恒温恒湿空调改造工程设计

1、某实验楼恒温恒湿空调改造工程设计、安装及调试摘要： 本文介绍了某实验楼，恒温恒湿空调改造工程的设计、安装及调试。空调设备采用风冷恒温恒湿空调机组，共分八个独立的空调系统。总结了该工程从设计、安装到调试，全过程的一些具体做法和体会。 关键词： 恒温恒湿空调 全空气系统 电极加湿器 自动控制1 概述该工程为实验楼恒温恒湿空调改造项目，共三层，空调面积约1340m2。原设空调系统，部分采用集中空调的方式,部分采用水冷柜式空调机的空调方式。系统经过多年运行，设备老化,系统陈旧,分区不合理，已不能适应当前工作的需要,为此有必要对现有系统进行技术改造,为计量实验提供必需的恒温恒湿工作环境。2 空调设计参数

2、、条件及空调冷负荷2.1 设计参数夏季室外计算干球温度33.2，湿球温度26.4冬季室外计算干球温度-12，相对湿度45室内温度、湿度的要求见表1根据现场观测和对原系统的分析，根据业主提出的工作需要,将实验楼改造为八个恒温恒湿空调系统，其条件、参数如表1：系统编号房间名称及房号面积(m2)温度（）湿度（%RH）工作人数仪器发热功率（kW）系统1工程技术部106 30.0020±1.050±1023工程技术部10750.0020±1.050±1033交流电压室10854.0020±1.050±1033磁通量室10949.0020

3、7;1.050±1033直流仪器室110（内）52.4720±0.550±1045系统2电容室203（内）24.4020±0.550±1022直流仪器室206(内)23.7720±0.550±1033数字仪表室21056.6320±1.050±1022交流阻抗室211(东)54.7620±1.050±1053数字仪表室211(西)56.6320±0.550±1022交流阻抗室21225.6520±0.550±1022系统3长度基线室103 160

4、.5020±0.550±1065系统4磁通基准室30344.7020±1.050±1011电感室30440.0020±1.050±1022交流电量室30822.2120±1.050±1012交流电量室30941.5320±1.050±1032工程技术部31036.3820±2.050±1021.5电磁测量室31227.0020±1.050±1021工程技术部31856.6320±2.050±1032交流电量室31955.7820

5、7;1.050±1032系统5辅助室17.0020±1.050±10辅助室27.0020±1.050±10控制室10.0020±0.550±1020.5电阻测量室32.7620±0.550±1035电压测量室27.3920±0.550±1025辅助室13.0020±1.050±10系统6电压基准室20.5020±0.250±1025电阻基准室20.5020±0.250±1025系统7电能基准室121 60.0920±

6、0.550±1058高压室12250.0020±1.050±1045系统8（50万级）光频控制室10.0020±1.050±1021试验室116.0020±1.050±1022试验室216.0020±0.550±1022试验室318.0020±0.550±1022试验室410.0020±0.550±1022试验室560.0020±0.550±10382.2 空调系统设计冷负荷见表空调系统12345678冷负荷（kW）41.9845.9138.42

7、48.8125.926.3346.4237.72注：新风量按每人35m3/h计算。2.3 空调系统设计送风量见表空调系统12345678送风量（m3/h）114911027986001151256005600101008600注：送风温差的确定：室温允许波动范围±0.2，送风温差取3；室温允许波动范围±0.5，送风温差取5；室温允许波动范围±12，送风温差取67。3 空调系统的设计3.1 空调机组的选择原机房内空调机组全部取消,新设计采用R22制冷剂,直接蒸发式制冷系统。系统17选用七台广东省吉荣空调设备公司生产的风冷恒温恒湿空调机组； 系统8选用一台广东省吉荣牌

8、风冷洁净恒温恒湿空调机组。机组性能参数详见表空调系统12345678机组型号HF49NHF49NHF39NHF49NHF25NHF25NHF49NHJF39N名义制冷量（kW）49.649.639.449.625.025.049.639.4名义制热量（kW）24.024.018.024.012.012.024.018.0风量（m3/h）115001150086001150056005600115008600机外余压（Pa）600650420650350350500450加湿量（kg/h）88884488温控范围及灵敏度（）1821±11821±11821±1182

9、1±11821±11821±11821±11821±1湿控范围及灵敏度（RH）5070±55070±55070±55070±55070±55070±55070±55070±53.2 空调系统的设计风冷恒温恒湿空调机组室内机设在机房内，室外机设在机房外绿化带内。空调采用全空气系统，设送风道、送风口和回风道、回风口。经空调机组处理后的空气，通过送风道、送风口送至室内，经回风口、回风道回至机房。3.2.1 系统1、系统2、系统4采用明装风管，侧上送上回的送风方式。送风口为

10、铝合金双层百叶风口,回风口为铝合金单层百叶风口。3.2.2 系统3走廊吊顶内新设主送回风管道，原室内孔板送回风系统不变。3.2.3 系统5、系统8原空调系统室内部分送风道送风口,回风道回风口不变，送回风主管道重新设置。3.2.4 系统6新设送、回风主管道，原室内孔板送回风系统不变。3.2.5 系统7电能基准室，原空调系统室内部分送风道送风口,回风道回风口不变，送回风主管道重新设置；高压室新设风管，明装侧上送上回的送风方式。3.2.6 系统风速的确定：本设计为低速风道系统，主风道风速8m/s，支风道风速4.5m/s；双层百叶送风口风速2.35m/s，单层百叶回风口风速1.88m/s；孔板送风：孔

11、口流速2.5m/s，工作区流速0.15m/s；消声静压箱流速1.0m/s。3.3 消声减振3.3.1 每台恒温恒湿机组送风口处、回风口处设消声静压箱，送、回风主管道上设微穿孔板消声器，机组与风道采用帆布软连接。3.3.2 机房内恒温恒湿机组设减振基础。4 空调系统的自动控制本设计为独立的空调系统，机组控制程序为送风温度控制，每个空调系统送风总管道上设一个总电加热器，每个系统各房间支风管设末端微调电加热器，根据房间温度不同要求，分别选用调功器无级控制。8个空调系统36个受控房间，设8个总风管电加热器和若干个末端微调电加热器，采用一个CPU315-2DP控制。为了节省投资，湿度按系统控制，每台空调

12、机组回风口处设湿度传感器，控制整个系统的湿度。为了保证系统的防火安全，每个空调系统送风管道上设压差控制器，无风压差，电加热器则不能启动。5 本设计方案的特点5.1 空调冷热源采用广东吉荣牌风冷恒温恒湿空调机组,压缩机采用进口全封闭压缩机，加湿器采用电极式加湿器,机组设计紧凑,占地面积小,采用数字式微处理器,控制精度高,可根据设定的温湿度自动开停机，全自动控制，无需专人操作。5.2 空调系统为独立的系统，恒温恒湿精度高，使用灵活、方便，具有显著的节能效果。6 对其他专业的要求本工程为改造项目，各个实验室对室内温度、湿度要求较高，故空调设备、送回风系统、自控系统应按设计规范和现场实际进行设计。为了

13、减少外界气候条件的干扰，恒温恒湿室在建筑处理方面，必须做一些特殊的处理，这不仅有利于保证恒温恒湿的精度，而且对空调设备的投资运行费用方面，也有着重要的意义。6.1 维护结构的热惰性及隔汽防潮。6.2 高精度（20±0.2、20±0.5）的房间外围最好有低精度的恒温室作套间。6.3 尽可能将恒温恒湿室布置在建筑物的底层和北面，不宜有朝东、西、南的外墙及门窗，以减少太阳辐射热。高精度的恒温室不宜有外墙。6.4 高精度的恒温室不宜开窗，门应做成密闭保温门，设门斗。6.5 室内保证正压及室内温度场的均匀。6.6 如工艺允许尽可能将局部热源设在室外或套间内。7 空调系统的安装及调试7

14、.1 空调系统的安装7.1.1 恒温恒湿机组室内外机的安装，机组的基础要找平，水平允许偏差为0.2/100。7.1.2 空调风管的制作及安装，风管的保温，应按设计图纸和国家有关施工验收规范施工，由于该工程为改造项目，部分房间室内管道、风口不变，所以施工时要考虑新设系统与老系统管道的合理连接。7.1.3 机组室内外机制冷剂管道的安装：压缩机排气管的水平管段应有不小于1/100的坡度坡向冷凝器，严禁U型弯。管道的焊接、试压、试漏、排污、试真空、保温、加注制冷剂，应严格按施工规范及机器说明书要求进行。7.1.4 空调风管采用30mm厚铝箔超细玻璃棉板保温，具有保温、防火效果好的优点。7.2 空调系统

15、的调试7.2.1 空调系统风量的调整，风量的调整按系统进行，从系统最末端的支干管开始，调节每个支干管上的对开多叶调节阀，使每个房间的风量达到设计的要求，调整房间送回风口叶片的角度，使房间的气流组织均匀。7.2.2 机组的调试设定参数见表5系统编号房间名称及房号送风量（m3/h）设定温度（）设定湿度（%RH）蒸发器出口温度（）送风口温度（）系统1工程技术部106 146520±1.050±109.915工程技术部107244020±1.050±10交流电压室108263520±1.050±10磁通量室109239120±1.0

16、50±10直流仪器室110（内）256020±0.550±10系统2电容室203内116020±0.550±109.815直流仪器室206(内)113020±0.550±10数字仪表室210269320±1.050±10交流阻抗室211(东)260320±1.050±10数字仪表室211(西)269320±0.550±10交流阻抗室212122020±0.550±10系统3长度基线室103 860020±0.550±109.7

17、13系统4磁通基准室303158720±1.050±109.714电感室304142020±1.050±10交流电量室30878920±1.050±10交流电量室309147520±1.050±10工程技术部310129220±2.050±10电磁测量室31295920±1.050±10工程技术部318201020±2.050±10交流电量室319198020±1.050±10系统5辅助室140420±1.050±1

18、09.913辅助室240420±1.050±10控制室57620±0.550±10电阻测量室188820±0.550±10电压测量室157920±0.550±10辅助室74920±1.050±10系统6电压基准室280020±0.250±109.717电阻基准室280020±0.250±10系统7电能基准室121 560020±0.550±109.715高压室122450020±1.050±10系统8光频控制室662

19、20±1.050±109.715试验室1105820±1.050±10试验室2105820±0.550±10试验室3119120±0.550±10试验室466220±0.550±10试验室5396920±0.550±107.3 系统调试中出现的问题及解决方法7.3.1 系统5（20±0.5）电压实验室温度高于设计值。7.3.2 系统6（20±0.2）北室温度不均匀，达不到设计要求。7.3.3 系统7、系统8送风量较大，送风口风速较高，噪声较大。7.3.4

20、经检查分析以上系统出现问题的原因及解决方法：系统5电压实验室回风管道风阀未全开，回风口部分被设备挡住，回风不畅。将阀门全部打开，设备移开。室内温度很快达到设计值。系统6电压基准室、电阻基准室（20±0.2）二个房间内为原空调系统未变，房间内孔板送风，下部设三个回风口。北室室内有一台恒温油槽，油槽是一个不稳定的发热源，时开时停，故室内温度不均匀。另外回风口布置的不均匀，仅在室内一面墙的下部50%的长度处设3个回风口，并回风口部分被设备挡住，也是造成室内温度不均匀的因素之一。如果要达到设计要求的精度（20±0.2），就必须将局部热源移至室外，回风口均匀设置，回风畅通。由于是改造

21、项目，室内风管仍利用原系统风管，与新系统机组送风管连接，由于新系统设计风量比原系统大，故系统7、系统8送风道、送口风速较高，噪声较大。在二个系统中增设二台变频器，根据系统实际调出最佳工况。7.4 系统检测结果7.4.1 检测依据：GB502432002通风与空调工程施工及验收规范、设计施工图。7.4.2 检测仪器：智能型温度自记仪，测量范围4085，准确度±0.3；HM34型数字式温湿度仪，测量范围090RH，准确度±2RH；便携式数据采集仪， 040，准确度±0.1。7.4.3 检测条件：各实验室内设备均投入运行，空调系统连续运行24h以上，然后进行温湿度测量；

22、依据国家标准GB502432002的规定，20±0.5的房间在工作区布5个测点，连续采集8h以上的数据。20±0.2的房间在工作区布9个测点，连续采集24h以上的数据。7.4.4 检测结果：对20±0.5的房间，每隔10min采集各测点的数据，取平均值，连续采集8h；对20±0.2的房间，每隔10min采集各测点的数据，取平均值，连续采集24h，其检测结果见表6.表6空调系统编号房间名称面积（）温度（）相对湿度（RH）噪声dB(A)系统1直流仪器室52.4719.8020.5045.358.642系统2电容室24.4019.5019.7047.953.0

23、48交流阻抗室23.7719.7819.9844.650.943.5数字仪表56.6319.7919.9047.851.548.5系统3长度基线室160.5019.9020.1057.460.043系统5电压测量室32.7619.820.4046.648.958.5电阻测量室27.3919.8020.0840.548.056系统6电阻基准室20.5019.820.1046.448.756电压基准室20.5019.7020.0046.650.048系统7电能基准室160.0919.9520.2049.159.854.5系统8试验室318.0019.5520.2551.554.050试验室410.0019.5819.9850.452.343试验室560.0020.0220.2048.952.351试验室116.0019.9520.1549.954.453试验室216.0019.4020.0047.653.639注：1、表6仅列出房间温度为20±0.5及20±0.2的房间检测结果，其他房间温湿度经检测均高于设计要