某實(shí)驗(yàn)樓恒溫恒濕空調(diào)改造工程的設(shè)計(jì)

1、簡介： 本文介紹了某實(shí)驗(yàn)樓，恒溫恒濕空調(diào)改造工程的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試?？照{(diào)設(shè)備采用風(fēng)冷恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組，共分八個(gè)獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)?？偨Y(jié)了該工程從設(shè)計(jì)、安裝到調(diào)試，全過程的一些具體做法和體會(huì)。 關(guān)鍵字：恒溫恒濕空調(diào) 全空氣系統(tǒng) 電極加濕器 自動(dòng)控制 1 概述該工程為實(shí)驗(yàn)樓恒溫恒濕空調(diào)改造項(xiàng)目，共三層，空調(diào)面積約1340m2。原設(shè)空調(diào)系統(tǒng)，部分采用集中空調(diào)的方式,部分采用水冷柜式空調(diào)機(jī)的空調(diào)方式。系統(tǒng)經(jīng)過多年運(yùn)行，設(shè)備老化,系統(tǒng)陳舊,分區(qū)不合理，已不能適應(yīng)當(dāng)前工作的需要,為此有必要對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,為計(jì)量實(shí)驗(yàn)提供必需的恒溫恒濕工作環(huán)境。2 空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)、條件及空調(diào)冷負(fù)荷2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)夏季室外計(jì)

2、算干球溫度33.2，濕球溫度26.4冬季室外計(jì)算干球溫度-12，相對濕度45室內(nèi)溫度、濕度的要求見表1根據(jù)現(xiàn)場觀測和對原系統(tǒng)的分析，根據(jù)業(yè)主提出的工作需要,將實(shí)驗(yàn)樓改造為八個(gè)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，其條件、參數(shù)如表1：系統(tǒng)編號房間名稱及房號面積(m2)溫度（）濕度（%RH）工作人數(shù)儀器發(fā)熱功率（kW）系統(tǒng)1工程技術(shù)部106 30.00201.0501023工程技術(shù)部10750.00201.0501033交流電壓室10854.00201.0501033磁通量室10949.00201.0501033直流儀器室110（內(nèi)）52.47200.5501045系統(tǒng)2電容室203（內(nèi)）24.40200.55010

3、22直流儀器室206(內(nèi))23.77200.5501033數(shù)字儀表室21056.63201.0501022交流阻抗室211(東)54.76201.0501053數(shù)字儀表室211(西)56.63200.5501022交流阻抗室21225.65200.5501022系統(tǒng)3長度基線室103 160.50200.5501065系統(tǒng)4磁通基準(zhǔn)室30344.70201.0501011電感室30440.00201.0501022交流電量室30822.21201.0501012交流電量室30941.53201.0501032工程技術(shù)部31036.38202.0501021.5電磁測量室31227.00201.

4、0501021工程技術(shù)部31856.63202.0501032交流電量室31955.78201.0501032系統(tǒng)5輔助室17.00201.05010輔助室27.00201.05010控制室10.00200.5501020.5電阻測量室32.76200.5501035電壓測量室27.39200.5501025輔助室13.00201.05010系統(tǒng)6電壓基準(zhǔn)室20.50200.2501025電阻基準(zhǔn)室20.50200.2501025系統(tǒng)7電能基準(zhǔn)室121 60.09200.5501058高壓室12250.00201.0501045系統(tǒng)8（50萬級）光頻控制室10.00201.0501021試驗(yàn)室

5、116.00201.0501022試驗(yàn)室216.00200.5501022試驗(yàn)室318.00200.5501022試驗(yàn)室410.00200.5501022試驗(yàn)室560.00200.55010382.2 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷見表空調(diào)系統(tǒng)12345678冷負(fù)荷（kW）41.9845.9138.4248.8125.926.3346.4237.72注：新風(fēng)量按每人35m3/h計(jì)算。2.3 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)送風(fēng)量見表空調(diào)系統(tǒng)12345678送風(fēng)量（m3/h）114911027986001151256005600101008600注：送風(fēng)溫差的確定：室溫允許波動(dòng)范圍0.2，送風(fēng)溫差取3；室溫允許波動(dòng)范圍0.5，

6、送風(fēng)溫差取5；室溫允許波動(dòng)范圍12，送風(fēng)溫差取67。3 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 空調(diào)機(jī)組的選擇原機(jī)房內(nèi)空調(diào)機(jī)組全部取消,新設(shè)計(jì)采用R22制冷劑,直接蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)。系統(tǒng)17選用七臺廣東省吉榮空調(diào)設(shè)備公司生產(chǎn)的風(fēng)冷恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組； 系統(tǒng)8選用一臺廣東省吉榮牌風(fēng)冷潔凈恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組。機(jī)組性能參數(shù)詳見表空調(diào)系統(tǒng)12345678機(jī)組型號HF49NHF49NHF39NHF49NHF25NHF25NHF49NHJF39N名義制冷量（kW）49.649.639.449.625.025.049.639.4名義制熱量（kW）24.024.018.024.012.012.024.018.0風(fēng)量（m3/h）115

7、001150086001150056005600115008600機(jī)外余壓（Pa）600650420650350350500450加濕量（kg/h）88884488溫控范圍及靈敏度（）1821118211182111821118211182111821118211濕控范圍及靈敏度（RH）50705507055070550705507055070550705507053.2 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)冷恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組室內(nèi)機(jī)設(shè)在機(jī)房內(nèi)，室外機(jī)設(shè)在機(jī)房外綠化帶內(nèi)。空調(diào)采用全空氣系統(tǒng)，設(shè)送風(fēng)道、送風(fēng)口和回風(fēng)道、回風(fēng)口。經(jīng)空調(diào)機(jī)組處理后的空氣，通過送風(fēng)道、送風(fēng)口送至室內(nèi)，經(jīng)回風(fēng)口、回風(fēng)道回至機(jī)房。3.2.1 系

8、統(tǒng)1、系統(tǒng)2、系統(tǒng)4采用明裝風(fēng)管，側(cè)上送上回的送風(fēng)方式。送風(fēng)口為鋁合金雙層百葉風(fēng)口,回風(fēng)口為鋁合金單層百葉風(fēng)口。3.2.2 系統(tǒng)3走廊吊頂內(nèi)新設(shè)主送回風(fēng)管道，原室內(nèi)孔板送回風(fēng)系統(tǒng)不變。3.2.3 系統(tǒng)5、系統(tǒng)8原空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)部分送風(fēng)道送風(fēng)口,回風(fēng)道回風(fēng)口不變，送回風(fēng)主管道重新設(shè)置。3.2.4 系統(tǒng)6新設(shè)送、回風(fēng)主管道，原室內(nèi)孔板送回風(fēng)系統(tǒng)不變。3.2.5 系統(tǒng)7電能基準(zhǔn)室，原空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)部分送風(fēng)道送風(fēng)口,回風(fēng)道回風(fēng)口不變，送回風(fēng)主管道重新設(shè)置；高壓室新設(shè)風(fēng)管，明裝側(cè)上送上回的送風(fēng)方式。3.2.6 系統(tǒng)風(fēng)速的確定：本設(shè)計(jì)為低速風(fēng)道系統(tǒng)，主風(fēng)道風(fēng)速8m/s，支風(fēng)道風(fēng)速4.5m/s；雙層百葉送風(fēng)口風(fēng)

9、速2.35m/s，單層百葉回風(fēng)口風(fēng)速1.88m/s；孔板送風(fēng)：孔口流速2.5m/s，工作區(qū)流速0.15m/s；消聲靜壓箱流速1.0m/s。3.3 消聲減振3.3.1 每臺恒溫恒濕機(jī)組送風(fēng)口處、回風(fēng)口處設(shè)消聲靜壓箱，送、回風(fēng)主管道上設(shè)微穿孔板消聲器，機(jī)組與風(fēng)道采用帆布軟連接。3.3.2 機(jī)房內(nèi)恒溫恒濕機(jī)組設(shè)減振基礎(chǔ)。4 空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制本設(shè)計(jì)為獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)，機(jī)組控制程序?yàn)樗惋L(fēng)溫度控制，每個(gè)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)總管道上設(shè)一個(gè)總電加熱器，每個(gè)系統(tǒng)各房間支風(fēng)管設(shè)末端微調(diào)電加熱器，根據(jù)房間溫度不同要求，分別選用調(diào)功器無級控制。8個(gè)空調(diào)系統(tǒng)36個(gè)受控房間，設(shè)8個(gè)總風(fēng)管電加熱器和若干個(gè)末端微調(diào)電加熱器，采用一個(gè)

10、CPU315-2DP控制。為了節(jié)省投資，濕度按系統(tǒng)控制，每臺空調(diào)機(jī)組回風(fēng)口處設(shè)濕度傳感器，控制整個(gè)系統(tǒng)的濕度。為了保證系統(tǒng)的防火安全，每個(gè)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)管道上設(shè)壓差控制器，無風(fēng)壓差，電加熱器則不能啟動(dòng)。5 本設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)5.1 空調(diào)冷熱源采用廣東吉榮牌風(fēng)冷恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組,壓縮機(jī)采用進(jìn)口全封閉壓縮機(jī)，加濕器采用電極式加濕器,機(jī)組設(shè)計(jì)緊湊,占地面積小,采用數(shù)字式微處理器,控制精度高,可根據(jù)設(shè)定的溫濕度自動(dòng)開停機(jī)，全自動(dòng)控制，無需專人操作。5.2 空調(diào)系統(tǒng)為獨(dú)立的系統(tǒng)，恒溫恒濕精度高，使用靈活、方便，具有顯著的節(jié)能效果。6 對其他專業(yè)的要求本工程為改造項(xiàng)目，各個(gè)實(shí)驗(yàn)室對室內(nèi)溫度、濕度要求較高，故空

11、調(diào)設(shè)備、送回風(fēng)系統(tǒng)、自控系統(tǒng)應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)范和現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了減少外界氣候條件的干擾，恒溫恒濕室在建筑處理方面，必須做一些特殊的處理，這不僅有利于保證恒溫恒濕的精度，而且對空調(diào)設(shè)備的投資運(yùn)行費(fèi)用方面，也有著重要的意義。6.1 維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性及隔汽防潮。6.2 高精度（200.2、200.5）的房間外圍最好有低精度的恒溫室作套間。6.3 盡可能將恒溫恒濕室布置在建筑物的底層和北面，不宜有朝東、西、南的外墻及門窗，以減少太陽輻射熱。高精度的恒溫室不宜有外墻。6.4 高精度的恒溫室不宜開窗，門應(yīng)做成密閉保溫門，設(shè)門斗。6.5 室內(nèi)保證正壓及室內(nèi)溫度場的均勻。6.6 如工藝允許盡可能將局部熱源設(shè)在

12、室外或套間內(nèi)。7 空調(diào)系統(tǒng)的安裝及調(diào)試7.1 空調(diào)系統(tǒng)的安裝7.1.1 恒溫恒濕機(jī)組室內(nèi)外機(jī)的安裝，機(jī)組的基礎(chǔ)要找平，水平允許偏差為0.2/100。7.1.2 空調(diào)風(fēng)管的制作及安裝，風(fēng)管的保溫，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙和國家有關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)范施工，由于該工程為改造項(xiàng)目，部分房間室內(nèi)管道、風(fēng)口不變，所以施工時(shí)要考慮新設(shè)系統(tǒng)與老系統(tǒng)管道的合理連接。7.1.3 機(jī)組室內(nèi)外機(jī)制冷劑管道的安裝：壓縮機(jī)排氣管的水平管段應(yīng)有不小于1/100的坡度坡向冷凝器，嚴(yán)禁U型彎。管道的焊接、試壓、試漏、排污、試真空、保溫、加注制冷劑，應(yīng)嚴(yán)格按施工規(guī)范及機(jī)器說明書要求進(jìn)行。7.1.4 空調(diào)風(fēng)管采用30mm厚鋁箔超細(xì)玻璃棉板保溫，具有

13、保溫、防火效果好的優(yōu)點(diǎn)。7.2 空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試7.2.1 空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量的調(diào)整，風(fēng)量的調(diào)整按系統(tǒng)進(jìn)行，從系統(tǒng)最末端的支干管開始，調(diào)節(jié)每個(gè)支干管上的對開多葉調(diào)節(jié)閥，使每個(gè)房間的風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，調(diào)整房間送回風(fēng)口葉片的角度，使房間的氣流組織均勻。7.2.2 機(jī)組的調(diào)試設(shè)定參數(shù)見表5表5系統(tǒng)編號房間名稱及房號送風(fēng)量（m3/h）設(shè)定溫度（）設(shè)定濕度（%RH）蒸發(fā)器出口溫度（）送風(fēng)口溫度（）系統(tǒng)1工程技術(shù)部106 1465201.050109.915工程技術(shù)部1072440201.05010交流電壓室1082635201.05010磁通量室1092391201.05010直流儀器室110（內(nèi)）25602

14、00.55010系統(tǒng)2電容室203內(nèi)1160200.550109.815直流儀器室206(內(nèi))1130200.55010數(shù)字儀表室2102693201.05010交流阻抗室211(東)2603201.05010數(shù)字儀表室211(西)2693200.55010交流阻抗室2121220200.55010系統(tǒng)3長度基線室103 8600200.550109.713系統(tǒng)4磁通基準(zhǔn)室3031587201.050109.714電感室3041420201.05010交流電量室308789201.05010交流電量室3091475201.05010工程技術(shù)部3101292202.05010電磁測量室31295

15、9201.05010工程技術(shù)部3182010202.05010交流電量室3191980201.05010系統(tǒng)5輔助室1404201.050109.913輔助室2404201.05010控制室576200.55010電阻測量室1888200.55010電壓測量室1579200.55010輔助室749201.05010系統(tǒng)6電壓基準(zhǔn)室2800200.250109.717電阻基準(zhǔn)室2800200.25010系統(tǒng)7電能基準(zhǔn)室121 5600200.550109.715高壓室1224500201.05010系統(tǒng)8光頻控制室662201.050109.715試驗(yàn)室11058201.05010試驗(yàn)室2105

16、8200.55010試驗(yàn)室31191200.55010試驗(yàn)室4662200.55010試驗(yàn)室53969200.550107.3 系統(tǒng)調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法7.3.1 系統(tǒng)5（200.5）電壓實(shí)驗(yàn)室溫度高于設(shè)計(jì)值。7.3.2 系統(tǒng)6（200.2）北室溫度不均勻，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。7.3.3 系統(tǒng)7、系統(tǒng)8送風(fēng)量較大，送風(fēng)口風(fēng)速較高，噪聲較大。7.3.4 經(jīng)檢查分析以上系統(tǒng)出現(xiàn)問題的原因及解決方法：系統(tǒng)5電壓實(shí)驗(yàn)室回風(fēng)管道風(fēng)閥未全開，回風(fēng)口部分被設(shè)備擋住，回風(fēng)不暢。將閥門全部打開，設(shè)備移開。室內(nèi)溫度很快達(dá)到設(shè)計(jì)值。系統(tǒng)6電壓基準(zhǔn)室、電阻基準(zhǔn)室（200.2）二個(gè)房間內(nèi)為原空調(diào)系統(tǒng)未變，房間內(nèi)孔板送

17、風(fēng)，下部設(shè)三個(gè)回風(fēng)口。北室室內(nèi)有一臺恒溫油槽，油槽是一個(gè)不穩(wěn)定的發(fā)熱源，時(shí)開時(shí)停，故室內(nèi)溫度不均勻。另外回風(fēng)口布置的不均勻，僅在室內(nèi)一面墻的下部50%的長度處設(shè)3個(gè)回風(fēng)口，并回風(fēng)口部分被設(shè)備擋住，也是造成室內(nèi)溫度不均勻的因素之一。如果要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的精度（200.2），就必須將局部熱源移至室外，回風(fēng)口均勻設(shè)置，回風(fēng)暢通。由于是改造項(xiàng)目，室內(nèi)風(fēng)管仍利用原系統(tǒng)風(fēng)管，與新系統(tǒng)機(jī)組送風(fēng)管連接，由于新系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)量比原系統(tǒng)大，故系統(tǒng)7、系統(tǒng)8送風(fēng)道、送口風(fēng)速較高，噪聲較大。在二個(gè)系統(tǒng)中增設(shè)二臺變頻器，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際調(diào)出最佳工況。7.4 系統(tǒng)檢測結(jié)果7.4.1 檢測依據(jù)：GB502432002通風(fēng)與空調(diào)工程施

18、工及驗(yàn)收規(guī)范、設(shè)計(jì)施工圖。7.4.2 檢測儀器：智能型溫度自記儀，測量范圍4085，準(zhǔn)確度0.3；HM34型數(shù)字式溫濕度儀，測量范圍090RH，準(zhǔn)確度2RH；便攜式數(shù)據(jù)采集儀， 040，準(zhǔn)確度0.1。7.4.3 檢測條件：各實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備均投入運(yùn)行，空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行24h以上，然后進(jìn)行溫濕度測量；依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB502432002的規(guī)定，200.5的房間在工作區(qū)布5個(gè)測點(diǎn)，連續(xù)采集8h以上的數(shù)據(jù)。200.2的房間在工作區(qū)布9個(gè)測點(diǎn)，連續(xù)采集24h以上的數(shù)據(jù)。7.4.4 檢測結(jié)果：對200.5的房間，每隔10min采集各測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，取平均值，連續(xù)采集8h；對200.2的房間，每隔10min采集各測

19、點(diǎn)的數(shù)據(jù)，取平均值，連續(xù)采集24h，其檢測結(jié)果見表6.表6空調(diào)系統(tǒng)編號房間名稱面積（）溫度（）相對濕度（RH）噪聲dB(A)系統(tǒng)1直流儀器室52.4719.8020.5045.358.642系統(tǒng)2電容室24.4019.5019.7047.953.048交流阻抗室23.7719.7819.9844.650.943.5數(shù)字儀表56.6319.7919.9047.851.548.5系統(tǒng)3長度基線室160.5019.9020.1057.460.043系統(tǒng)5電壓測量室32.7619.820.4046.648.958.5電阻測量室27.3919.8020.0840.548.056系統(tǒng)6電阻基準(zhǔn)室20.50

20、19.820.1046.448.756電壓基準(zhǔn)室20.5019.7020.0046.650.048系統(tǒng)7電能基準(zhǔn)室160.0919.9520.2049.159.854.5系統(tǒng)8試驗(yàn)室318.0019.5520.2551.554.050試驗(yàn)室410.0019.5819.9850.452.343試驗(yàn)室560.0020.0220.2048.952.351試驗(yàn)室116.0019.9520.1549.954.453試驗(yàn)室216.0019.4020.0047.653.639注：1、表6僅列出房間溫度為200.5及200.2的房間檢測結(jié)果，其他房間溫濕度經(jīng)檢測均高于設(shè)計(jì)要求值，故未列出。2、以上為二次檢測的結(jié)果，第一次除系統(tǒng)6（200.