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。
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。
2.1 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 |
20±1.0 |
50±10 |
2 |
3 |
工程技术部107 |
50.00 |
20±1.0 |
50±10 |
3 |
3 | |
交流电压室108 |
54.00 |
20±1.0 |
50±10 |
3 |
3 | |
磁通量室109 |
49.00 |
20±1.0 |
50±10 |
3 |
3 | |
直流仪器室110(内) |
52.47 |
20±0.5 |
50±10 |
4 |
5 | |
系统2 |
电容室203(内) |
24.40 |
20±0.5 |
50±10 |
2 |
2 |
直流仪器室206(内) |
23.77 |
20±0.5 |
50±10 |
3 |
3 | |
数字仪表室210 |
56.63 |
20±1.0 |
50±10 |
2 |
2 | |
交流阻抗室211(东) |
54.76 |
20±1.0 |
50±10 |
5 |
3 | |
数字仪表室211(西) |
56.63 |
20±0.5 |
50±10 |
2 |
2 | |
交流阻抗室212 |
25.65 |
20±0.5 |
50±10 |
2 |
2 | |
系统3 |
长度基线室103 |
160.50 |
20±0.5 |
50±10 |
6 |
5 |
系统4 |
磁通基准室303 |
44.70 |
20±1.0 |
50±10 |
1 |
1 |
电感室304 |
40.00 |
20±1.0 |
50±10 |
2 |
2 | |
交流电量室308 |
22.21 |
20±1.0 |
50±10 |
1 |
2 | |
交流电量室309 |
41.53 |
20±1.0 |
50±10 |
3 |
2 | |
工程技术部310 |
36.38 |
20±2.0 |
50±10 |
2 |
1.5 | |
电磁测量室312 |
27.00 |
20±1.0 |
50±10 |
2 |
1 | |
工程技术部318 |
56.63 |
20±2.0 |
50±10 |
3 |
2 | |
交流电量室319 |
55.78 |
20±1.0 |
50±10 |
3 |
2 | |
系统5 |
辅助室1 |
7.00 |
20±1.0 |
50±10 |
||
辅助室2 |
7.00 |
20±1.0 |
50±10 |
|||
控制室 |
10.00 |
20±0.5 |
50±10 |
2 |
0.5 | |
电阻测量室 |
32.76 |
20±0.5 |
50±10 |
3 |
5 | |
电压测量室 |
27.39 |
20±0.5 |
50±10 |
2 |
5 | |
辅助室 |
13.00 |
20±1.0 |
50±10 |
|||
系统6 |
电压基准室 |
20.50 |
20±0.2 |
50±10 |
2 |
5 |
电阻基准室 |
20.50 |
20±0.2 |
50±10 |
2 |
5 | |
系统7 |
电能基准室121 |
60.09 |
20±0.5 |
50±10 |
5 |
8 |
高压室122 |
50.00 |
20±1.0 |
50±10 |
4 |
5 | |
系统8 (50万级) |
光频控制室 |
10.00 |
20±1.0 |
50±10 |
2 |
1 |
试验室1 |
16.00 |
20±1.0 |
50±10 |
2 |
2 | |
试验室2 |
16.00 |
20±0.5 |
50±10 |
2 |
2 | |
试验室3 |
18.00 |
20±0.5 |
50±10 |
2 |
2 | |
试验室4 |
10.00 |
20±0.5 |
50±10 |
2 |
2 | |
试验室5 |
60.00 |
20±0.5 |
50±10 |
3 |
8 |
2.2 空调系统设计冷负荷见表2
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3
空调系统 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
送风量 (m3/h) |
11491 |
10279 |
8600 |
11512 |
5600 |
5600 |
10100 |
8600 |
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±1~2℃,送风温差取6~7℃。
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选用七台安诗曼公司生产的风冷恒温恒湿空调机组; 系统8选用一台安诗曼风冷洁净恒温恒湿空调机组。
进入恒温恒湿机产品 快速通道1. 风冷恒温恒湿机2. 水冷恒温恒湿机
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。
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。
5.1 空调冷热源采用安诗曼公司风冷恒温恒湿空调机组,压缩机采用进口全封闭压缩机,器采用电加热器,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。
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。
7.1 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,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
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) |
出口温度(℃) |
送风口 温度(℃) |
系统1 |
工程技术部106 |
1465 |
20±1.0 |
50±10 |
9.9 |
15 |
工程技术部107 |
2440 |
20±1.0 |
50±10 | |||
交流电压室108 |
2635 |
20±1.0 |
50±10 | |||
磁通量室109 |
2391 |
20±1.0 |
50±10 | |||
直流仪器室110(内) |
2560 |
20±0.5 |
50±10 | |||
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