一、項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目為恒溫低濕實(shí)驗(yàn)室工程，該實(shí)驗(yàn)室主要用于濕度開(kāi)關(guān)的測(cè)試工作，要求能在溫度基本恒定濕度恒定且相對(duì)濕度較低的情況下測(cè)試濕度開(kāi)關(guān)的靈敏性。該實(shí)驗(yàn)室位于2層，沒(méi)有直接對(duì)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(jìn)行恒定溫濕度條件下的檢驗(yàn)工作。滿(mǎn)足室內(nèi)環(huán)境溫度20-25℃，相對(duì)濕度17-25%RH。同時(shí)可以滿(mǎn)足做檢測(cè)時(shí)實(shí)驗(yàn)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(fēng)補(bǔ)充量為不小于0.5m3/分/人，循環(huán)次數(shù)大于20次/小時(shí)。室內(nèi)工作人員不超過(guò)5人。本恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室工程完成后能夠全年全天候工作。
二、具體方案閘述
1.機(jī)組形式
根據(jù)本項(xiàng)目室內(nèi)參數(shù)要求及當(dāng)?shù)厥彝鈿庀髤?shù)，確定機(jī)組為帶轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的空調(diào)機(jī)組。由于實(shí)驗(yàn)室的面積相對(duì)較小，吊頂高度受限，整機(jī)功率不大，所以空調(diào)主機(jī)采用直膨式風(fēng)冷型恒溫恒濕帶轉(zhuǎn)輪除濕段的組合式空調(diào)機(jī)組。室內(nèi)機(jī)有新風(fēng)段、一級(jí)表冷段、混合段、電加熱段、二級(jí)表冷段轉(zhuǎn)輪除濕段、三級(jí)表冷段、加濕段、送風(fēng)段。箱體采用聚氨酯發(fā)泡材料制作，機(jī)組由PLC+觸摸屏控制。室外機(jī)有三個(gè)，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)表冷段。三個(gè)表冷段包括-級(jí)表冷段(處理新風(fēng))、二級(jí)表冷段(處理新回風(fēng)混合段空氣)、三級(jí)表冷段(處理轉(zhuǎn)輪除濕出口段的空氣)。因?yàn)楸卷?xiàng)目為低濕實(shí)驗(yàn)室，故與常規(guī)組合式空調(diào)機(jī)組相比增加了一級(jí)表冷段，采用冷凝除濕法先將新風(fēng)除濕。又增加了三級(jí)表冷段，因?yàn)檗D(zhuǎn)輪除濕的處理空氣過(guò)程為等焓堿濕過(guò)程，空氣溫度會(huì)上升，所以要在轉(zhuǎn)輪除濕出口段增加表冷段進(jìn)行溫度的控制。
2.空氣處理過(guò)程分析
由以上機(jī)組的形式和功能段的設(shè)置得到空氣處理過(guò)程如下(以夏季處理過(guò)程為例)：新風(fēng)預(yù)處理(一級(jí)冷卻)一新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)混合一二級(jí)冷卻一轉(zhuǎn)輪等焓減濕一等濕冷卻至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)(三級(jí)冷卻)送入房間沿?zé)釢癖染€(xiàn)至室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)。
3.參數(shù)確定：
以夏季處理過(guò)程為例：
(1)新風(fēng)量。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室微正壓和室內(nèi)人員確定實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)量，Max(45.5×2.1×0.5，0.5×60×5 )=150CMH。
(2)除濕量。結(jié)合室外參數(shù)，查焓濕圖計(jì)算求得新風(fēng)所需除濕量=新風(fēng)質(zhì)量風(fēng)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(shè)計(jì)手冊(cè)得到。由于室外參數(shù)為全年不保證50h的參數(shù)，本項(xiàng)目要求保證全天候運(yùn)行，所以計(jì)算出的量適當(dāng)放大，又由于除濕機(jī)的配置有標(biāo)準(zhǔn)檔位值，最終確定機(jī)組除濕量為10kg/h。
(3)制冷量。制冷量由三個(gè)表冷段承擔(dān)，分別對(duì)應(yīng)新風(fēng)冷負(fù)荷、室內(nèi)冷負(fù)荷、轉(zhuǎn)輪除濕附加冷負(fù)荷。新風(fēng)冷負(fù)荷=新風(fēng)質(zhì)量風(fēng)量×室內(nèi)外焓差=150×1.2/3 600×(104.6-31.8)=3.64kW。
室內(nèi)冷負(fù)荷主要是圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負(fù)荷、人員散熱冷負(fù)荷照明及室內(nèi)設(shè)備散熱冷負(fù)荷、開(kāi)門(mén)及其他附加冷負(fù)荷等組成。由于該實(shí)驗(yàn)室位于大樓內(nèi)部，沒(méi)有外墻，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱可視為穩(wěn)態(tài)傳熱，其冷負(fù)荷可用下式計(jì)算：
CLwn=K×F×( twp+ △tls-tn)
其中CLwn為圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負(fù)荷，K為圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，F為圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面積，twp為夏季空調(diào)室外計(jì)算平均溫度，△tls為鄰室計(jì)算平均溫度與夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度的差值，tn為夏季空調(diào)室內(nèi)計(jì)算溫度。
經(jīng)計(jì)算得到圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負(fù)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(fù)荷：181.5×5/1 000=0.9kW。
照明及設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷由業(yè)主給定：約1kW。
由此得到室內(nèi)冷負(fù)荷：2.7+0.9+1=4.6kW。
轉(zhuǎn)輪除濕附加冷負(fù)荷：送風(fēng)質(zhì)量風(fēng)量×空氣定壓比熱×(轉(zhuǎn)輪出口空氣溫度-送風(fēng)溫度)。
其中送風(fēng)質(zhì)量風(fēng)量由室內(nèi)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷確定熱濕比，再根據(jù)工藝性空調(diào)的送風(fēng)溫差計(jì)算得到計(jì)算送風(fēng)量，再和換氣次數(shù)計(jì)算的風(fēng)量相比取較大值，最終確定送風(fēng)量為2 000CMH(2 400kg/h)。
轉(zhuǎn)輪出口空氣溫度由新風(fēng)預(yù)處理后與室內(nèi)混合以后的狀態(tài)點(diǎn)等焓減濕至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的含濕量線(xiàn)交點(diǎn)確定，為34℃。送風(fēng)溫度取16.5℃(送風(fēng)溫差取6℃)。
轉(zhuǎn)輪除濕附加冷負(fù)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(shè)計(jì)氣流組織，應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則：(1)合理地組織氣流流程，充分發(fā)揮送風(fēng)氣流的冷卻或加熱作用。(2)建立一個(gè)穩(wěn)定均勻的溫度場(chǎng)，以保證在氣流到達(dá)工作區(qū)時(shí)，其平均溫度與工作區(qū)的溫度差不超過(guò)允許的溫度波動(dòng)值。(3)根據(jù)室內(nèi)工作人員的衛(wèi)生要求，在氣流到達(dá)工作區(qū)時(shí)，其流動(dòng)速度在0.25m/s左右。本方案中實(shí)驗(yàn)室采用上送風(fēng)側(cè)回風(fēng)的氣流組織方式。
送風(fēng)：實(shí)驗(yàn)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(gè)吊頂作為靜壓箱，使用專(zhuān)用空調(diào)加裝管道送風(fēng)進(jìn)靜壓箱，風(fēng)經(jīng)孔板整體均勻向下送風(fēng)。
側(cè)回風(fēng)：實(shí)驗(yàn)室采用側(cè)回風(fēng)的回風(fēng)方式。即空氣通過(guò)實(shí)驗(yàn)室側(cè)墻底部開(kāi)設(shè)回風(fēng)格柵回風(fēng)。采用鋁合金單層百葉回風(fēng)口，回風(fēng)口凈尺寸800×400mm。
送風(fēng)管道：送風(fēng)管道采用硬質(zhì)PU隔熱板風(fēng)管。該風(fēng)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(jī)組上部送風(fēng)口處安裝一個(gè)消音靜壓箱至吊頂。
新風(fēng)：由機(jī)組混合段新風(fēng)閥門(mén)控制。
5.配套設(shè)施
實(shí)驗(yàn)室除了要有合適的空調(diào)機(jī)組和合理的氣流組織以外，還需有其他配套設(shè)施。主要體現(xiàn)在裝修方面，實(shí)驗(yàn)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(duì)維護(hù)結(jié)構(gòu)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(shí)驗(yàn)室平面布局上本項(xiàng)目增設(shè)了緩沖間，減少人員開(kāi)門(mén)進(jìn)出給室內(nèi)溫濕度帶來(lái)的影響。室內(nèi)機(jī)組布置在實(shí)驗(yàn)室隔壁機(jī)組間內(nèi)，底部采取減震措施。室外機(jī)組布置在一樓平臺(tái)，緊鄰實(shí)驗(yàn)室外墻。
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