恒溫恒濕空調方案的選用

恒溫恒濕空調方案的選用

　　設計恒溫空調系統時，不能只選擇幾臺放置于空調房間的恒溫恒濕空調房內即可完成工作，而應從空調房間冷、濕負荷變化規律、空調房間溫濕度基數和精度要求等因素詳細分析后，再選擇合適的空氣處理方案。

　　關于幾種恒溫恒濕空調系統空氣處理工藝的探討

　　1.1低要求恒溫恒濕系統

　　在室溫基數為23~28℃的情況下，精度為±2℃；當室內相對濕度基準為50~60%且精度為±10%RH時，可采用集中式全空氣系統。圖1中的空氣處理示意圖。通過控制冷凍水電動二通閥，可以在夏季室內的溫度和濕度。將表冷器出水電動二通閥開度，使新風、回風混合后，通過表冷器冷卻順序或偏移大小次序，控制表冷器出水電動二通閥開度，使新風、回風混合后通過表冷器冷卻去濕后達到設計要求的空調房間，使室內空氣溫、濕度保持在規定的范圍內。

　　冬日：新風與回風混合后，加熱加濕送至室內，室內溫度信號與設定值比較后，以偏差值控制加熱器電動二通閥的開度，調節加熱，使室內空氣溫度達到規定范圍內的濕度，與設定值比較后，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加熱溫度不高時(不超過65℃)，水溫過高易造成表冷器水垢。

　　要求低的恒溫恒濕空氣處理系統

　　2.2高要求恒溫恒濕系統

　　要求高的恒溫恒濕空氣處理系統

　　在室內溫度基礎為23~26℃時，精度為±1℃；室內相對濕度基數為50~60%RH，精度為±5%RH時，由于室內溫、濕度要求為±5%RH時，室內溫、濕度基礎為±1℃，室內相對濕度基數為50~60%RH。所以室內的溫、濕度必須分開控制，空氣處理原理圖如圖2。

　　通過調整電熱器加熱使室內溫度達到夏季，通過調節冷凍水電動二通閥實現室內濕度。此處加入二次回風過程，可避免過多的熱冷能抵消，節約部分能量。結合上述兩個例子，筆者要強調的是，由于空調房間溫、濕度的精度要求不同，應采用不同的空氣處理方案；由于空調房間溫、濕度基數不同，應采用不同的空氣處理方案。用熱交換器調節室溫即可實現，但調節室內相對濕度卻因室內露點溫度不同，應采用不同的降溫、加濕設備。

　　大氣干燥

　　新、回風混合后，機器露點的絕對含濕量必須低于其室內空氣露點的絕對含濕量，才有可能負擔室內濕負荷。傳統的冰凍供水溫度為7℃，而經過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℃。在制冷過程中，供冷系統提供的冷量大于或等于空氣處理工藝要求的冷量時，接觸系數應大于等于空氣處理工藝的干球溫度效率和接觸系數。對析濕系數的影響也應加以考慮。所以采用常規7℃冷凍水供水的冷庫，冷除濕空氣處理方案不適合于室內露點溫度低于12℃的空調系統。房間內露點溫度為4℃~12℃，可采用冷凍除濕設備除濕；當室內露點溫度低于4℃時，采用冷凍除濕機除濕效率降低，機組的除霜時間過長。此時可用低露點空氣干燥機，綜合應用冷凍除濕除濕技術和氯化鋰轉輪除濕技術：新風經初、中效兩級過濾后，用蒸發器降溫至露點溫度為6℃~8℃，再經過氯化鋰轉輪除濕機除濕，除濕機除濕效果好，再經初、中兩級過濾后，用蒸發器降溫至6℃~8℃。對要求較低露點的空氣，通過二級表冷器和氯化鋰轉輪除濕機除濕，可將空氣露點溫度降低到-20℃。氯化鋰轉輪除濕機可采用設旁路控制，即控制除濕風通過轉輪的除濕量大小或控制再生溫度的高低來調節除濕量。

　　對空氣除濕器的性能比較見表1：恒溫恒濕空調系統采用的是冷凍法和轉輪吸附法。由于除濕量的調節精度較高，所以采用轉輪吸附法需結合冷凍法進行除濕。轉輪吸附法能耗較大，應降低轉輪除濕機的風量。圖3是它的空氣處理示意圖。

　　空氣除濕器性能對比

　　空氣除濕系統

　　通過控制轉輪除濕機的除濕量來實現室內的相對溫度，室內溫度通過控制表冷器冷凍水電動兩通閥來實現。

　　空氣濕潤

　　干蒸氣加濕器、電加濕器(電熱式、電熱式)、PTC蒸汽發生器、壓力噴霧加濕器、離心式加濕器、超聲加濕器、濕面蒸發加濕器等。在設計選型時要注意加濕過程在焓濕圖上的變化過程中，要注意在焓濕圖上變化過程中的加濕過程是近似等焓過程還是近似等溫過程。

　　項目設計實例

　　某室內溫、濕度要求為：23±1℃、50±5%RH一臺恒溫恒濕空調，可保持室內的溫、濕度要求，在夏季陰雨天氣時，室內溫度為18℃，相對濕度達到70%RH。分析原因：室內散熱性和散濕性較小，主要冷負荷和濕負荷是圍護結構和新風冷、濕負荷。在梅雨季和夏季的陰雨天氣中，氣溫不高，日照不強，濕度較高，恒溫恒濕機根據溫度信號增加供冷來增加除濕量，而電加熱器的調溫容量很小，不足以維持室內溫度。這一情況在上述第二種空調方案中比較適用：采用集中式全空氣系統，利用二次回風減少再加能耗。

　　某部情報中心計算機機房安裝兩臺力博機

　　室內恒溫恒濕空調專用空調，送風方式為下送風。由冷凍水型新風機組處理后送至室內。空調機空調系統投入使用后，很快出現了空調冷凝水被恒濕恒濕空調風機吹落到架空地板的情況，分析原因：主要是國內外設計習慣不同。電腦室空調冷負荷的特點是：機房設備發熱量很大，基本沒有散濕量，顯熱負荷是主要負荷。所以機房專用恒溫恒濕空調是按大風量、小焓差設計的，歐美設計習慣是室內空調為干工況運行，室內濕負荷由新風機負擔。通過冷卻去濕處理后的新風，濕度要比室內溫度低。室內恒溫恒濕空調專用空調的換熱盤采用A型盤管。在A類盤管的下方沒有設置擋水板(因為它是根據干情況設計的)。而且國內的設計習慣是將新風處理到室內焓線上，由室內空調承擔部分新的負荷，這樣機房專用恒溫恒濕機就是在濕工況下運行，

　　空調機的冷凝水將被吹落。所以我們在進行“中國網通北京IDC機房”空調設計時，吸取了這一教訓，注意讓新風系統承擔室內濕負荷，以保證機房專用恒溫恒濕空調機在干工況下運行，并在下送風口周圍設置一道圍堰，確保空調冷凝水不流到機房架空地板。

　　結尾

　　總之，恒溫恒濕空調系統的設計要根據室內溫濕度要求和熱、濕負荷情況做具體分析，選擇合理的空氣處理方案。本論文不涉及空調氣流組織和自動控制系統，僅就空氣處理過程提出幾點淺見。