恒温恒湿空气处理过程设计

浅谈恒温恒湿空气处理过程设计

提出以空调区温湿度基数与精度为标准,将恒温恒湿空调系统划分为两类,对应采用

不同的空气处理过程设计。并简述空调加湿及除湿过程的选用方案。

引言

随着建筑功能性的增多,越来越多的项目需要维持室内环境的温湿度恒定,比如大型的数据网络机房、医院手术室等。在进行恒温恒湿空调系统设计时,不应只选用几台单元式恒温恒湿空调机放置在空调房间就了事,而应从空调区的温湿度基数与精度要求出发,进行合理的空气处理过程设计,确定合适的恒温恒湿空调系统。

1 空调房间温湿度精度要求的考量因素

根据空调区温湿度精度要求设计不同的空气处理方案:

对于精度要求不高时,夏季空气处理过程可只用表冷器进行降温除湿,按使用要求确定温度或湿度信号优先控制冷冻水电动二通阀开度以调节温湿度。

对于精度要求较高时则应对温湿度分别进行调节,即温湿度需要独立控制。

简述如下:

1、1较低要求恒温恒湿系统

当室内温度基数为23℃～28℃,精度为±2℃;室内相对湿度基数为50%～60%RH,精度为±10%RH时,可采用集中式全空气系统。空气处理原理图如图1。

夏季:室内温湿度通过控制冷冻水电动二通阀来实现。室内温、湿度信号与设定值比较后,按温湿度优先顺序或偏差值大小优先顺序控制表冷器出水电动二通阀开度,使新风,回风混合后经表冷器降温去湿后达到设计所要求的机器露点,送入空调房间,使室内空气温、湿度保持在规定的范围内。

冬季:新风与回风混合后,经加热加湿后送入室内,室内温度信号与设定值比较后,以偏差值控制加热器的电动二通阀的开度,调节加热量,使室内空气温度达到规定范围内;室内湿度信号与设定值比较后,以偏差值控制加湿器的电动阀开度,调节加湿量,使室内相对湿度达到规定范围内。

1、2较高要求恒温恒湿系统

当室内温度基数为23～26℃,精度为±1℃;室内相对湿度基数为50～60%RH,精度为±5%RH时,由于室内温、湿度要求的精度范围较小,夏季单靠控制冷冻水电动二通阀开度很难同时达到温湿度精度范围。因此室内温、湿度必须分开控制。空气处理原理图如图2。

夏季室内温度通过调节电加热器的加热量来实现,室内湿度通过调节冷冻水电动二通阀来实现。这里增加一个二次回风过程,可避免过多的热冷能量抵消,节约一部分能量。

通过以上两个例子可以瞧到由于空调房间温、湿度精度要求不同,应该采用不同的空气处理方案

2 空调房间温湿度基数要求的考量因素

由于空调房间温、湿度基数不同,也应采用不同的空气处理方案。调节室温用换热器就可实现,调节室内相对湿度却因室内露点温度不同而应采用不同的降湿、加湿设备。

2、1空气的除湿

新、回风混合后,经冷却去湿后机器露点的绝对含湿量须低于室内空气露点所对应的绝对含湿量,才有可能负担室内湿负荷。常规冷冻水供水温度为7℃,而经过表冷器冷却去湿后的空气出口干球温度比冷冻水供水温度高出约3、5~4℃。表冷器所提供的冷量要大于或等于空气处理过程所需冷量的同时,表冷器的干球温度效率及接触系数必须大于等于空气处理过程的干球温度效率及接触系数。还须考虑析湿系数的影响。因此采用常规7℃冷冻水供水的表冷器,冷却除湿的空气处理方案不适用于室内露点温度低于11℃的空调系统。室内露点温度在4℃～12℃之间,除湿设备可采用冷冻除湿机;当室内露点温度低于4℃时,采用冷冻除湿机除湿效率下降,机组除霜时间过长。这时可采用低露点空气干燥机,综合运用冷冻除湿与氯化锂转轮除湿技术:新风经初、中效两级过滤后,用蒸发器降温除湿到露点温度为6℃～8℃,再经过氯化锂转轮除湿机除湿,将空气露点降至-10℃。对于需要更低露点的空气,再经过二级表冷器与氯化锂转轮除湿机除湿,可将空气露点温度降至-20℃。氯化锂转轮除湿机可