(高精度恒(héng)溫恒濕係統的設計要求和方案)
空(kōng)氣處理方案
采用全空氣一次(cì)回(huí)風係統,根(gēn)據地理位置的不同和控製精度的差異分3個區控製。
將室(shì)內回風(N)排出部分後與新風(W)混合(C),通過空(kōng)氣處理機表冷盤管將空氣冷卻至露點溫度以下(L)降溫除濕,通過電加熱再熱和加濕將空氣(qì)控製到總送風狀態點(O),房間出風末端設置電加熱對各個房間(jiān)送風溫度進一步調節(jiē)。
冬季無須供(gòng)冷,將表冷盤管通入采暖熱水作為主加熱使(shǐ)用(yòng),原電加熱為輔助加熱。室內回風與新風混合後(C),通過表冷器熱水加熱後(C點至1點),經電加(jiā)熱再熱和加濕將空氣控製到總送風狀態點(O)。
冷(熱)源和其他主要設備
空調設計冷負荷(hé)為270kW,冬季熱(rè)負(fù)荷130kW。采用多台冷水機組連接開式(shì)恒溫水箱(以下簡(jiǎn)稱:水箱),保證負荷增(zēng)減的靈活性和水溫的穩定。二次泵係統的水係統,輔助係統采用恒定(dìng)的流動係統,三個主要的冷(lěng)卻水泵和冷卻水泵一個(gè)一一對應(yīng)與冷(lěng)卻器,冷(lěng)卻水泵(bèng)變頻控製(zhì),並根據溫度變(biàn)化而改變冷卻水流量調節(jiē),另外,單位的相應數量的3個冷卻塔和球迷的啟動和停止控(kòng)製,以達(dá)到節能(néng)和降低噪音的目的。係統設置水(shuǐ)箱,水箱中的水的溫度可(kě)以被穩定在設定溫度。突變時,側麵或結束時的冷(lěng)源,水箱中的水的(de)冷源仍然(rán)是相對穩定的,從而,以確保穩定的溫度在房間的結束,而(ér)該係統可根(gēn)據需要(yào)調節室的使用及水箱(xiāng)內的水的溫度設定時,在任何的天氣條件下。
風係統分為三個區集(jí)中送風,送(sòng)風溫差為2度。由於(yú)這個項目的特殊要求(qiú),在盡頭的房間是不能改變原(yuán)來的插座,和一些房間需要低速風機。出風(fēng)的設計,不同(tóng)的形式和風速的要求,使用不同類(lèi)型的實驗室速度場(chǎng),溫度場的CFD模擬。根(gēn)據仿真結果,鼓風機和鼓風機係統的溫(wēn)度差的量進行適當調整。
係統的控製
基於DDC的係統控(kòng)製邏輯,係統(tǒng)多級(jí)調節,每級獨(dú)立控(kòng)製,又可互補,使房間溫度和濕度快速穩(wěn)定在目標設定值。
係(xì)統回風排出部分後與新風混合,混合空氣的溫、濕度由風閥(fá)控製,排風閥與新風閥連鎖控製,維(wéi)持係統恒定的正壓差。由(yóu)調節閥調節表冷器的(de)換熱量,使得表冷器後送風溫、濕度達到目標值,此目標值(zhí)隨混(hún)合空氣露點溫度動態變(biàn)化,合理調節換(huàn)熱量(liàng)和分(fèn)配係統顯熱和潛熱(rè)的調節比例。送風降溫除濕後經過主電加熱段和(hé)濕膜加濕段後送(sòng)出(chū)。總送風溫、濕度通過(guò)連續可調電加熱和(hé)變頻加濕水泵精確調節,這時總送風溫、濕度波動分別在0.1e和3%以內。
係(xì)統(tǒng)送(sòng)風至各個房(fáng)間,由於各房間遠(yuǎn)近不一,負(fù)荷不同,需要對末端溫度進一步調節,連續可調的小型(xíng)電加熱配合高精度靈敏(mǐn)的維薩拉QFA係列(liè)和西門子HMT係列溫濕度傳感器,適應(yīng)了房間負荷的波動,精確控製(zhì)房間溫、濕度。
綜上所述,精確控製空(kōng)氣處理過程的每一(yī)個環節均(jun1)是設計高精度恒溫恒濕係統的關鍵,其中(zhōng)最重要的是空氣處理機表冷盤管換熱量的穩定可調。
工程中(zhōng)的電(diàn)動二通(tōng)閥的調節一(yī)般是考慮到表中的水冷卻(què)盤管的熱交換的控製,以達到目的。由於水的量改(gǎi)變與熱傳遞(dì)的變化(huà)不是線性關係,會導致供給空氣溫度和濕度波動,也導致在供給(gěi)空氣參數波動(dòng)。同時(shí)冷水(shuǐ)機組的加卸載和啟停有一定的滯後性,也會引起送風參數的波動。該設計使用了該熱交換的合流的三通閥和水箱中的水(shuǐ),以控製冷卻線(xiàn)圈表兩個突出問題。設計(jì)采用(yòng)合流三通閥和水箱來控(kòng)製(zhì)表冷盤管的換熱量(liàng)。帶有半封閉隔腔的水箱起到蓄冷(lěng)恒溫和緩衝的(de)作用(yòng),不僅可以減少能源消耗帶來的頻繁啟動和停止裝卸的冷(lěng)卻器,而且也(yě)避免了溫度波動的瞬時水的溫度波動風。冷凍水係(xì)統進(jìn)入AHU冷盤管處采用合流電動三通,冷凍水與部分表冷器回水混合後進入表冷器,根據實際需要(yào)的冷量不斷調整進入表冷器冷凍水和回水的比例,在維持表冷(lěng)器冷水(shuǐ)流量(liàng)不變的情況下(xià),通過改變冷水溫(wēn)度改變表冷器與(yǔ)混合空氣的換(huàn)熱量,從而(ér)保證盤管(guǎn)換熱量隨溫度線性變(biàn)化。
係(xì)統的節能運行策略與優化設計
根據(jù)不同的季節和室外的溫度和濕度,焓變,設置在夏季、冬季、春季和秋季、過渡季,四(sì)種工作(zuò)模式,合理配置了(le)冷(lěng)卻器,鍋爐,熱水,空氣清新器,加(jiā)濕器,電加熱(冷,熱)源(yuán)的供應,同時控製溫度(dù),濕度,最大限度地減少不必要的(de)汙(wū)染負荷,節約能源。最大限度地利(lì)用新風,以降低冷卻(què)器上的負載。如果室外溫度是足夠低,可以以室外空氣作為冷源,利用溫度經濟循環控製,調節回風(fēng)閥、排風閥和新風閥(fá),以保證溫(wēn)度的(de)設定(dìng)值。在潛(qián)熱負荷較大時,采用焓值經濟循(xún)環控製代替溫度經濟循環控製,將(jiāng)判斷室外氣溫改為判斷焓值。在無人工作期間(jiān),冷卻方式采用全新風冷卻。采用動(dòng)態露點溫度控製,隨室(shì)外溫度的變化不斷調整表冷器的換熱量,盡可能降低冷機負荷,同(tóng)時(shí)避免不必要的再熱與加濕。冷(lěng)水係統中還采(cǎi)用了帶有半封(fēng)閉隔腔的(de)開式水箱減少冷機的頻繁啟停加卸載帶來的能源消耗,使用合流三通閥提高了供(gòng)水溫度,減少不必要的冷卻除濕,節約了(le)冷量。冷卻水係統采用變頻技術,冷卻(què)塔風機可開停控製,有效跟蹤冷機出力,降(jiàng)低水泵和風機能耗。
表冷器(qì)采用四管製,冬季是優先使用接(jiē)入的院內采暖(nuǎn)熱水作(zuò)為熱源,節約電加熱的能耗,熱水管由電(diàn)動兩通閥調節(jiē)。
係統的運行效果
調試結束後按(àn)照GB)通風與空調工程施工質量驗收規範(fàn)6中潔淨室測試方法對上班期間各辦公室主要指標進行(háng)實際測試。測試結果完全符合設計要求,給出了條件最苛刻的2#房間溫度實(shí)際測試數據(jù)曲線。
從測試數據表(biǎo)和趨勢(shì)曲線(xiàn)得(dé)出,2#房間溫度精確(què)平穩,房(fáng)間各測試點溫度控製在18.8~20.1e之間,優於設計要(yào)求。