某实验楼恒温恒湿空调改造工程的设计1Word格式文档下载.docx
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50.00
交流电压室108
54.00
磁通量室109
49.00
直流仪器室110（内）
52.47
0.5
4
5
系统2
电容室203（内）
24.40
直流仪器室206（内）
23.77
数字仪表室210
56.63
交流阻抗室211（东）
54.76
数字仪表室211（西）
交流阻抗室212
25.65
系统3
长度基线室103
160.50
6
系统4
磁通基准室303
44.70
1
电感室304
40.00
交流电量室308
22.21
交流电量室309
41.53
工程技术部310
36.38
2.0
1.5
电磁测量室312
27.00
工程技术部318
交流电量室319
55.78
系统5
辅助室1
7.00
辅助室2
控制室
10.00
电阻测量室
32.76
电压测量室
27.39
辅助室
13.00
系统6
电压基准室
20.50
0.2
电阻基准室
系统7
电能基准室121
60.09
8
高压室122
系统8
（50万级）
光频控制室
试验室1
16.00
试验室2
试验室3
18.00
试验室4
试验室5
60.00
2.2空调系统设计冷负荷见表２
空调系统
7
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３
送风量
（m3/h）
11491
10279
8600
11512
5600
10100
送风温差的确定：
室温允许波动范围±
0.2℃，送风温差取3℃；
0.5℃，送风温差取5℃；
1～2℃，送风温差取6～7℃。
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1～7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４
机组型号
HF49N
HF39N
HF25N
HJF39N
名义制冷量（kW）
49.6
39.4
25.0
名义制热量（kW）
24.0
18.0
12.0
风量
11500
机外余压
（Pa）
600
650
420
350
500
450
加湿量
（kg/h）
温控范围及灵敏度（℃）
18～21℃±
1℃
湿控范围及灵敏度（％RH）
50～70
±
50～70±
3.2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。
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
7.1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
表5
设定温度（℃）
设定湿度（%RH）
蒸发器出口温度（℃）
送风口
温度（℃）
1465
9.9
15
2440
2635
2391
2560
电容室203内
1160
9.8
1130
2693
2603
1220
9.7
13
1587
14
1420
789
1475
1292
959
2010
1980
404
576
1888
1579
749
2800
17
4500
662
1058
1191
3969
7.3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：
GB50243－2002《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－40～85℃，准确度±
0.3℃；
HM34型数字式温湿度仪，测量范围0～90％RH，准确度±
2％RH；
便携式数据采集仪，0～40℃，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，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。
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；
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
（㎡）
相对湿度
（％RH）
噪声
dB（A）
直流仪器室
19.80～20.50
45.3～58.6
42
电容室
19.50～19.70
47.9～53.0
48
交流阻抗室
19.78～19.98
44.6～50.9
43.5
数字仪表
19.79～19.90
47.8～51.5
48.5
长度基线室
19.90～20.10
57.4～60.0
43
19.8～20.40
46.6～48.9
58.5
19.80～20.08
40.5～48.0
56
19.8～20.10
46.4～48.7
19.70～20.00
46.6～50.0
电能基准室
160.09
19.95～20.20
49.1～59.8
54.5
19.55～20.25
51.5～54.0
50
19.58～19.98
50.4～52.3
20.02～20.20
48.9～52.3
51
19.95～20.15
49.9～54.4
53
19.40～20.00
47.6～53.6
39
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求值，故未列出。
2、以上为二次检测的结果，第一次除系统6（20±
0.2℃）及系统5电阻测量室（20±
0.5℃）未达到标准，其他均达到恒温恒湿精度的要求。
经查找原因重新调试，第二次对系统6（20±
0.5℃）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20±
0.2℃的房间和20±
0.5℃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10～15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±
0.5℃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，达到了设计要求。
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