恒溫恒濕房設(shè)計(jì)方案

恒溫恒濕房設(shè)計(jì)方案南京拓展科技有限公司是專業(yè)從事恒溫恒濕、生物安全、理化檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)室整體規(guī)劃設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行保障為一體的高科技服務(wù)型企業(yè)，是實(shí)驗(yàn)室綜合解決方案的提供者。建設(shè)要求：恒溫恒濕室技術(shù)要求a）符合ISO、GB標(biāo)準(zhǔn)。b）根甲方要求恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室設(shè)置精度、風(fēng)速0?25m/soc）2建筑要求a）建筑物周H無強(qiáng)磁場(chǎng)、震動(dòng)、熱源、異味、污染等。b）建筑物層高應(yīng)在3.0m以上（梁下凈空高度）。3、恒溫室建設(shè)要求a）送風(fēng)方式為孔板式，上送風(fēng)，下回風(fēng)。b）室內(nèi)凈空高度為2.35-2.70moc）無窗，減少門的數(shù)量。d）新建實(shí)驗(yàn)室的恒溫室內(nèi)不設(shè)上下水、供暖管線設(shè)施。改建實(shí)驗(yàn)室的恒溫室內(nèi)上下水、供暖管線設(shè)施應(yīng)按規(guī)范作隔熱防潮處理。4、空調(diào)機(jī)房建設(shè)要求a）應(yīng)建在有外墻的位置。b）獨(dú)立供電系統(tǒng)和接地系統(tǒng)。c）設(shè)有上下水，下水作防異味處理。5保溫墻面要求X=0.021"0.12Kcal/m-H°C（X=0.0244—0.1395w/m-k）范日內(nèi)，吸水率不大于10%,熱絕緣性能優(yōu)，耐水性能好，難燃，綠色環(huán)保、尺寸穩(wěn)定性能好的材料.6、保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)入二0?02670.0289w/nvk,滿足要求。恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)，是將室內(nèi)的溫濕度及潔凈度控制在一定的波動(dòng)范W內(nèi)，以滿足工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等特殊場(chǎng)合對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求。近年來，隨著我國生產(chǎn)力的發(fā)展和科技水平的不斷提高，恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合越來越多，溫濕度要求也不斷提高。在電子、醫(yī)藥、計(jì)量、紡織、光學(xué)儀器和農(nóng)業(yè)育種等領(lǐng)域，恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的精度和可靠性直接關(guān)系著產(chǎn)品的品質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在系統(tǒng)的冷熱源配置、空氣熱濕處理、氣流組織和系統(tǒng)控制等方面均與舒適性空調(diào)系統(tǒng)存在較大差異。結(jié)合近年來典型工程實(shí)踐，討論恒溫恒濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要注意的若干問題。室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的確定恒溫恒濕間室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的確定取決于產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)對(duì)像或?qū)嶒?yàn)設(shè)備的要求。不同的精度和可靠性等要求，往往使恒溫恒濕系統(tǒng)的復(fù)雜性大不相同，也極大地關(guān)系到系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用。肓目地提高精度要求，往往會(huì)導(dǎo)致初投資和運(yùn)行費(fèi)用成倍增加；相反，如果精度要求過低，將可能直接導(dǎo)致生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的失敗。因此，在系統(tǒng)設(shè)訃之前，需要暖通專業(yè)人員與使用方根據(jù)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)對(duì)像的要求，準(zhǔn)確地提出室內(nèi)環(huán)境的要求。主要包括：1）控制區(qū)域。在某些生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)過程中，需要對(duì)整個(gè)房間的溫濕度進(jìn)行控制。但更多的請(qǐng)況是只須對(duì)特定的生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格控制。2）基準(zhǔn)溫濕度。很多生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)要求基準(zhǔn)溫濕度為固定不變的值，例如很多計(jì)量實(shí)驗(yàn)要求的基準(zhǔn)溫度為22一些紡織類的生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)要求基準(zhǔn)相對(duì)濕度為65%。還有一些特殊的實(shí)驗(yàn)過程和氣候室，要求室內(nèi)的基準(zhǔn)溫濕度可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)需要確認(rèn)其變化范圍和變化時(shí)間。3）溫濕度精度。溫濕度精度一般包括2方面的要求，即單一控制點(diǎn)的時(shí)間變化率和均勻度。在參數(shù)確認(rèn)階段，必須明確精度要求的涵義。均勻度要求一般針對(duì)溫度精度，可以用垂直方向和水平方向的溫度梯度要求的方式提出。4）新風(fēng)要求。新風(fēng)要求一般根據(jù)室內(nèi)工作人員數(shù)量提出。新風(fēng)對(duì)室內(nèi)環(huán)境擾動(dòng)極大，因此新風(fēng)量的確定應(yīng)該盡可能合理、準(zhǔn)確。山于一般恒溫恒濕環(huán)境所需要的換氣次數(shù)較多，因此不能采用最小新風(fēng)比的方法確定。5）可靠性要求。某些實(shí)驗(yàn)周期較長或重要的場(chǎng)合，對(duì)恒溫恒濕環(huán)境的可鼎性有明確要求，如要求系統(tǒng)可連續(xù)不間斷運(yùn)行若干時(shí)間。此時(shí)需要在設(shè)備的備用方面加以考慮。6）其他。某些電子醫(yī)藥類實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)凈化級(jí)別有嚴(yán)格的要求。有一些實(shí)驗(yàn)需要嚴(yán)格控制噪聲和掘動(dòng)。還有可能要求室內(nèi)保持一定正壓或負(fù)壓。冷熱負(fù)荷和環(huán)境擾動(dòng)因素影響恒溫恒濕間熱濕環(huán)境的主要擾動(dòng)因素包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新風(fēng)、人員、燈光和設(shè)備等。在恒溫恒濕環(huán)境的設(shè)訃中，應(yīng)根據(jù)要求采取不同措施減少或消除這些因素對(duì)熱濕環(huán)境的影響。主要措施包括：1）采用內(nèi)保溫等措施優(yōu)化ffl護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能；提高門窗的密閉性。2）合理設(shè)置房間建筑布局，較高精度要求的恒溫恒濕間一般不應(yīng)設(shè)在有外窗的房間；在必要時(shí)，在高精度恒溫恒濕間外應(yīng)設(shè)置套間，并將套間的溫度控制在合理范W內(nèi)［2］。3）提高生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)化水平，盡量減少室內(nèi)人員數(shù)量；根據(jù)實(shí)驗(yàn)人數(shù)和衛(wèi)生要求確定新風(fēng)ft，減少不必要的新風(fēng)量要求；在一些場(chǎng)合需要對(duì)新風(fēng)進(jìn)行單獨(dú)處理后再與回風(fēng)混合。4）采用發(fā)熱量小的節(jié)能燈具；5）減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備的散熱量，對(duì)于必須的發(fā)熱設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離溫濕度控制區(qū)域，或采取局部冷卻措施?？諝馓幚磉^程與舒適性空調(diào)不同，恒溫恒濕環(huán)境的冷熱源容量很大程度上取決于采用什么樣的空氣處理過程和換氣次數(shù)，而不一定取決于空調(diào)負(fù)荷的大小?？傮w而言，恒溫恒濕系統(tǒng)一般采用先冷卻、除濕，再加熱、加濕的空氣處理過程，用控制加熱量和加濕量的方法控制室內(nèi)溫濕度的精度。3.1新風(fēng)單獨(dú)除濕定露點(diǎn)控制的一次回風(fēng)系統(tǒng)由于需要將混風(fēng)處理到機(jī)器露點(diǎn)，往往能耗較高。因此，當(dāng)面積較大，且換氣次數(shù)較多時(shí)，可以考慮采用新風(fēng)承擔(dān)主要濕負(fù)荷的系統(tǒng)，此時(shí)可以適當(dāng)減小循環(huán)風(fēng)冷卻段和加熱段的容量，減少冷熱抵消。該系統(tǒng)采用表冷和轉(zhuǎn)輪除濕對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理。山于完全山新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷，這種系統(tǒng)對(duì)新風(fēng)除濕的要求較秋需要達(dá)到較低的含濕量。冷熱源的選擇恒溫恒濕系統(tǒng)的冷源設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際需求采用各種不同的型式。采用直接蒸發(fā)式機(jī)組可以在同一設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)冷源與空氣處理功能，包括風(fēng)冷直接蒸發(fā)式機(jī)組和水冷直接蒸發(fā)式機(jī)組。U前的柜式恒溫恒濕機(jī)組大部分均采用這2種方武，在精度和控制要求不高的場(chǎng)合(如±0?5C)，可以直接采用這種機(jī)組。采用直接蒸發(fā)式機(jī)組時(shí)，山于風(fēng)系統(tǒng)的附性小，機(jī)組啟停時(shí)系統(tǒng)溫濕度變化非常劇烈，這就對(duì)控制系統(tǒng)的調(diào)試提出了更高的要求。因此當(dāng)系統(tǒng)較大、精度要求較高時(shí)，一般推薦采用風(fēng)冷冷水機(jī)組或水冷冷水機(jī)組制備冷水作為冷源，并單獨(dú)設(shè)置空氣處理機(jī)組。需要注意的一點(diǎn)是，無論選擇哪種型式的冷源，一般都需要其在全年具有制冷能力，包括過渡季和冬季。當(dāng)采用風(fēng)冷型機(jī)組時(shí)，需要考慮當(dāng)?shù)氐亩臼彝鉁囟?，尤其是北方地區(qū)，保證冷凝壓力在合理范W內(nèi)。對(duì)可靠性要求較高的場(chǎng)合，還應(yīng)考慮冷源的備用問題。恒溫恒濕系統(tǒng)的熱源根據(jù)需要可以選擇熱水、蒸汽或電加熱等型式，根據(jù)控制要求可采用一級(jí)或多級(jí)加熱。對(duì)于精調(diào)加熱器，應(yīng)選擇調(diào)節(jié)性能較好的電加熱器風(fēng)系統(tǒng)和氣流組織的設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)不同的精度要求，風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)采用不同的換氣次數(shù)。在系統(tǒng)劃分時(shí)，不同基準(zhǔn)溫度要求的房間的風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)分開獨(dú)立設(shè)置。相同基準(zhǔn)溫度、不同精度要求的房間可劃分為同一系統(tǒng)，但應(yīng)采用不同的換氣次數(shù)，并設(shè)置調(diào)節(jié)閥門，也可以在各送風(fēng)支管上設(shè)置精調(diào)加熱器。末端氣流組織形式一般采用上送下回。應(yīng)確保溫濕度控制區(qū)域的風(fēng)速衰減至正常范并使送風(fēng)與室內(nèi)空氣充分混合后進(jìn)入工作區(qū)?；仫L(fēng)口應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)散熱設(shè)備位置或人員活動(dòng)區(qū)。當(dāng)均勻度要求較高時(shí)，應(yīng)采用孔板送風(fēng)方式。為了真實(shí)地反映試驗(yàn)環(huán)境溫濕度條件還必須考慮以下參數(shù)：控制恒定率：調(diào)節(jié)器和控制器對(duì)控制傳感器所在位置的恒定控制。傳感器精度：溫度和濕度傳感器的不確定度。均勻度：山空氣不流通，熱源、潮濕的物品，或者與相鄰空間的空氣流動(dòng)而導(dǎo)致的室內(nèi)溫濕度的變化梯度。例如，如果規(guī)定的條件是23°C±2°C/50%RH±5%，而且記錄儀器顯示相對(duì)濕度的精度控制在土2%以內(nèi)。但是考慮均勻度和傳感器精度以后，肯定達(dá)不到規(guī)定溫濕度的要求。要達(dá)到更精確的試驗(yàn)溫濕度條件需要考慮以下參數(shù)：1.U前市場(chǎng)上最好的濕度傳感器的精度為土1%。2?通風(fēng)悄況下，熱源的位置會(huì)影響實(shí)驗(yàn)室的均勻度，一般在±1%到土6%之間。3?將以上參數(shù)加到顯示的精度(±2%)會(huì)得到整個(gè)空間的精度在土4%到土9%之間。試驗(yàn)箱或試驗(yàn)間要想真正達(dá)到規(guī)定的溫濕度條件，設(shè)計(jì)者要分別考慮以下三方面因素的影響。單點(diǎn)恒定率（控制部分）在此影響因素中，必須考慮調(diào)節(jié)器與控制器間的調(diào)節(jié)變化、晝夜的變化、季節(jié)的更替以及突發(fā)1W況（如試驗(yàn)設(shè)備的開啟或關(guān)閉、開關(guān)燈或是實(shí)驗(yàn)室門的開啟等等）對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫濕度的影響。此影響因素的大小取決于設(shè)備的調(diào)節(jié)能力和控制能力。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)沒有突發(fā)1W況引起溫濕度變化時(shí)，可以對(duì)調(diào)節(jié)器短期的控制能力進(jìn)行評(píng)定。調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)變化方式包括降溫、加熱、加濕和去濕等。晝夜的變化、季節(jié)的更替、突發(fā)悄況等感應(yīng)性因素和潛在性因素都將會(huì)引起實(shí)驗(yàn)室溫濕度的高低變化，并對(duì)實(shí)驗(yàn)室溫濕度的長期穩(wěn)定造成影響。良好的封閉、與外界溫濕度隔離、使用適當(dāng)?shù)姆绞窖a(bǔ)充空氣，對(duì)減少實(shí)驗(yàn)室溫濕度變化將起到很好的效果。應(yīng)依據(jù)最大可預(yù)期的潛在性因素和感應(yīng)性因素來設(shè)計(jì)溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。潛在性因素主要來自于人員、泄漏、水池排放和新鮮空氣的補(bǔ)充。感應(yīng)性因素來自于燈光、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、人員、泄漏和新鮮空氣的補(bǔ)充。整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須有能力對(duì)山于晝夜的變化、季節(jié)的更替引起的溫度變化進(jìn)行控制。空氣溫度的精確控制要求對(duì)相對(duì)濕度進(jìn)行嚴(yán)格控制。假設(shè)在12°C結(jié)露點(diǎn)上空氣的含水率保持恒定，但空氣溫度在：L0°C之間變化，那么相對(duì)濕度就在47%和53%之間波動(dòng)，0?2°C的空氣溫度變化將引起大于0.5%的相對(duì)濕度的變化。傳感器精度溫度傳感器比濕度傳感器更精確并容易校準(zhǔn)。山于精度為0?l°C的溫度傳感器比較容易買到，因此濕度的測(cè)量就成為這一領(lǐng)域的主要問題。U前，市場(chǎng)上出售的濕度傳感器的公稱精度大多數(shù)為+1%,這是一臺(tái)新的傳感器在一個(gè)溫濕度相對(duì)穩(wěn)定的條件下所能達(dá)到的最高精度。購買了一臺(tái)濕度傳感器以后，需在預(yù)期使用的整個(gè)溫濕度范ffl內(nèi)，反復(fù)驗(yàn)證其公稱精度。例如，如果計(jì)劃進(jìn)行溫濕度交變?cè)囼?yàn)，那么應(yīng)確保濕度傳感器能夠在預(yù)期的變化范B內(nèi)進(jìn)行溫度的補(bǔ)償并保證它的精度不會(huì)隨溫度而漂移。大多數(shù)濕度傳感器在相對(duì)濕度為85%到90%的悄況下精度會(huì)降低。山于濕度傳感器在使用過程中精度會(huì)漂移，因此必須對(duì)其進(jìn)行定期的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的間隔時(shí)間不同，取決于傳感器的類型和工作環(huán)境（如溫濕度變化范圉、空氣的潔凈程度以及各種化學(xué)藥品的濃度）。通常悄況下，校準(zhǔn)的間隔時(shí)間是一年，必須確認(rèn)校準(zhǔn)程度涵蓋整個(gè)工作溫濕度變化范用來校準(zhǔn)的儀器需要有文件記錄?？伤菰吹囊馑际莾x器依據(jù)一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)或者引用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。大多數(shù)的傳感器都有一份出廠校準(zhǔn)報(bào)告，這份報(bào)告只說明其生產(chǎn)時(shí)的精度并不能真實(shí)反映其在實(shí)際使用過程中的1W況?？刂破骰蛘{(diào)節(jié)器的精度是整機(jī)電路分路上傳感器的精度，它們會(huì)影響讀出的精度。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中依據(jù)引用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)控制傳感器校準(zhǔn)可以避免這些誤差。均勻度均勻度是對(duì)在整個(gè)溫濕度控制區(qū)域內(nèi)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的溫度和濕度的差異。影響均勻度的主要因素包括：全部熱源（明顯的熱源與潛在的熱源）、影響溫濕度的負(fù)載的位置、控制傳感器的位置、通風(fēng)情況、空氣流動(dòng)量的大小、適當(dāng)?shù)母魺嵩O(shè)施和阻隔水蒸氣裝置。全部熱源（燈光、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、人員、從墻壁和管道透過的熱量、補(bǔ)充空氣導(dǎo)致的熱量變化）如果在整個(gè)受控區(qū)域內(nèi)完全沒有對(duì)溫、濕度產(chǎn)生影響的負(fù)載，那么均勻度將很容易控制。一個(gè)安裝有3.6米X3米X3米的恒溫恒濕設(shè)備的試驗(yàn)室內(nèi)，如果室內(nèi)空氣流量為600CFM（每小時(shí)換氣30次b并有一個(gè)3,000BTU{880瓦特）的負(fù)載，那么實(shí)驗(yàn)室的供給空氣與回流實(shí)驗(yàn)室的空氣溫度會(huì)相差26°C。如果進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的空氣條件為23°C/50%RH并假定沒有含水率的變化，那么回流實(shí)驗(yàn)室的空氣的溫濕度將為256°C/43%RH。增加空氣流動(dòng)量或者減少影響溫濕度的負(fù)載，能減少這些誤差。3000BTU（880瓦特）室內(nèi)負(fù)載進(jìn)入空氣每小時(shí)空氣流量回流空氣23°C/50%RH15次（300CFM）300立方英尺/分鐘278°C/37%RH23°C/50%RH30次（600CFM）600立方英尺/分鐘256°C/43%RH23°C/50%RH45次（900CFM）900立方英尺/分鐘245°C/45%RH23°C/50%RH60次（1200CFM）1200立方英尺/分鐘239°C/48%RH空氣的流通總量是設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)并使溫度負(fù)載的影響降到最低的重要因素。根據(jù)具體的操作程序與室內(nèi)溫濕度的負(fù)載悄況,每小時(shí)25次至45次的換氣量是最理想的。負(fù)載的位置也是一個(gè)重要因素。如果條件允許，最好將影響溫濕度的負(fù)載安裝在空氣回流管道的附近，盡可能避免對(duì)剩余實(shí)驗(yàn)室受控空間的影響。負(fù)載的位置還會(huì)影