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、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 30.00 201.050102 3 工程技术部107 50.00 201.050103 3 交流电压室108 54.00 201.050103 3 磁通量室109 49.00 201.050103 3 直流仪器室110内52.47 200.550104 5 系统 2 电容室 203内24.40 200.550102 2 直流仪器室206( 内) 23.77 200.550103 3 数字仪表室210 56.63 201.050102 2 交流阻抗室211( 东) 54.76 201.050105 3 数字仪表室211( 西) 56.63 200.550102 2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页交流阻抗室212 25.65 200.550102 2 系统 3 长度基线室103 160.50 200.550106 5 系统 4 磁通基准室303 44.70 201.050101 1 电感室 304 40.00 201.050102 2 交流电量室308 22.21 20 1.0 50101 2 交流电量室309 41.53 201.050103 2 工程技术部310 36.38 202.050102 1.5 电磁测量室312 27.00 201.050102 1 工程技术部318 56.63 202.050103 2 交流电量室319 55.78 201.050103 2 系统 5 辅助室 1 7.00 201.05010辅助室 2 7.00 201.05010控制室10.00 200.550102 0.5 电阻测量室32.76 200.550103 5 电压测量室27.39 200.550102 5 辅助室13.00 201.05010系统 6 电压基准室20.50 200.250102 5 电阻基准室20.50 200.250102 5 系统 7 电能基准室121 60.09 200.550105 8 高压室 122 50.00 201.050104 5 系统 8 50 万级光频控制室10.00 201.050102 1 试验室 1 16.00 201.050102 2 试验室 2 16.00 200.550102 2 试验室 3 18.00 200.550102 2 试验室 4 10.00 200.550102 2 试验室 5 60.00 200.550103 8 2.2 空调系统设计冷负荷见表空调系统1 2 3 4 5 6 7 8 冷负荷kW 41.98 45.91 38.42 48.81 25.9 26.33 46.42 37.72 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1 2 3 4 5 6 7 8 送风量m3/h11491 10279 8600 11512 5600 5600 10100 8600 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页注：送风温差确实定：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1 2 3 4 5 6 7 8 机组型号HF49N HF49N HF39N HF49N HF25N HF25N HF49N HJF39N 名义制冷量 kW 49.6 49.6 39.4 49.6 25.0 25.0 49.6 39.4 名义制热量 kW 24.0 24.0 18.0 24.0 12.0 12.0 24.0 18.0 风量 m3/h11500 11500 8600 11500 5600 5600 11500 8600 机外余压Pa600 650 420 650 350 350 500 450 加湿量 kg/h 8 8 8 8 4 4 8 8 温控范围及灵敏度1821118211182111821118211182111821118211湿控范围及灵敏度 RH 5070 55070 550705 5070550 70 550705 50705 507053.2 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。送风口为铝合金双层百叶风口 , 回风口为铝合金单层百叶风口。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页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 系统风速确实定： 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假设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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页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、自控系统应按设计标准和现场实际进行设计。为了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 200.2、200.5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7.1 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标准施工，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，应严格按施工标准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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页7.2 空调系统的调试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，使每个房间的风量到达设计的要求，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 1465 201.050109.9 15 工程技术部107 2440 201.05010交流电压室108 2635 201.05010磁通量室109 2391 201.05010直流仪器室110 内2560 200.55010系统 2 电容室 203 内1160 200.550109.8 15 直流仪器室206( 内) 1130 200.55010数字仪表室210 2693 201.05010交流阻抗室211( 东) 2603 201.05010数字仪表室211( 西) 2693 200.55010交流阻抗室212 1220 200.55010系统 3 长度基线室103 8600 200.550109.7 13 系统 4 磁通基准室303 1587 201.050109.7 14 电感室 304 1420 201.05010交流电量室308 789 201.05010交流电量室309 1475 201.05010工程技术部310 1292 202.05010电磁测量室312 959 201.05010工程技术部318 2010 202.05010交流电量室319 1980 201.05010系统 5 辅助室 1 404 201.050109.9 13 辅助室 2 404 201.05010控制室576 200.55010电阻测量室1888 200.55010电压测量室1579 200.55010辅助室749 201.05010系统 6 电压基准室2800 200.250109.7 17 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页电阻基准室2800 200.25010系统 7 电能基准室121 5600 200.550109.7 15 高压室 122 4500 201.05010系统 8 光频控制室662 201.050109.7 15 试验室 1 1058 201.05010试验室 2 1058 200.55010试验室 3 1191 200.55010试验室 4 662 200.55010试验室 5 3969 200.550107.3 系统调试中出现的问题及解决方法7.3.1 系统 5200.5电压实验室温度高于设计值。7.3.2 系统 6200.2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 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。室内温度很快到达设计值。系统 6 电压基准室、电阻基准室200.2二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。如果要到达设计要求的精度200.2，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正确工况。7.4 系统检测结果7.4.1 检测依据： GB50243 2002 通风与空调工程施工及验收标准、设计施工图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页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； 依据国家标准GB50243 2002的规定，200.5的房间在工作区布 5 个测点，连续采集8h 以上的数据。 200.2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200.5的房间，每隔10min 采集各测点的数据，取平均值，连续采集 8h；对 200.2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52.47 19.80 20.50 45.3 58.6 42 系统 2 电容室24.40 19.50 19.70 47.9 53.0 48 交流阻抗室23.77 19.78 19.98 44.6 50.9 43.5 数字仪表56.63 19.79 19.90 47.8 51.5 48.5 系统 3 长度基线室160.50 19.90 20.10 57.4 60.0 43 系统 5 电压测量室32.76 19.8 20.40 46.6 48.9 58.5 电阻测量室27.39 19.80 20.08 40.5 48.0 56 系统 6 电阻基准室20.50 19.8 20.10 46.4 48.7 56 电压基准室20.50 19.70 20.00 46.6 50.0 48 系统 7 电能基准室160.09 19.95 20.20 49.1 59.8 54.5 系统 8 试验室 3 18.00 19.55 20.25 51.5 54.0 50 试验室 4 10.00 19.58 19.98 50.4 52.3 43 试验室 5 60.00 20.02 20.20 48.9 52.3 51 试验室 1 16.00 19.95 20.15 49.9 54.4 53 试验室 2 16.00 19.40 20.00 47.6 53.6 39 注：1、表 6 仅列出房间温度为200.5及 200.2的房间检测结果，其他房间温湿度经检测均高于设计要求值，故未列出。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页2、以上为二次检测的结果，第一次除系统6200.2及系统5 电阻测量室 200.5未到达标准，其他均到达恒温恒湿精度的要求。经查找原因重新调试，第二次对系统6200.2及系统5 电阻测量室 200.5重新进行检测合格。8 结束语恒温恒湿实验室，采用直接蒸发式独立的恒温恒湿空调系统，具有系统简单、便于调节、操作管理方便、节能等优点。在改造工程中，要根据实验室的温湿度精度要求合理划分系统，尽可能将同精度要求的设在同一个系统。精度要求较高的房间，如 200.2的房间和200.5的房间，应设独立的空调系统。为了满足室内恒温恒湿精度的要求，恒温恒湿空调房间的换气次数，要比普通空调换气次数大， 根据经验，2的恒温室， 换气次数约 10次/h; 1的恒温室，换气次数 1015 次/h; 0.5的恒温室，换气次数15 次/h ；0.2的恒温室，换气次数 30 次/h 。气流组织设计也是影响恒温室精度的主要因素之一，在高精度的恒温恒湿室内设计气流组织，应考虑以下原则：合理的气流组织流程，充分发挥送风气流的冷却或加热作用；建立一个稳定均匀的温度场，以保证在气流到达工作区时，其平均温度与工作区的温度差不超过允许的温度波动值；气流到达工作区时，其流动速度在0.25m/s 左右。 0.2及0.5高精度的恒温恒湿室，采用全孔板和局部孔板送风，下部均匀回风，效果较好。对0.2及0.5高精度的恒温恒湿室，以及同一个空调系统几个房间要求不同的温度，采用恒温恒湿空调机组时。系统设计需在风管末端设微调电加热器，根据房间温度不同要求，分别选用调功器无级控制。该恒温恒湿实验室经过一年多的实际运行，效果良好，到达了设计要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页