恒温恒湿空调选择与设计

　　对于设计一个恒温恒湿实验室来说，空调的选择是至关重要的。如果想让内部的空间一直能够达到稳定的效果，并且精度准确，故障率低，空调的选择我们一定要慎重。

　　恒温恒湿空调的选择

　　1.都说空调是恒温恒湿实验室的心脏，所以说为了能够达到更好的效果，在选择空调的时候千万不要贪图便宜，而是要求空调有更稳定的使用效果，针对于精度能够更好的保证，在使用的过程当中不容易出现故障，使用的寿命比较长，这对于投资成本也是有很好的控制。

　　2.必须要求能够达到恒温恒湿实验室的温度调节，不管是制冷还是调节热度，都需要保证非常敏感的控制，现在市面上有变频空调和冷冻水调节方式，需要结合我们车间内部不同的环境，以及整体车间的需求来进行相应的选择。

　　恒温恒湿空调设计要求

　　1、室内环境参数的确定

　　恒温恒湿间室内环境参数的确定取决于产品、实验对像或实验设备的要求。不同的精度和可靠性等要求，往往使恒温恒湿系统的复杂性大不相同，也极大地关系到初投资和运行费用。肓目地提高精度要求，往往会导致初投资和运行费用成倍增加；相反，如果精度要求过低，将可能直接导致生产、实验活动的失败。因此，在系统设计之前，需要暖通专业人员与使用方根据生产和实验对像的要求进行沟通，准确地提出室内环境的精度要求。

　　主要包括：

　　1）控制区域。在某些生产、实验过程中，需要对整个房间的温湿度进行控制。但更多的情况是只须对特定的生产、实验区域进行严格控制。

　　2）基准温湿度。很多生产、实验要求基准温湿度为固定不变的值，例如很多计量实验要求的基准温度为22℃，一些纺织类的生产、实验要求基准相对湿度为65%。还有一些特殊的实验过程和气候室，要求室内的基准温湿度可以根据实验要求在较大范围内进行调整，此时需要确认其变化范围和变化时间。

　　3）温湿度精度。温湿度精度一般包括两方面的要求，即单一控制点的时间变化率和均匀度。在参数确认阶段，必须明确精度要求的涵义。均匀度要求一般针对温度精度，可以用垂直方向和水平方向的温度梯度要求的方式提出。

　　4）新风要求。新风要求一般根据室内工作人员数量提出。新风对室内环境扰动极大，因此新风量的确定应该尽可能合理、准确。由于一般恒温恒湿环境所需要的换气次数较多，因此不能采用最小新风比的方法确定。

　　5）可靠性要求。某些实验周期较长或重要的场合，对恒温恒湿环境的可靠性有明确要求，如要求系统可连续不间断运行若干时间。此时需要在设备的备用方面加以考虑。

　　6）其他。某些电子医药类实验环境对净化级别有严格的要求。有一些实验需要严格控制噪声和振动。还有可能要求室内保持一定正压或负压。

　　2.冷热负荷和环境扰动因素

　　影响恒温恒湿间热湿环境的主要扰动因素包括：围护结构、新风、人员、灯光和设备等。在恒温恒湿环境的设计中，应根据要求采取不同措施减少或消除这些因素对热湿环境的影响。主要措施包括：

　　1）采用内保温等措施优化围护结构的隔热性能；提高门窗的密闭性。

　　2）合理设置房间建筑布局，较高精度要求的恒温恒湿间一般不应设在有外窗的房间；在必要时，在高精度恒温恒湿间外应设置套间，并将套间的温度控制在合理范围内。

　　3）提高生产、实验的自动化水平，尽量减少室内人员数量；根据实验人数和卫生要求确定新风量，减少不必要的新风量要求；在一些场合需要对新风进行单独处理后再与回风混合。

　　4）采用发热量小的节能灯具。

　　5）减少实验设备的散热量，对于必须的发热设备应远离温湿度控制区域，或采取局部冷却措施。

　　3.空气处理过程

　　与舒适性空调不同，恒温恒湿环境的冷热源容量很大程度上取决于采用什么样的空气处理过程和换气次数，而不一定取决于空调负荷的大小。总体而言，恒温恒湿系统一般采用先冷却、除湿，再加热、加湿的空气处理过程，用控制加热量和加湿量的方法控制室内温湿度的精度。

　　新风单独除湿定露点控制的一次回风系统由于需要将混风处理到机器露点，往往能耗较高。因此，当面积较大，且换气次数较多时，可以考虑采用新风承担主要湿负荷的系统，此时可以适当减小循环风冷却段和加热段的容量，减少冷热抵消。该系统采用表冷和转轮除湿对新风进行处理。

　　由于完全由新风承担室内湿负荷，这种系统对新风除湿的要求较高，需要达到较低的含湿量。

　　4.冷热源的选择

　　恒温恒湿系统的冷源设备可以根据实际需求采用各种不同的型式。采用直接蒸发式机组可以在同一设备内实现冷源与空气处理功能，包括风冷直接蒸发式机组和水冷直接蒸发式机组。目前的柜式恒温恒湿机组大部分均采用这2种方式，在精度和控制要求不高的场合（如±0.5℃），可以直接采用这种机组。

　　采用直接蒸发式机组时，由于风系统的隋性小，机组启停时系统温湿度变化非常剧烈，这就对控制系统的调试提出了更高的要求。因此当系统较大、精度要求较高时，一般推荐采用风冷冷水机组或水冷冷水机组制备冷水作为冷源，并单独设置空气处理机组。

　　需要注意的一点是，无论选择哪种型式的冷源，一般都需要其在全年具有制冷能力，包括过渡季和冬季。当采用风冷型机组时，需要考虑当地的冬季室外温度，尤其是北方地区，保证冷凝压力在合理范围内。对可靠性要求较高的场合，还应考虑冷源的备用问题。

　　恒温恒湿空调系统的热源根据需要可以选择热水、蒸汽或电加热等型式,根据控制要求可采用一级或多级加热。对于加热器，应选择调节性能较好的电加热器。

　　5.风系统和气流组织的设计

　　根据系统不同的精度要求，风系统应采用不同的换气次数。在系统划分时，不同基准温度要求的房间的风系统应分开独立设置。相同基准温度、不同精度要求的房间可划分为同一系统，但应采用不同的换气次数，并设置调节阀门，也可以在各送风支管上设置精调加热器。末端气流组织形式一般采用上送下回。应确保温湿度控制区域的风速衰减至正常范围，并使送风与室内空气充分混合后进入工作区。当均匀度要求较高时，应采用孔板送风方式。回风口应设置在室内散热设备位置或人员活动区。

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