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【摘 要】 恒温恒湿空调指的是一种工艺性空调，主要用于把室内的温度、湿度、洁净度与空气流速控制在高精度的范围之内，来满足工业生产与科学研究这些特殊场合对室内环境的要求。本文简单介绍了恒温恒湿与恒温恒湿空调系统的特点，并分析了洁净室设计与高精度恒温恒湿空调系统的空气处理方，实现温度偏差控制在0.2e以内，相对湿度控制在10%以内的目标，具有一定的应用价值。
【关键词】 高精度;恒温恒湿;洁净室;空调设计
引言：
伴随着社会经济的日益发展，各个行业的科技与生产的要求越来越高，尤其是要求保持恒定的室内温度与湿度来满足高工艺条件。为了同时控制温度与湿度，空调必须具有加热、加湿与冷却的自动控制系统。恒温恒湿空调技术相对而言已经比较成熟，但是超高精度的恒温恒湿空调技术则是一个缺少实践和经验的课题。某超高精度洁净试验室基础设施改造项目中，试验室的环境温度（20±0.1）℃参数保证是决定科研成果的重要因素，也是空调系统设计的技术难题。
一、简单介绍恒温恒湿
恒温恒湿的学名叫做“恒温恒湿试验箱”，根据试验的要求以及标准可以分为“台式”与“立式”，主要区别在于所能实现的温度和湿度的不同，立式的可以做常温以下的低温与干燥，随着对质量控制的要求日益严格，恒温恒湿环境的需求越来越大，应用领域也越来越宽广。台式的只能做常温以上的温度于高湿。实验室空调是温湿度控制的核心，它的要求精度高，故障率较低。主要包括四方面：
1、实验室空调：实验室空调是温湿度控制的核心，要求精度高，故障率低。所以必须要求空调能调节制冷量，目前已有两种方式：一种是变频调节，另一种是冷冻水调节方式。变频调节，实际上就是通过改变供电性质而改变压缩机的功率，让压缩机实现低负荷工作或者过负荷工作，同时来调节制冷系统的节流量，所以一定要添加非常多的繁琐的环节，并且各环节一定要完美匹配，不然容易出现故障。现实实践中也是的确如此，故障率很高，它的代表品牌为“约顿”。冷冻水型机组：使用7℃左右的冷水作为冷源，通过电动阀开大或者关小来控制水流量，从而轻易控制制冷量，而电动阀结构象家用的水龙头一样简单，所以故障率几乎是零，控制效果也是最为稳定。通合理计算房间的热湿负荷与空气露点来匹配好风量、冷量、加热量、加湿量，在通过PLC控制各个部件的无级调控，在选择灵敏度高线性好的传感器，可以做到温度±0.1℃，湿度±1%以内。此种方式需要通过每个实验室的实际面积与负荷来进行计算匹配，所以没有标准成型机组，都为定制加工型。一般都用组合式空调箱组合配比来实现，所以它的缺点是占地面积比较大。
2、实验室装修：要求严格的保温隔湿性能，建议实验室四个立面采用彩钢复合板，顶与底面采用PE保温板进行保温与隔湿的处理，对于透视窗，要求采用双层真空玻璃窗。
3、通风方式
通风方式经历过好几个历史阶段，从最初的底出风，到上自然送风，再到上散流器送风，最后是现在最先进的上风管加上微孔天花送风，下地板回风方式，整个实验室送风柔和而且均匀，温、湿度控制一定要非常稳定。
4、新风系统
新风系统的第一作用是为工作人员提供生理新鲜空气，她对实验室温湿度的稳定性也是十分重要的，可谓是功不可没，也是不可或缺的设备。为了让实验室不受外界的干扰，一定要向实验室提供新风，以保持实验室气压为正，这样保证了外界的空气进入不了实验室，实现了实验室长年温湿度的稳定。
二、介绍恒温恒湿空调系统的特点及安装注意事项
1.显热比例的特点
显热比是指显冷量和总冷量的比值。空调的总冷量是显冷量与潜冷量的和，其中显热制冷是用来降温的，潜冷是用来除湿的。机房的热量主要是显热，所以机房空调的显热比较高，一般在0.9以上。大风量、小晗差是机房空调和其他空调的本质区别。采用大风量，可以使出风温度不至于太低，并加大机房的换气次数，这对服务器和计算机的运算都是有利的。机房的短时间内温度变化太大会造成服务器运算错误，机房湿度太低会造成静电。
2.控制范围的特点
空调不仅对温度可以调节，同时也可以对湿度可以调节，而且精度都是很高的。计算机特别是服务器对温度与湿度都有特别高的要求，假设变化太大，计算机的计算就可能会出现差错，对服务商是很不利的，特别是银行与通讯行业。现在的空调要求一般在温度精度达±2℃，湿度精度±5%，高精度机房空调可以温度精度达到±0.5℃，湿度精度达到±2%。
3.可靠性能的特点
一个机房最注重的就是可靠性。长时间要无故障运行，就需要机房空调可靠的零部件与优秀的控制系统。一般的机房多是N+1备份，一台空调出了问题，其他空调就可以马上接管整个系统。
4.能效比例的特点
能效比（COP）即使能量和热量之间的转换比率，1单位的能量，转换为3单位的热量，COP=3。由于大部分机房空调采用涡旋式压缩机，COP最大可以达到5.6。整机的能效比达到3.0以上。
5.安装注意事项
（1）恒温恒湿机-风冷型机组的室内安装在室内，其一侧须单独接排水管道，室外机安装在室外，通过铜管连接成密闭系统。水冷型号机组的室内机安装在室内，需与冷却水循环系统连接。恒温恒湿机运行时，冷却水循环系统需同时运行，并应设有水压差旁通回路。
（2）恒温恒湿空调机的电源为3/N-380/220V50Hz，采用三相四线制供电，要求电压稳定，其偏差值不得超过额定的±10%。
（3）在电源进线上要装配一只自动空气开关。
（4）进线要用铜芯导线与电缆线。
（5）用户要自配电源总开关及熔断丝，恒温恒湿空调机要有可靠接地，地线要用多股铜线，并经常检查，以确保人身安全。
（6）设备专管供水、水压不低于0.1MPa. （7）机组出风口有导风板，用户可自由调节风向，使房间温湿度均匀。
（8）加湿器供水要专管供水。
（9）整机出水要流畅，不要跨接太远，避免有空气在内形成气泡阻碍流通。
（10）接好线后应试离心、轴流风机转向。
（11）机内水量调节阀是用来调节进水量大小的，根据安装场地供水水压大小而适当调节，应从小调到适度，关机时不必关掉此阀。
（12）恒温恒湿机外进水管前应安装一只水阀开关，每次关机后应关掉此阀开关，使机内不再供水。
三、洁净室设计的分析
在实际的设计过程中，过滤器的选择一般都要考虑到过滤器的投资与使用寿命的问题，设计人员选择过滤器的实际风量均小于它本身的额定风量，具体方法是按照某一过滤器额定风量比例，比如60%来选择某一型号的过滤器，认为只要是小于额定风量，它们之间的阻力不平衡可以通过安装调节阀来实现，因此未能校核过滤器的阻力，从而未能使同一洁净区内的高效空气过滤器的阻力达到接近，给风量调节带来麻烦，并且对过滤器的使用寿命造成影响。而一般情况下认为洁净室的等级换气次数均大于热、湿负荷计算来确定的送风量，洁净室送风量的选择一般是按照洁净度的级别，根据洁净室保证不同级别选用不同的换气次数，而不校核热、湿负荷计算来确定的送风量，这样的计算存在的问题在于，一个净化空调系统只能有一个送风状态点。高效过滤器的选择计算，由于洁净室的特性不同，高效过滤器的选择一般首先要按照洁净室的级别、无菌程度、温湿度、耐火程度、防腐等不同要求来确定。洁净室送风量的确定，对于单个空调房间，洁净室的等级换气次数与热湿负荷所确定的换气次数进行比较，选择较大的换气次数即可，对于多个空调房间组成净化空调系统，每个房间的冷热负荷情况不一样，导致每个房间在该房间等级的换气次数下，所要求的送风状态点也不一样，而作为一个净化空调系统，净化空调系统的特点之一是经常不同级别的洁净室在同一个空调系统中。设计上要求一定要有而且仅有一个送风状态点，这时如果按满足主要操作间温湿度为前提，选择主要操作间的送风温差为系统送风温差，就往往主要操作间的冷负荷较大，因此所需的送风温差也较大，其它辅助房间的在其洁净等级换气次数下，会造成冷量过剩，房间过冷，给人以不舒适感。相反，如果按满足大多数辅助房间，因为大多数辅助房间的冷热负荷较均衡，温湿度为前提，选择其送风温差偏小为系统送风温差，就常常主要操作间在大冷负荷的情况下，需要增加比洁净等级还要大的换气次数来满足操作间的温湿度，这样会给系统带来风量的增加，初投资也应该相应地加大。两种方式各有长处，可以根据具体情况作出适当的选择，或者可以把两种方式混合使用，就是送风温差选择一个两者之间的数值，以尽量满足设计与投资的要求。
四、结束语
恒温恒湿空调是指一种工艺性空调，主要用于将室内的温度、湿度、洁净度与空气流速控制在高精度范围内，来满足工业生产和科学研究这些特殊场合对室内环境的要求。恒温恒湿空调是指对温度、湿度和洁净度都有严格要求的专用空调机，具有高效节能、低噪音和环境保护等功能，经济的快速发展，给科学技术提出了更高的要求，这需要青年一代的不懈努力。结合实际，具体问题具体分析，才能达到最好的境地。
参考文献：
[1]许钟麟著：洁净室设计地震出版社，1994
[2]祖毅，郑敏;恒温恒湿类空调工程的节能设计[J];工程建设与设计;2000年01期
[3]马长捷;朱凤;恒温恒湿实验室空调系统的节能优化设计[J];节能;2009年05期
[4]马长捷;朱凤;恒温恒湿实验室空调系统的节能优化设计[J];节能;2009年05期
【关键词】 高精度;恒温恒湿;洁净室;空调设计
引言：
伴随着社会经济的日益发展，各个行业的科技与生产的要求越来越高，尤其是要求保持恒定的室内温度与湿度来满足高工艺条件。为了同时控制温度与湿度，空调必须具有加热、加湿与冷却的自动控制系统。恒温恒湿空调技术相对而言已经比较成熟，但是超高精度的恒温恒湿空调技术则是一个缺少实践和经验的课题。某超高精度洁净试验室基础设施改造项目中，试验室的环境温度（20±0.1）℃参数保证是决定科研成果的重要因素，也是空调系统设计的技术难题。
一、简单介绍恒温恒湿
恒温恒湿的学名叫做“恒温恒湿试验箱”，根据试验的要求以及标准可以分为“台式”与“立式”，主要区别在于所能实现的温度和湿度的不同，立式的可以做常温以下的低温与干燥，随着对质量控制的要求日益严格，恒温恒湿环境的需求越来越大，应用领域也越来越宽广。台式的只能做常温以上的温度于高湿。实验室空调是温湿度控制的核心，它的要求精度高，故障率较低。主要包括四方面：
1、实验室空调：实验室空调是温湿度控制的核心，要求精度高，故障率低。所以必须要求空调能调节制冷量，目前已有两种方式：一种是变频调节，另一种是冷冻水调节方式。变频调节，实际上就是通过改变供电性质而改变压缩机的功率，让压缩机实现低负荷工作或者过负荷工作，同时来调节制冷系统的节流量，所以一定要添加非常多的繁琐的环节，并且各环节一定要完美匹配，不然容易出现故障。现实实践中也是的确如此，故障率很高，它的代表品牌为“约顿”。冷冻水型机组：使用7℃左右的冷水作为冷源，通过电动阀开大或者关小来控制水流量，从而轻易控制制冷量，而电动阀结构象家用的水龙头一样简单，所以故障率几乎是零，控制效果也是最为稳定。通合理计算房间的热湿负荷与空气露点来匹配好风量、冷量、加热量、加湿量，在通过PLC控制各个部件的无级调控，在选择灵敏度高线性好的传感器，可以做到温度±0.1℃，湿度±1%以内。此种方式需要通过每个实验室的实际面积与负荷来进行计算匹配，所以没有标准成型机组，都为定制加工型。一般都用组合式空调箱组合配比来实现，所以它的缺点是占地面积比较大。
2、实验室装修：要求严格的保温隔湿性能，建议实验室四个立面采用彩钢复合板，顶与底面采用PE保温板进行保温与隔湿的处理，对于透视窗，要求采用双层真空玻璃窗。
3、通风方式
通风方式经历过好几个历史阶段，从最初的底出风，到上自然送风，再到上散流器送风，最后是现在最先进的上风管加上微孔天花送风，下地板回风方式，整个实验室送风柔和而且均匀，温、湿度控制一定要非常稳定。
4、新风系统
新风系统的第一作用是为工作人员提供生理新鲜空气，她对实验室温湿度的稳定性也是十分重要的，可谓是功不可没，也是不可或缺的设备。为了让实验室不受外界的干扰，一定要向实验室提供新风，以保持实验室气压为正，这样保证了外界的空气进入不了实验室，实现了实验室长年温湿度的稳定。
二、介绍恒温恒湿空调系统的特点及安装注意事项
1.显热比例的特点
显热比是指显冷量和总冷量的比值。空调的总冷量是显冷量与潜冷量的和，其中显热制冷是用来降温的，潜冷是用来除湿的。机房的热量主要是显热，所以机房空调的显热比较高，一般在0.9以上。大风量、小晗差是机房空调和其他空调的本质区别。采用大风量，可以使出风温度不至于太低，并加大机房的换气次数，这对服务器和计算机的运算都是有利的。机房的短时间内温度变化太大会造成服务器运算错误，机房湿度太低会造成静电。
2.控制范围的特点
空调不仅对温度可以调节，同时也可以对湿度可以调节，而且精度都是很高的。计算机特别是服务器对温度与湿度都有特别高的要求，假设变化太大，计算机的计算就可能会出现差错，对服务商是很不利的，特别是银行与通讯行业。现在的空调要求一般在温度精度达±2℃，湿度精度±5%，高精度机房空调可以温度精度达到±0.5℃，湿度精度达到±2%。
3.可靠性能的特点
一个机房最注重的就是可靠性。长时间要无故障运行，就需要机房空调可靠的零部件与优秀的控制系统。一般的机房多是N+1备份，一台空调出了问题，其他空调就可以马上接管整个系统。
4.能效比例的特点
能效比（COP）即使能量和热量之间的转换比率，1单位的能量，转换为3单位的热量，COP=3。由于大部分机房空调采用涡旋式压缩机，COP最大可以达到5.6。整机的能效比达到3.0以上。
5.安装注意事项
（1）恒温恒湿机-风冷型机组的室内安装在室内，其一侧须单独接排水管道，室外机安装在室外，通过铜管连接成密闭系统。水冷型号机组的室内机安装在室内，需与冷却水循环系统连接。恒温恒湿机运行时，冷却水循环系统需同时运行，并应设有水压差旁通回路。
（2）恒温恒湿空调机的电源为3/N-380/220V50Hz，采用三相四线制供电，要求电压稳定，其偏差值不得超过额定的±10%。
（3）在电源进线上要装配一只自动空气开关。
（4）进线要用铜芯导线与电缆线。
（5）用户要自配电源总开关及熔断丝，恒温恒湿空调机要有可靠接地，地线要用多股铜线，并经常检查，以确保人身安全。
（6）设备专管供水、水压不低于0.1MPa. （7）机组出风口有导风板，用户可自由调节风向，使房间温湿度均匀。
（8）加湿器供水要专管供水。
（9）整机出水要流畅，不要跨接太远，避免有空气在内形成气泡阻碍流通。
（10）接好线后应试离心、轴流风机转向。
（11）机内水量调节阀是用来调节进水量大小的，根据安装场地供水水压大小而适当调节，应从小调到适度，关机时不必关掉此阀。
（12）恒温恒湿机外进水管前应安装一只水阀开关，每次关机后应关掉此阀开关，使机内不再供水。
三、洁净室设计的分析
在实际的设计过程中，过滤器的选择一般都要考虑到过滤器的投资与使用寿命的问题，设计人员选择过滤器的实际风量均小于它本身的额定风量，具体方法是按照某一过滤器额定风量比例，比如60%来选择某一型号的过滤器，认为只要是小于额定风量，它们之间的阻力不平衡可以通过安装调节阀来实现，因此未能校核过滤器的阻力，从而未能使同一洁净区内的高效空气过滤器的阻力达到接近，给风量调节带来麻烦，并且对过滤器的使用寿命造成影响。而一般情况下认为洁净室的等级换气次数均大于热、湿负荷计算来确定的送风量，洁净室送风量的选择一般是按照洁净度的级别，根据洁净室保证不同级别选用不同的换气次数，而不校核热、湿负荷计算来确定的送风量，这样的计算存在的问题在于，一个净化空调系统只能有一个送风状态点。高效过滤器的选择计算，由于洁净室的特性不同，高效过滤器的选择一般首先要按照洁净室的级别、无菌程度、温湿度、耐火程度、防腐等不同要求来确定。洁净室送风量的确定，对于单个空调房间，洁净室的等级换气次数与热湿负荷所确定的换气次数进行比较，选择较大的换气次数即可，对于多个空调房间组成净化空调系统，每个房间的冷热负荷情况不一样，导致每个房间在该房间等级的换气次数下，所要求的送风状态点也不一样，而作为一个净化空调系统，净化空调系统的特点之一是经常不同级别的洁净室在同一个空调系统中。设计上要求一定要有而且仅有一个送风状态点，这时如果按满足主要操作间温湿度为前提，选择主要操作间的送风温差为系统送风温差，就往往主要操作间的冷负荷较大，因此所需的送风温差也较大，其它辅助房间的在其洁净等级换气次数下，会造成冷量过剩，房间过冷，给人以不舒适感。相反，如果按满足大多数辅助房间，因为大多数辅助房间的冷热负荷较均衡，温湿度为前提，选择其送风温差偏小为系统送风温差，就常常主要操作间在大冷负荷的情况下，需要增加比洁净等级还要大的换气次数来满足操作间的温湿度，这样会给系统带来风量的增加，初投资也应该相应地加大。两种方式各有长处，可以根据具体情况作出适当的选择，或者可以把两种方式混合使用，就是送风温差选择一个两者之间的数值，以尽量满足设计与投资的要求。
四、结束语
恒温恒湿空调是指一种工艺性空调，主要用于将室内的温度、湿度、洁净度与空气流速控制在高精度范围内，来满足工业生产和科学研究这些特殊场合对室内环境的要求。恒温恒湿空调是指对温度、湿度和洁净度都有严格要求的专用空调机，具有高效节能、低噪音和环境保护等功能，经济的快速发展，给科学技术提出了更高的要求，这需要青年一代的不懈努力。结合实际，具体问题具体分析，才能达到最好的境地。
参考文献：
[1]许钟麟著：洁净室设计地震出版社，1994
[2]祖毅，郑敏;恒温恒湿类空调工程的节能设计[J];工程建设与设计;2000年01期
[3]马长捷;朱凤;恒温恒湿实验室空调系统的节能优化设计[J];节能;2009年05期
[4]马长捷;朱凤;恒温恒湿实验室空调系统的节能优化设计[J];节能;2009年05期