[科普中国]-恒温恒湿空调

简介

空调房间（或区域）根据工艺要求所确定的温度和相对湿度称之为空调温度和相对湿度基数。空调房间（或区域）内温度和相对湿度在持续时间内偏离温、湿度基数的最大差值（Δt和）称为空调精度，即波动范围。一些特殊的工艺过程或科学实验，要求温度、湿度的变化偏差和区域偏差很小，例如锦纶长丝的卷绕工艺要求温度为23℃，波动≤0.5℃，相对湿度为71%，波动≤5%；又如机械工业中高精度刻度机要求20℃±（0.1~0.2）℃。恒温恒湿空调同时有温、湿度基数和空调精度的要求，例如t=23℃±0.5℃，=71%±5%等。有些工艺可能只有恒温的要求，而对湿度要求在一定范围内即可，例如Ⅰ级坐标镗床要求冬夏温度保持在20℃±1℃，而相对湿度为40%~65%。但也有的工艺对相对湿度要求严格，例如人造纤维工厂的物理检验室，相对湿度要求为65%±3%，而温度为20℃±2℃。这时，虽然温度控制的精度不高，然而温度的波动会引起相对湿度的波动。在20℃时，当温度波动1℃，相对湿度大约波动4%时，已经超过了相对湿度的波动范围，因此这类空调必须同时控制温度的精度。1

恒温恒湿空调对建筑的要求空调精度要求高的空调房间在建筑方面也有特殊的要求，以减少外界的扰量对空调房间的影响。我国规范对有精度要求的空调房间的外墙朝向、维护结构最大传热系数、楼层等都有明确的规定。对外窗的结构、朝向和外门的要求都有规定，详见《采暖通风与空气调节设计规范》。1

恒温恒湿空调系统的形式有空调精度要求的系统宜采用全空气定风量空调系统。目前主要采用两类系统形式：采用恒温恒湿空调机组（自带制冷机）的全空气系统和以冷冻水作介质的全空气系统。1

恒温恒湿空调机组恒温恒湿空调机组宜用在精度Δt=±1℃，Δφ=10%的空调房间内。在夏季，机组对湿度的控制能力较低，因此机组冷量的调节一般只有两档或三档。因此只适用于湿负荷变化比较小的空调房间。如果空调房间对湿度控制要求不高，这种机组可用于温度控制要求较高（如±0.5℃）的场合。但如果恒温恒湿空调机组采用变频控制压缩机的转速，则湿度的控制精度可达到±2%。1

以冷冻水作冷却介质的全空气系统以冷冻水作冷却介质的定风量全空气系统的恒温恒湿空调系统都采用再热式系统。在夏季，通过调节再加热量以控制温度，调节空气冷却设备的冷量以控制湿度。空气冷却设备如采用表冷器的系统，适宜用于湿度变化不大的场合。全年湿度变化较大或湿度控制精度较高的场所，热湿处理设备宜采用喷水室。喷水室都是开式的，当冷冻水系统主要用于喷水室设备，冷冻水系统可以是开式的；当系统中既有喷水室又有表冷器、风机盘管等设备，冷冻水系统应当优先采用闭式系统。1

注意事项送风量和送风温差要求恒温恒湿的全空气空调系统对送风温差和送风量都有一定要求。显然，送风量大、送风温差小可以使空调区域温度均匀，即减少区域的温度偏差，同时使得气流分布比较稳定。因此，当温湿度的控制精度高时，应取比较大的送风量和较小的送风温差。我国的规范（JGJ 134-2001夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准.北京：中国建筑工业出版社，2001.）规定：当温度控制精度为±0.1~0.2℃时，送风量不小于12h-1的换气量，送风温差宜为2~3℃；控制精度在±0.5℃时，送风量不宜小于8h-1，送风温差宜为3~6℃；控制精度为±1℃时，送风量不宜小于5h-1，送风温差宜6~9℃；温度控制精度大于±1℃，送风温差宜小于或等于15℃。上述送风温差适用于贴附侧送、散流器平送的气流分布的空调区。1