高精度恒溫恒濕潔凈室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案

　　為了同時控制溫度和濕度，空調(diào)系統(tǒng)必須具有加熱，加濕，冷卻，除濕功能和自動控制系統(tǒng)。有必要確保將所達到的控制精度和該區(qū)域內(nèi)均勻的溫度和濕度與普通中央空調(diào)，送風要求和送風溫度差換氣次數(shù)進行比較[2]。恒溫恒濕系統(tǒng)通常會連續(xù)運行并消耗大量能量。如何同時優(yōu)化具有高溫，高濕，控制精度，恒溫恒濕的空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，是工程技術(shù)人員面臨的問題。

　　1高??精度恒溫恒濕系統(tǒng)設(shè)計要求及解決方案

　　該項目源自研究所的辦公??室和實驗大樓的中央空調(diào)的設(shè)計和改造項目。該辦公樓中的實驗室用于存儲和使用參考對象進行測試和測量。它對參數(shù)有高精度要求，例如實驗室的溫度和濕度條件，風速和溫度場均勻性。空調(diào)總面積為1000平方米，有20個實驗室。全年必須保持恒定的溫度和濕度。該項目要求室內(nèi)參考溫度為20℃。根據(jù)房間的功能，溫度波動要求在±0.2?±2℃以內(nèi);室內(nèi)濕度：50%±10%;室內(nèi)噪音：<50dB;每個房間對風速都有特殊要求。

　　空氣處理計劃

　　使用全空氣一次回風系統(tǒng)，可根據(jù)地理位置的不同和控制精度的不同在三個區(qū)域進行控制。夏天的空氣

　　處理過程：將室內(nèi)回風(N)排出并與新鮮空氣(W)(C)混合，通過空氣處理機(L)的冷盤管將空氣冷卻至露點溫度以下，以進行除濕和除濕;并通過電加熱進行再加熱和加濕加濕控制空氣到總空氣供應狀態(tài)點(O)，房間的空氣出口端裝有電加熱裝置，以進一步調(diào)節(jié)每個房間的空氣供應溫度。冬季的空氣處理過程如圖2所示。冬季無需冷卻。加熱水通過冷盤管用作主要加熱，原來的電加熱是輔助加熱。將室內(nèi)回風與新鮮空氣(C)混合后，由表面冷卻器加熱(C點至1點)，并通過電加熱，再加熱和加熱將空氣控制到總空氣供應狀態(tài)點(O)。加濕。

　　冷(熱)源及其他主要設(shè)備的空調(diào)設(shè)計制冷負荷為270kW，冬季熱負荷為130kW。多個冷水機組用于連接敞開的恒溫水箱(以下簡稱：水箱)，以確保負荷增加和減少的靈活性以及水溫的穩(wěn)定性。二次泵系統(tǒng)的水系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)采用恒流系統(tǒng)，三個主冷卻水泵和三個冷卻水泵對應于冷卻器，冷卻水泵通過變頻控制，調(diào)節(jié)冷卻水流量根據(jù)溫度變化。 ，對應3臺冷卻塔的機組數(shù)量和風機的啟停控制，達到了節(jié)能降噪的目的。該系統(tǒng)配有水箱，水箱中水的溫度可以穩(wěn)定在設(shè)定溫度。如果發(fā)生突然變化，冷水源的側(cè)面或末端，水箱中的冷水源仍相對穩(wěn)定，以確保房間末端的溫度穩(wěn)定，系統(tǒng)可以根據(jù)需要調(diào)整房間和水箱的使用。在任何天氣條件下設(shè)定水溫時。

　　空氣系統(tǒng)分為三個區(qū)域，用于集中供氣，溫度差為2°C。由于該項目的特殊要求，最終房間的原始插座無法更改，并且某些房間需要使用低速風扇。對風的設(shè)計，對風速的形式和要求不同，使用不同類型的實驗室速度場，對溫度場進行CFD模擬。根據(jù)模擬結(jié)果，適當調(diào)節(jié)鼓風機和鼓風機系統(tǒng)之間的溫差量。

　　2系統(tǒng)的控制基于圖3所示的基于DDC的系統(tǒng)控制邏輯。該系統(tǒng)是多級調(diào)節(jié)的，每個級別都是獨立控制的，并且相互補充，因此室溫和濕度可以快速穩(wěn)定在目標設(shè)定值。

　　在排出回風后，系統(tǒng)的回風與新鮮空氣混合。混合空氣的溫度和濕度由空氣閥控制。排氣閥和新鮮空氣閥互鎖并受到控制，以保持系統(tǒng)中恒定的正壓差。調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)表面冷卻器的熱交換，以使表面冷卻器之后的空氣供應溫度和濕度達到目標值。該目標值隨混合空氣的露點溫度動態(tài)變化，并合理地調(diào)節(jié)熱交換和分配系統(tǒng)的顯熱和潛熱。調(diào)整比例。空氣經(jīng)過冷卻和除濕后，經(jīng)過主電加熱部分和濕膜加濕部分后被送出。總供氣溫度和濕度由連續(xù)可調(diào)的電加熱和變頻加濕泵精確調(diào)節(jié)。此時，總的送風溫度和濕度分別在0.1°C和3%之內(nèi)波動。

　　系統(tǒng)將空氣發(fā)送到每個房間。由于每個房間的距離和負載不同，因此有必要進一步調(diào)整終端溫度。適用于連續(xù)可調(diào)的小型電加熱裝置以及高精度，靈敏的Vaisala QFA系列和Siemens HMT系列溫度和濕度傳感器。房間負載波動，并且對房間的溫度和濕度進行精確控制。

　　綜上所述，對空氣處理過程各個環(huán)節(jié)的精確控制是設(shè)計高精度恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵。最重要的是空氣調(diào)節(jié)器的冷盤管穩(wěn)定且可調(diào)的熱交換。

　　在項目中對電動二通閥的調(diào)節(jié)通常會考慮對表中水冷卻盤管的熱交換進行控制以達到目標。由于水量的變化和熱傳遞的變化不是線性的，因此將導致所供應的空氣的溫度和濕度的波動以及所供應的空氣的參數(shù)的波動。同時，冷水機組的裝卸，啟停有一定的滯后現(xiàn)象，也會引起供氣參數(shù)的波動。該設(shè)計利用熱交換三通閥和水箱中的水的匯合來控制冷卻盤管流量計的兩個突出問題。該設(shè)計使用合流三通閥和水箱來控制冷盤管的熱交換。具有半封閉隔間的水箱起冷藏，恒溫和緩沖的作用。它不僅可以減少因能耗造成的冷卻器頻繁啟動和停機，而且可以避免由于溫度波動而引起的瞬時水溫波動風。冷卻水系統(tǒng)使用組合式三通進入AHU冷盤管，將冷卻水與部分表面冷卻器回水混合，然后進入表面冷卻器，然后進入表面冷卻器和回水的冷卻水比例根據(jù)所需的實際冷卻能力連續(xù)調(diào)節(jié)。在保持表面冷卻器的冷水流量的情況下，通過改變冷水的溫度來改變表面冷卻器和混合空氣之間的熱交換，從而確保盤管的熱交換隨溫度線性變化。

　　3系統(tǒng)節(jié)能運行策略及優(yōu)化設(shè)計

　　根據(jù)不同季節(jié)和室外溫濕度，焓值變化，設(shè)置夏，冬，春，秋，過渡季節(jié)，四種工作方式，合理配置冷卻器，鍋爐，熱水，空氣清新劑，加濕器，電加熱供應(冷和熱)源，同時控制溫度和濕度，最大程度地減少不必要的污染負荷并節(jié)省能源。最大限度地利用新鮮空氣以減少冷卻器上的負荷。如果室外溫度足夠低，則可以將室外空氣用作冷源，并且可以使用溫度經(jīng)濟循環(huán)控制來調(diào)節(jié)回風閥，排氣閥和新鮮空氣閥，以確保溫度設(shè)定。當潛熱負荷較大時，使用焓值的經(jīng)濟循環(huán)控制代替溫度的經(jīng)濟循環(huán)控制，并且將室外溫度的判斷更改為焓的判斷。在無人操作期間，冷卻方法采用新鮮空氣冷卻。采用動態(tài)露點溫度控制，以隨著室外溫度的變化不斷調(diào)節(jié)表面冷卻器的熱交換，盡可能減少冷卻器的負荷，并避免不必要的再加熱和加濕。冷水系統(tǒng)還使用帶有半封閉隔間的開放水箱，以減少因頻繁啟動和停止冷卻器而引起的能耗。使用合流三通閥可提高供水溫度，減少不必要的冷卻和除濕，并節(jié)省冷卻能力。冷卻水系統(tǒng)采用變頻技術(shù)，可以控制冷卻塔風扇的開和關(guān)，有效跟蹤冷水機的輸出，減少水泵和風扇的能耗。

　　電表冷卻器采用四根管道。在冬季，首先將院子中的熱水用作熱源，以節(jié)省電加熱的能耗。熱水管由電動二通閥調(diào)節(jié)。

　　4系統(tǒng)運行效果

　　調(diào)試后，將按照通風和空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中的潔凈室測試方法對每個辦公室在工作期間的主要指標進行測試。測試結(jié)果完全符合設(shè)計要求。