(huì )大大增加，對恒溫恒濕實(shí)驗室能耗操縱勢在必行。

　　恒溫恒濕實(shí)驗室相關(guān)概述

　　1.我所恒溫恒濕實(shí)驗室概況。由于布料品工作裝類(lèi)測試對溫濕度環(huán)境要求較高，面料品的一些物理性能（如強力、伸長(cháng)率等）都會(huì )受大氣中溫濕度變化的影響，所以恒溫恒濕實(shí)驗室的溫濕度操縱精確和否會(huì )直接影響布料檢測結果的精確性。GB/T6529—2008《布料品調濕和試驗用標準大氣》對大氣溫濕度要求如下：標準大氣應是溫度20.0℃，相對濕度為65.0%，溫度容差范圍為±2.0℃，相對濕度的容差為±4.0%。我所的面料品恒溫恒濕實(shí)驗室都是建站在這一標準規定的基礎之上。

　　布局的合理性對送回風(fēng)的效果會(huì )有直接影響，對溫濕度的操縱也會(huì )有很大的影響。我所面料品恒溫恒濕實(shí)驗室一共4間，各由兩臺恒溫恒濕空調系統來(lái)操縱。在空調機組的布局上，使機組靠近試驗區域，機房和操縱區距離接近，使得送、回風(fēng)管道的氣流損耗降到小，大大提高能源利用率；同時(shí)也能使溫濕度信號反饋迅速，操縱系統啟動(dòng)及時(shí)；當然，送、回風(fēng)管道距離的縮短，也同時(shí)降低了噪音、節約了材料。我所空調系統的送、回風(fēng)管道系統采納了等靜壓法設計。整個(gè)送回、風(fēng)系統采納了上送風(fēng)下排風(fēng)的形式（圖1），頂棚采納了“蜂窩”式的出風(fēng)頂棚，將風(fēng)速操縱在了0.3m/s以?xún)?，同時(shí)使得送風(fēng)均勻，并能有效地降低噪音。

　　2.恒溫恒濕實(shí)驗室能耗分析。目前，高精度恒溫恒濕空調系統為了能精確操縱室內的濕度和溫度，主要采納了將被處理空氣冷卻至露點(diǎn)后通過(guò)再熱方式和加濕處理的方法來(lái)實(shí)現（圖2）。通常再熱的途徑是使用電加熱器，從而使得冷熱抵消現象嚴峻，能耗龐大。通常的恒溫恒濕空調系統都為定風(fēng)量系統，當房間冷負荷減小而制冷量又不能調節的時(shí)候，只能通過(guò)調節送風(fēng)溫差來(lái)維持室內的空氣參數，必須加大再熱來(lái)提高送風(fēng)溫度，這樣就會(huì )造成更大的能源浪費[1]。

　　送風(fēng)溫差的大小也決策了能耗的多少，送風(fēng)溫差越大，送風(fēng)量就越小，相應的空氣處理設備和管路也就相應地大或小，系統相對就比較經(jīng)濟，能耗就會(huì )減少，冷熱量抵消也相對地少一些。但是，風(fēng)量小會(huì )導致室內溫濕度分布不均勻、不穩定[2]。所以為了減少能量的消耗，在滿(mǎn)足標準條件的前提下，結合佳的氣流組織完可能地尋到佳的送風(fēng)溫差。

　　恒溫恒濕空調系統的運行必須考慮在室外氣候條件異樣和室內熱濕負荷變化大的情況下，既能滿(mǎn)足室內溫濕度要求，又能達到經(jīng)濟運行的目的。所以，如何在實(shí)際使用和節能減排兩個(gè)方面取得平衡，是擺在我們面前的一個(gè)現實(shí)問(wèn)題。

　　恒溫恒濕空調系統節能操縱策略

　　1.內部環(huán)境操縱。由于恒溫恒濕實(shí)驗室是處于一個(gè)封閉的環(huán)境中，所以對其內部環(huán)境的治理和操縱是實(shí)現節能操縱的重中之重，具體體現在是否能對溫濕度進(jìn)行合理的監控，確保其能在正常安全的范圍內。隨著(zhù)恒溫恒濕空調機組的使用頻率增大，空調老化或者傳感器失靈等故障會(huì )日益頻繁，室內溫濕度偏差增大，導致超出操縱范圍，造成能源的消耗，形成浪費，所以對空調系統的溫濕度校準是必不可少的。但是僅僅通過(guò)空調系統本身的傳感器其實(shí)并不能滿(mǎn)足需要，大部分空調系統的傳感器只在單一的位置（回風(fēng)口），對于一些面積較大的實(shí)驗室來(lái)說(shuō)，各個(gè)角落的溫濕度就很難兼顧，而且往往系統自帶的傳感器比較一般，精度不高，這也會(huì )對溫度監控造成肯定影響[3]。

　　所以使用專(zhuān)業(yè)的精度高的溫濕度儀就可以很好地解決這些問(wèn)題。對于面積較大的實(shí)驗室來(lái)說(shuō)，房間各個(gè)角落都應該放置一個(gè)記錄儀。待過(guò)一段時(shí)間穩定后，將各角落的溫濕度儀的數據導出（圖3），通過(guò)和空調自帶的傳感器的數值來(lái)進(jìn)行校正，達到精確操縱溫濕度的目的。同時(shí)也能及時(shí)改正空調系統的不正常的工況，恢復正常狀態(tài)，達到節能的目的。

　　為了節能需要，還可以充分利用恒溫恒濕空調系統的閑時(shí)功能，就是在空調運行一段時(shí)間之后進(jìn)入休眠狀態(tài)，暫停一段時(shí)間之后，再重新開(kāi)啟。但是這一功能間隔時(shí)間要取決于實(shí)驗室的隔熱保溫材料的性能，以大程度滿(mǎn)足節能的需要。

　　2.自動(dòng)操縱。引起恒溫恒濕實(shí)驗室溫濕度波動(dòng)的原因主要是各種擾動(dòng)，比如，送風(fēng)的溫度波動(dòng)，內部人員設備發(fā)熱量的擾動(dòng)，外圍結構不穩定的傳熱擾動(dòng)等等。自動(dòng)操縱的任務(wù)就是去除各種擾動(dòng)，保持室溫穩定在同意的波動(dòng)范圍內。

　　對于高精度的恒溫恒濕實(shí)驗室，目前已經(jīng)有很多相應措施可以采納，如采納隔熱罩、引流局部熱源等，而這些措施均是對內外擾動(dòng)的一種預防措施，并不能真正做到萬(wàn)無(wú)一失，而自控系統則是保證恒溫恒濕的關(guān)鍵所在。目前由于集成電路和計算機的進(jìn)展，大大提高了自控技術(shù)，以PC為核心的多回路智能化系統DDC就使得高精度恒溫操縱變得輕而易舉。DDC系統具有信息處理、數據儲存、設定程序等功能，可以對恒溫恒濕空調系統各項參數進(jìn)行程序操縱，保證系統可靠經(jīng)濟地運行[4]。

　　3.再熱段的優(yōu)化。雖然現在市場(chǎng)上的面料品恒溫恒濕空調系統基本上都能將溫度操縱在精度±1℃，相對濕度40%～60%，同時(shí)也有很多廠(chǎng)家都在不斷改進(jìn)操縱方式，以至于對溫度和濕度都有了很好的操縱，但是再熱段的能耗問(wèn)題還是影響節能成果的一大障礙。在圖2恒溫恒濕空調系統空氣處理過(guò)程中幸免冷熱抵消過(guò)程，對空氣處理過(guò)程的能耗將是一大優(yōu)化。

　　在新風(fēng)空氣進(jìn)入之前，先對其進(jìn)行集中特意處理，以除去新風(fēng)空氣中可能帶入室內的多余濕量。因為布料品恒溫恒濕實(shí)驗室產(chǎn)濕量本來(lái)就很少，所以影響室內相對濕度的主要因素主要是新風(fēng)空氣中的濕量。只有把干擾室內濕度的新風(fēng)空氣集中處理，那么室內濕度就能保持相對穩定了，而且還能幸免再熱，從而去除冷熱抵消現象，大大節約能源。在下雨氣候或者上海的梅雨季，可以有效地預防室內相對濕度受室外空氣濕度波動(dòng)而影響。

　　在夏季，室外空氣溫度一般高于空調房間設定溫度，新風(fēng)量的引入是以增加空調系統冷負荷為代價(jià)的，所以建議取小的新風(fēng)量。在冬季，適當地加大室外新風(fēng)量，可以充分利用室外的冷源來(lái)去除室內的熱負荷，降低運行成本。而在過(guò)渡季節的時(shí)候，當新風(fēng)焓值低于一次回風(fēng)焓值的時(shí)候，建議把二次回風(fēng)系統中的一次回風(fēng)關(guān)閉，由空調箱中的各段對新風(fēng)進(jìn)行處理，然后將處理后的新風(fēng)混合至室內溫濕度要求，從而降低能耗[5]。

　　綜上，恒溫恒濕空調系統節能操縱的效果是非?？捎^(guān)的，這一模式對于優(yōu)化資源配置，推進(jìn)質(zhì)量創(chuàng )新有著(zhù)很大的影響。但是恒溫恒濕空調系統所具有的多變量、非線(xiàn)性等特點(diǎn)，要付諸實(shí)施，還要有很多技術(shù)問(wèn)題亟待解決。本文的節能措施是結合本所實(shí)際工作引申出來(lái)的看法和設想，可以作為今后設備治理工作的重要進(jìn)展方向。

　　參考文獻：

　　[1]甘長(cháng)德，沈恒根.面料品實(shí)驗室恒溫恒濕空調的節能設計[J].棉花紡織織技術(shù)，2004，32（5）：265-269.

　　[2]徐勇.恒溫恒濕空調系統能耗分析及節能操縱[J].建筑設計治理，2010，4：57-59.

　　[3]祁寧，蔣耀興.高標準面料恒溫恒濕實(shí)驗室運作的實(shí)踐[J].現代絲綢科學(xué)和技術(shù)，2011，4：131-133.

　　[4]張俊飛，代斌.淺談恒溫恒濕空調技術(shù)和民用建筑的結合實(shí)例[J].安裝，2005（11）：156-159.

　　[5]黎洪.恒溫恒濕空調系統的節能優(yōu)化設計[J].低溫和特氣，2008，1：33-36.

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