高精度恒溫恒濕環(huán)境的空調(diào)設(shè)備選型比較

　　原標(biāo)題：高精度恒溫恒濕環(huán)境的空調(diào)設(shè)備選型比較

　　恒溫恒濕環(huán)境的控制精度要求千差萬(wàn)別，定義也各不相同，按目前通常的說(shuō)法，只要既有溫度又有濕度控制要求的環(huán)境都叫恒溫恒濕環(huán)境，為了便于區(qū)別，本文特將溫度控制精度±1℃、相對(duì)濕度控制精度±2%的環(huán)境定義為高精度恒溫恒濕環(huán)境，并通過(guò)幾種設(shè)備選型的運(yùn)行對(duì)比分析，來(lái)反映目前市場(chǎng)恒溫恒濕機(jī)組的適用性。

　　1環(huán)境設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)設(shè)備選型

　　1.1設(shè)計(jì)要求和設(shè)備選型

　　本文所提到的高精度恒溫恒濕環(huán)境是一個(gè)封閉在建筑物內(nèi)的煙用絲束成品檢驗(yàn)室，環(huán)境設(shè)計(jì)溫度要求控制在20±2℃、相對(duì)濕度要求控制在60±3%范圍內(nèi)，1996年選用的組合式空調(diào)器是江蘇希達(dá)凈化空調(diào)設(shè)備廠名牌產(chǎn)品，因達(dá)不到控制精度要求，改用進(jìn)口意大利RC恒溫恒濕機(jī)組，2004年二期擴(kuò)建新選用的是進(jìn)口意大利HIRROSS單模塊控制恒溫恒濕機(jī)組，公司為了保證絲束成品重要指標(biāo)“未卷曲能”的準(zhǔn)確穩(wěn)定性，內(nèi)部溫濕度控制指標(biāo)提高到20±1℃、60±2%。兩臺(tái)設(shè)備為一用一備，24小時(shí)不間斷運(yùn)行。

　　1.2品牌中英文對(duì)照

　　阿爾西RC，海路斯HIRROSS，PHILIPS，維薩拉VAISALA，福克斯波羅FOXBORO，江森JOHNSON，卡勒KALE，西門子SIEMENS，約頓JOTON。

　　2運(yùn)行對(duì)比分析

　　2.1設(shè)備主要部件配置情況

　　選用的RC8-2-E和HIRROSS32OA恒溫恒濕機(jī)組均為雙壓縮機(jī)配置，一臺(tái)壓縮機(jī)主控溫度、另一臺(tái)壓縮機(jī)只控制濕度。電極加濕器因水質(zhì)問(wèn)題易結(jié)垢，最終被夾套式噴管蒸汽加濕器所取代而不用。

　　2.2環(huán)境溫度和濕度監(jiān)控情況

　　成品檢驗(yàn)室設(shè)有一套由芬蘭VAISALA—HMD70Y型溫濕度傳感器（溫度測(cè)量精度：±0.1℃，濕度測(cè)量精度：±1%）、福克斯波羅FOXBORO指針式記錄儀組成的監(jiān)控儀表，檢測(cè)靈敏度特別高，作為空調(diào)機(jī)組的溫濕度顯示對(duì)比用。一旦監(jiān)控記錄顯示溫濕度超標(biāo)，當(dāng)班質(zhì)檢員就會(huì)停做成品檢驗(yàn)，通知維修人員修理或調(diào)整。

　　2.3RC恒溫恒濕機(jī)組運(yùn)行情況

　　當(dāng)RC機(jī)組設(shè)置在全自動(dòng)控制模式下其主控濕度的壓縮機(jī)在濕度達(dá)到下限值時(shí)一旦停機(jī)，需延時(shí)3～5分鐘才能重新啟動(dòng)，此時(shí)檢驗(yàn)室環(huán)境濕度通常會(huì)迅速回升并超過(guò)上限值，波動(dòng)范圍在58.0～65.0%。見(jiàn)下列積累記錄曲線圖：（橫坐標(biāo)：分鐘，縱坐標(biāo)：%。福克斯波羅FOXBORO指針式記錄儀用紙帶記錄，紙帶上無(wú)坐標(biāo)，需在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)）當(dāng)RC機(jī)組主控濕度的壓縮機(jī)單獨(dú)設(shè)置在手動(dòng)控制模式下處于常開(kāi)運(yùn)行，回機(jī)組的空氣即處于過(guò)除濕狀態(tài)，濕度控制完全靠加濕器完成，就可以達(dá)到控制精度，波動(dòng)范圍在58.0～61.5%。見(jiàn)下列積累記錄曲線圖：（橫坐標(biāo)：分鐘，縱坐標(biāo)：%）

　　2.4HIRROSS恒溫恒濕機(jī)組運(yùn)行情況

　　當(dāng)HIRROSS機(jī)組設(shè)置在全自動(dòng)控制模式下同樣會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)停機(jī)后濕度超過(guò)上限值的情況，當(dāng)選擇單模塊控制的HIRROSS機(jī)組時(shí)，就不能像RC機(jī)組那樣使壓縮機(jī)單獨(dú)手動(dòng)常開(kāi)運(yùn)行，且設(shè)備所配PHILIPS濕度傳感器靈敏度低，無(wú)法和VAISALA濕度傳感器保持同步。當(dāng)選擇雙模塊控制的HIRROSS機(jī)組時(shí)，濕度控制模塊必須選擇低濕度使主控濕度的壓縮機(jī)自動(dòng)常開(kāi)，但是在春季低溫高濕季節(jié)時(shí)，主控溫度的壓縮機(jī)會(huì)無(wú)法啟動(dòng)，濕度還會(huì)超標(biāo)。后面第3節(jié)所述的設(shè)備改造就是針對(duì)HIRROSS機(jī)組的缺陷增加的。

　　2.5組合式空調(diào)器運(yùn)行情況

　　96年組合式空調(diào)器投入運(yùn)行時(shí)因不能適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境變化，冷凍水閥受溫度和濕度高低值信號(hào)選擇器控制，間接蒸發(fā)式冷卻器既做除濕用又做降溫用，當(dāng)高溫信號(hào)大于高濕信號(hào)時(shí)，濕度波動(dòng)大，控制不理想，才選用了除濕能力強(qiáng)的RC恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組。當(dāng)然，如果組合式空調(diào)器濕度控制采用自動(dòng)調(diào)節(jié)加濕閥，常年手動(dòng)全開(kāi)冷凍水閥方式運(yùn)行，也能達(dá)到配單臺(tái)壓縮機(jī)的空調(diào)機(jī)組的效果，但冬季會(huì)過(guò)冷，要經(jīng)常重新手動(dòng)調(diào)整冷凍水閥開(kāi)度。

　　2.6運(yùn)行情況對(duì)比分析：

　　注1：每日溫度波動(dòng)范圍均可以滿足20±1℃要求。

　　注2：靈敏度評(píng)定以標(biāo)準(zhǔn)溫濕度計(jì)實(shí)際測(cè)量值做比對(duì)，不排除偶然性的情況發(fā)生。

　　3設(shè)備改造

　　如前所述，恒溫恒濕機(jī)組的電極加濕器被夾套式噴管蒸汽加濕器所取代，其流量控制由JOHNSON蒸汽調(diào)節(jié)閥接受濕度控制器發(fā)送的濕度模擬量信號(hào)進(jìn)行線性控制。濕度控制器由兩套，一套為RC恒溫恒濕機(jī)組自備，另一套為SIEMENS—RWD62型通用控制器取代HIRROSS恒溫恒濕機(jī)組濕度控制器（全手動(dòng)模式下已不起作用），配VAISALA濕度傳感器。

　　HIRROSS恒溫恒濕機(jī)組溫度曲線圖反映了機(jī)組選型偏大的特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的濕度曲線也跟隨溫度曲線做反向的階段性波動(dòng)。RC恒溫恒濕機(jī)組風(fēng)量較小，電加熱開(kāi)停頻率低，溫度曲線圖波動(dòng)小，基本為一直線，所以濕度曲線階段性波動(dòng)不明顯。

　　同時(shí)，增加一組室內(nèi)加熱器，用SIEMENS—RWD32代替HIRROSS恒溫恒濕機(jī)組的溫度控制，平時(shí)HIRROSS恒溫恒濕機(jī)組只啟用檢修模式，全部裝置（制冷壓縮機(jī)、電加熱器）根據(jù)季節(jié)和需要手動(dòng)開(kāi)停，原機(jī)組溫濕度控制全部由2個(gè)SIEMENS—RWD控制器代替。

　　第一次設(shè)備改造時(shí)，供貨商將HIRROSS恒溫恒濕機(jī)組改動(dòng)了機(jī)組控制線路，加設(shè)保護(hù)裝置，使其一臺(tái)壓縮機(jī)手動(dòng)常開(kāi)除濕。現(xiàn)在看來(lái)沒(méi)有必要，因?yàn)镠IRROSS恒溫恒濕機(jī)組和VAISALA濕度傳感器不兼容，自身又無(wú)法靈活地像RC機(jī)組那樣使壓縮機(jī)單獨(dú)手動(dòng)常開(kāi)運(yùn)行，其他加熱自動(dòng)運(yùn)行。所以只要改造成體外控制溫度和濕度，用手動(dòng)來(lái)提供固定的冷熱風(fēng)就可以。

　　2013年5月第二次設(shè)備改造時(shí)引進(jìn)了JOTONJOV26變頻恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組，和以前的定頻空調(diào)機(jī)相比，壓縮機(jī)可在全自動(dòng)運(yùn)行模式下放心運(yùn)行，不會(huì)發(fā)生停歇瞬間的濕度大幅度波動(dòng)，不僅溫濕度穩(wěn)定性能進(jìn)一步提高，而且夏季減少電耗10～15%，真正找到了高精、高效、節(jié)能、穩(wěn)定的解決方案。

　　4結(jié)論

　　對(duì)于高精度恒溫恒濕環(huán)境，選用變頻機(jī)組是最佳方案，機(jī)組的選型比較重要，首先選配二臺(tái)以上壓縮機(jī)的機(jī)型為好，如果只有單臺(tái)壓縮機(jī)（相當(dāng)于組合式空調(diào)器的表冷器）既用來(lái)除濕又用來(lái)降溫，加濕閥的開(kāi)度比較難控制，需時(shí)常調(diào)整積分時(shí)間。其次，由儀表工程師協(xié)助選擇配用高靈敏度濕度傳感器的機(jī)組為好。另外選配可以手動(dòng)和自動(dòng)自由切換的機(jī)型很重要，省了重新加裝控制器的麻煩，運(yùn)行可靠性高。在類似珠海地區(qū)水質(zhì)偏硬的地方，如果有蒸汽源，機(jī)組可提供蒸汽加濕選擇就一定要選蒸汽加濕，否則水垢結(jié)在電極上會(huì)經(jīng)常發(fā)生加濕器故障。

　　未來(lái)，蒸發(fā)冷凝再生式液體吸濕減濕系統(tǒng)的運(yùn)用，水膜蒸發(fā)加濕器的運(yùn)用。我們期盼著機(jī)組制造商能多開(kāi)發(fā)適用各種不同用戶需求的節(jié)能產(chǎn)品，不只是眼盯著使用幾種常用恒溫恒濕機(jī)房空調(diào)的大客戶，其品牌的生命力將會(huì)更為持久。

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