一、項目概況
本項目為恒溫低濕實驗室工程，該實驗室主要用于濕度開關的測試工作，要求能在溫度基本恒定濕度恒定且相對濕度較低的情況下測試濕度開關的靈敏性。該實驗室位于2層，沒有直接對外的外墻，面積約為45.5m2。 平面尺寸為7x6.5m，梁下凈高2.5m，要求建成后凈高2.1m，一年四季在該室進行恒定溫濕度條件下的檢驗工作。滿足室內(nèi)環(huán)境溫度20-25℃，相對濕度17-25%RH。同時可以滿足做檢測時實驗室在同一工作空間平面，溫度控制精度和濕度控制精度要求，新風補充量為不小于0.5m3/分/人，循環(huán)次數(shù)大于20次/小時。室內(nèi)工作人員不超過5人。本恒溫恒濕實驗室工程完成后能夠全年全天候工作。
二、具體方案閘述
1.機組形式
根據(jù)本項目室內(nèi)參數(shù)要求及當?shù)厥彝鈿庀髤?shù)，確定機組為帶轉(zhuǎn)輪除濕機的空調(diào)機組。由于實驗室的面積相對較小，吊頂高度受限，整機功率不大，所以空調(diào)主機采用直膨式風冷型恒溫恒濕帶轉(zhuǎn)輪除濕段的組合式空調(diào)機組。室內(nèi)機有新風段、一級表冷段、混合段、電加熱段、二級表冷段轉(zhuǎn)輪除濕段、三級表冷段、加濕段、送風段。箱體采用聚氨酯發(fā)泡材料制作，機組由PLC+觸摸屏控制。室外機有三個，分別對應三個表冷段。三個表冷段包括-級表冷段(處理新風)、二級表冷段(處理新回風混合段空氣)、三級表冷段(處理轉(zhuǎn)輪除濕出口段的空氣)。因為本項目為低濕實驗室，故與常規(guī)組合式空調(diào)機組相比增加了一級表冷段，采用冷凝除濕法先將新風除濕。又增加了三級表冷段，因為轉(zhuǎn)輪除濕的處理空氣過程為等焓堿濕過程，空氣溫度會上升，所以要在轉(zhuǎn)輪除濕出口段增加表冷段進行溫度的控制。
2.空氣處理過程分析
由以上機組的形式和功能段的設置得到空氣處理過程如下(以夏季處理過程為例)：新風預處理(一級冷卻)一新風與室內(nèi)回風混合一二級冷卻一轉(zhuǎn)輪等焓減濕一等濕冷卻至送風狀態(tài)點(三級冷卻)送入房間沿熱濕比線至室內(nèi)狀態(tài)點。
3.參數(shù)確定：
以夏季處理過程為例：
(1)新風量。結合實驗室微正壓和室內(nèi)人員確定實驗室新風量，Max(45.5×2.1×0.5，0.5×60×5 )=150CMH。
(2)除濕量。結合室外參數(shù)，查焓濕圖計算求得新風所需除濕量=新風質(zhì)量風量×室內(nèi)外含濕量差=150×1.2×(27.5-3.5)=4.32kg/h，室內(nèi)人員散濕量=人員散濕量×人員數(shù)量=154×5/1000=0.77kg/h。其中人員散濕量查設計手冊得到。由于室外參數(shù)為全年不保證50h的參數(shù)，本項目要求保證全天候運行，所以計算出的量適當放大，又由于除濕機的配置有標準檔位值，最終確定機組除濕量為10kg/h。
(3)制冷量。制冷量由三個表冷段承擔，分別對應新風冷負荷、室內(nèi)冷負荷、轉(zhuǎn)輪除濕附加冷負荷。新風冷負荷=新風質(zhì)量風量×室內(nèi)外焓差=150×1.2/3 600×(104.6-31.8)=3.64kW。
室內(nèi)冷負荷主要是圍護結構傳熱形成的冷負荷、人員散熱冷負荷照明及室內(nèi)設備散熱冷負荷、開門及其他附加冷負荷等組成。由于該實驗室位于大樓內(nèi)部，沒有外墻，圍護結構傳熱可視為穩(wěn)態(tài)傳熱，其冷負荷可用下式計算：
CLwn=K×F×( twp+ △tls-tn)
其中CLwn為圍護結構傳熱形成的冷負荷，K為圍護結構傳熱系數(shù)，F為圍護結構表面積，twp為夏季空調(diào)室外計算平均溫度，△tls為鄰室計算平均溫度與夏季空調(diào)室外計算日平均溫度的差值，tn為夏季空調(diào)室內(nèi)計算溫度。
經(jīng)計算得到圍護結構傳熱形成的冷負荷為：
1.2×(7×6.5×2+(7+6.5)×2×2.5)×(31.1+5-22.5)/1 000=2.7kW。
人員散熱形成的冷負荷：181.5×5/1 000=0.9kW。
照明及設備散熱形成的冷負荷由業(yè)主給定：約1kW。
由此得到室內(nèi)冷負荷：2.7+0.9+1=4.6kW。
轉(zhuǎn)輪除濕附加冷負荷：送風質(zhì)量風量×空氣定壓比熱×(轉(zhuǎn)輪出口空氣溫度-送風溫度)。
其中送風質(zhì)量風量由室內(nèi)冷負荷和濕負荷確定熱濕比，再根據(jù)工藝性空調(diào)的送風溫差計算得到計算送風量，再和換氣次數(shù)計算的風量相比取較大值，最終確定送風量為2 000CMH(2 400kg/h)。
轉(zhuǎn)輪出口空氣溫度由新風預處理后與室內(nèi)混合以后的狀態(tài)點等焓減濕至送風狀態(tài)點的含濕量線交點確定，為34℃。送風溫度取16.5℃(送風溫差取6℃)。
轉(zhuǎn)輪除濕附加冷負荷：2 400/3 600×1.01×(34-16.5)=11.8kW。
4.氣流組織
為了使室內(nèi)氣流能均勻分布，在高精度恒溫恒濕室內(nèi)設計氣流組織，應考慮以下幾個原則：(1)合理地組織氣流流程，充分發(fā)揮送風氣流的冷卻或加熱作用。(2)建立一個穩(wěn)定均勻的溫度場，以保證在氣流到達工作區(qū)時，其平均溫度與工作區(qū)的溫度差不超過允許的溫度波動值。(3)根據(jù)室內(nèi)工作人員的衛(wèi)生要求，在氣流到達工作區(qū)時，其流動速度在0.25m/s左右。本方案中實驗室采用上送風側回風的氣流組織方式。
送風：實驗室上部做雙層吊頂，上部為高分子保溫鋼板，下部為微孔鋁板，孔板規(guī)格600×600mm。整個吊頂作為靜壓箱，使用專用空調(diào)加裝管道送風進靜壓箱，風經(jīng)孔板整體均勻向下送風。
側回風：實驗室采用側回風的回風方式。即空氣通過實驗室側墻底部開設回風格柵回風。采用鋁合金單層百葉回風口，回風口凈尺寸800×400mm。
送風管道：送風管道采用硬質(zhì)PU隔熱板風管。該風管安裝方便，具有保溫隔熱防火的功能。為了減少噪音，空調(diào)機組上部送風口處安裝一個消音靜壓箱至吊頂。
新風：由機組混合段新風閥門控制。
5.配套設施
實驗室除了要有合適的空調(diào)機組和合理的氣流組織以外，還需有其他配套設施。主要體現(xiàn)在裝修方面，實驗室的頂面和墻面要求保溫，保溫材料要有防火功能。根據(jù)規(guī)范對維護結構材料傳熱系數(shù)的要求為：吊頂K<=0.8w/(m2.K)，內(nèi)墻和樓板K<=1.2w/(m2.K)。在實驗室平面布局上本項目增設了緩沖間，減少人員開門進出給室內(nèi)溫濕度帶來的影響。室內(nèi)機組布置在實驗室隔壁機組間內(nèi)，底部采取減震措施。室外機組布置在一樓平臺，緊鄰實驗室外墻。
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