淺談高精度的恒溫恒濕實驗室設計

淺談高精度的恒溫恒濕實驗室設計

　　作者華測實驗室時間：2022-03-18

　　恒溫恒濕實驗室是生產領域必不可少的一項專業設施，它的主要作用就是用于檢驗和控制商品的質量和流通，廣泛應用于棉紡、化纖、紙張和包裝等生產企業。對于企業和檢測機構來說起著非常重要的作用。今天華測實驗室淺談恒溫恒濕實驗室設計。

　　一、高精密恒溫恒濕實驗室空調與普通機房空調的區別

　　高精密恒溫恒濕實驗室空調必須具備高精密溫濕度傳感器，要求傳感器。

　　準確度：±1.5%RH，±0.3℃(在23±2℃時)。

　　重復性：優于0.5%RH和0.1℃。

　　穩定性：每年優于1.0%RH和0.1℃。

　　而普通機房空調傳感器精度在±3%RH，±1℃左右就足夠了。

　　二、目前市面上可調節制冷量空調的兩種方式

　　1.變頻調節：

　　實際上就是通過改變供電性質而改變壓縮機的功率，讓壓縮機實現低負荷工作或者過負荷工作，同時調節制冷系統的節流量，所以必須添加非常多的繁瑣的環節，而且各環節必須完美匹配，否則出現故障。現實也的確如此，故障率非常高。

　　2.冷凍水型機組：

　　采用7℃左右的冷水作為冷源，通過電動閥開大或者關小來控制水流量，從而輕易控制制冷量，而電動閥結構像家用水龍頭一樣簡單，所以故障率幾乎為零，控制效果最為穩定。通合理計算房間的熱濕負荷和空氣露點來匹配好風量、冷量、加熱量、加濕量，在通過PLC控制各個部件的無級調控，在選擇靈敏度高線性好的傳感器，可以做到溫度±0.5℃，濕度±2%。此種方式需要通過每個實驗室的實際面積和負荷來進行計算匹配，所以沒有標準成型機組，都為定制加工型。

　　因為精度的要求，高精密恒溫恒濕實驗室空調要求制熱量、制冷量、加濕量、除濕量可調節。

　　（1）對于制熱，根據溫差大小，采用多級制熱方式進行調節，溫差小時只開啟一級加熱，溫差稍大時，同時開啟1，2級加熱，溫差再大時，同時開啟1，2，3級加熱。

　　（2）對于加濕，采用比例加濕方式，根據濕度差大小控制加濕量。

　　（3）對于制冷和除濕的調節，現有三種調節方式：

　　①第一代調節方式，采用多級制冷，一般用于大功率設備，主要用于對溫度的調節，對濕度調節效果甚微。

　　②第二代調節方式，采用變頻制冷，制冷量從50%--100%之間實現無級量制冷調節，此調節范圍足以解決溫濕度穩定性的問題。用于高精密恒溫恒濕實驗室空調，效果顯著。但因控制需要，需添加很多輔助控制環節，而且各配件之間必須密切協調，某個環節稍微出現一點細小的故障則可能因連鎖反應引起諸如壓縮機等重要部件損壞。實際運行中故障率非常高。

　　③第三代調節方式，冷凍水型制冷方式，采用冷凍水(按一般中央空調水溫進行設計)作冷源，盤管內運行的是普通7℃左右的冷水，電腦主板通過控制水閥的開度，輕易的實現0%至100%制冷量無級量調節。而且積分閥結構就像家用水龍頭一樣簡單，使用壽命非常長。但其設備需維護量非常大，且出現問題后修復困難，建議盡量避免使用。

　　三、恒溫恒濕實驗室運行特點

　　1.恒溫恒濕實驗室，采用直接蒸發式獨立的恒溫恒濕空調系統，具有系統簡單、便于調節、操作管理方便、節能等優點。在工程設計中，要根據實驗室的溫濕度精度要求合理選擇系統，盡可能房間的負荷計算詳細并選取匹配的恒溫恒濕機組。

　　2.為了滿足室內恒溫恒濕精度的要求，恒溫恒濕空調房間的換氣次數大，根據經驗，±2℃的恒溫室，換氣次數約10～15次/h；±1℃的恒溫室，換氣次數約15～20次/h；±0.5℃的恒溫室，換氣次數約>20次/h；±0.2℃的恒溫室，換氣次數約>30次/h。

　　3.氣流組織設計也是影響恒溫室精度的主要因素之一，在高精度的恒溫恒濕室內設計氣流組織應考慮一下原則：合理的氣流組織流程，充分發揮送風氣流的冷卻或加熱作用；建立一個穩定均勻的溫度場，以保證在氣流到達工作區時，其平均溫度與工作區的溫度差不超過允許的溫度波動值；氣流到達工作區時，其流動速度在0.25m/s左右。±2℃及±1℃高精度的恒溫恒濕實驗室，采用全孔板和局部孔板送風，下部均勻回風，效果較好。

　　4.在恒溫恒濕實驗室建造中，其保溫密閉性也是非常關鍵的；保溫密閉性良好的實驗室具有節約能量、提高溫濕度精度、降低運行費用等優點。