恒溫恒濕環(huán)境的控制精度要求不同，定義也不同。按照目前的說(shuō)法，只要既有溫度又有濕度控制要求的環(huán)境被稱為恒溫恒濕環(huán)境，為了便于區(qū)分，本文將溫度控制精度±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，通過(guò)對(duì)幾種設(shè)備選型的運(yùn)行對(duì)比分析，反映了當(dāng)前市場(chǎng)恒溫恒濕機(jī)組的適用性。
1環(huán)境設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)設(shè)備選型。
1.1設(shè)計(jì)要求和設(shè)備選型。
本文提到的高精度恒溫恒濕環(huán)境是建筑物內(nèi)封閉的煙花絲束成品檢驗(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%以內(nèi)。1996年選用的組合式空調(diào)是江蘇希達(dá)凈化空調(diào)設(shè)備廠的名牌產(chǎn)品。由于不能滿足控制精度要求，改用進(jìn)口意大利RC恒溫恒濕機(jī)組。2004年二期擴(kuò)建新選用進(jìn)口意大利HIROSS單模塊控制恒溫恒濕機(jī)組。為保證絲束成品重要指標(biāo)無(wú)卷曲能的準(zhǔn)確穩(wěn)定性，公司內(nèi)部溫濕度控制指標(biāo)提高到20±1℃，60±2%。兩臺(tái)設(shè)備一用一備，24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。
2操作對(duì)比分析。
2.1設(shè)備主要部件的配置。
RC8-2-E和HIROSS32OA恒溫恒濕機(jī)均為雙壓縮機(jī)。一臺(tái)壓縮機(jī)主要控制溫度，另一臺(tái)壓縮機(jī)只控制濕度。由于水質(zhì)問(wèn)題，電極加濕器容易結(jié)垢，最終被夾套噴嘴蒸汽加濕器所取代。
2.2環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)。
成品檢驗(yàn)室設(shè)有芬蘭VAISALA-HMD70Y溫濕度傳感器(溫度測(cè)量精度:±0.1℃，濕度測(cè)量精度:±1%)和福克斯波羅FOXBORO指針記錄儀組成的監(jiān)測(cè)儀器，檢測(cè)靈敏度特別高，作為空調(diào)機(jī)組溫濕度顯示的對(duì)比。監(jiān)測(cè)記錄顯示溫濕度超標(biāo)后，值班質(zhì)檢員將停止成品檢驗(yàn)，通知維修人員進(jìn)行維修或調(diào)整。
2.3RC恒溫恒濕機(jī)組運(yùn)行。
當(dāng)RC機(jī)組設(shè)置在自動(dòng)控制模式下時(shí)，主濕度控制壓縮機(jī)在濕度達(dá)到下限時(shí)停機(jī)，需要延遲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)迅速上升，超過(guò)上限值，波動(dòng)范圍為58.0~65.0%。見(jiàn)以下累積記錄曲線圖:(橫坐標(biāo):分鐘，縱坐標(biāo):%。福克斯波羅FOXBORO指針記錄儀用紙帶記錄，紙帶上沒(méi)有坐標(biāo)，需要現(xiàn)場(chǎng)觀察。)當(dāng)RC機(jī)組主濕度控制壓縮機(jī)單獨(dú)設(shè)置在手動(dòng)控制模式下運(yùn)行時(shí)，返回機(jī)組的空氣處于過(guò)除濕狀態(tài)，濕度控制完全由加濕器完成，可達(dá)到控制精度，波動(dòng)范圍為58.0~61.5%。見(jiàn)以下累積記錄曲線圖:(橫坐標(biāo):分鐘，縱坐標(biāo):%)
2.4HIROSS恒溫恒濕機(jī)組運(yùn)行。
當(dāng)HIROSS機(jī)組設(shè)置在全自動(dòng)控制模式下時(shí)，壓縮機(jī)停機(jī)后的濕度也會(huì)超過(guò)上限。當(dāng)選擇單模塊控制的HIROSS機(jī)組時(shí)，壓縮機(jī)不能像RC機(jī)組那樣手動(dòng)運(yùn)行，設(shè)備配備的PHILIPS濕度傳感器靈敏度低，無(wú)法與VAISALA濕度傳感器同步。選擇雙模塊控制的HIROSS機(jī)組時(shí)，濕度控制模塊必須選擇低濕度，使主濕度控制的壓縮機(jī)自動(dòng)常開(kāi)。但在春季低溫高濕季節(jié)，主溫壓縮機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，濕度會(huì)超標(biāo)。后面第三節(jié)提到的設(shè)備改造增加了HIROSS機(jī)組的缺陷。
2.5組合式空調(diào)的運(yùn)行。
1996年，組合式空調(diào)投入運(yùn)行時(shí)，由于無(wú)法適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境的變化，冷凍水閥由溫濕度信號(hào)選擇器控制，間接蒸發(fā)式冷卻器用于除濕和冷卻。當(dāng)高溫信號(hào)大于高濕度信號(hào)時(shí)，濕度波動(dòng)大，控制不理想，選用除濕能力強(qiáng)的RC恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組。當(dāng)然，如果組合式空調(diào)的濕度控制采用自動(dòng)調(diào)節(jié)加濕閥，全年手動(dòng)打開(kāi)冷凍水閥，也可以達(dá)到配備單臺(tái)壓縮機(jī)的空調(diào)機(jī)組的效果，但冬天會(huì)太冷，冷凍水閥的開(kāi)度要經(jīng)常手動(dòng)調(diào)節(jié)。
2.6運(yùn)行情況對(duì)比分析：
注1：每日溫度波動(dòng)范圍均能滿足20±1℃的要求。
注2：靈敏度評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)溫濕度計(jì)的實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行比較，不排除偶然發(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)閥接收濕度控制器發(fā)送的濕度模擬信號(hào)進(jìn)行線性控制。濕度控制器有兩套，一套是RC恒溫恒濕機(jī)組，另一套是SIEMENS-RWD62通用控制器，取代HIROSS恒溫恒濕機(jī)組濕度控制器(全手動(dòng)模式不再工作)，配備VAISALA濕度傳感器。
HIROSS恒溫恒濕機(jī)組溫度曲線圖反映了機(jī)組選擇過(guò)大的特點(diǎn)，相應(yīng)的濕度曲線也跟隨溫度曲線進(jìn)行反向階段波動(dòng)。RC恒溫恒濕機(jī)組風(fēng)量小，電加熱開(kāi)關(guān)頻率低，溫度曲線圖波動(dòng)小，基本為一直線，濕度曲線階段波動(dòng)不明顯。
同時(shí)，增加一組室內(nèi)加熱器，用SIEMENS-RWD32代替HIROSS恒溫恒濕機(jī)組的溫度控制通常HIROSS恒溫恒濕機(jī)組只使用維護(hù)模式，所有設(shè)備（制冷壓縮機(jī)、電加熱器）根據(jù)季節(jié)和需要手動(dòng)開(kāi)關(guān)，原機(jī)組溫濕度控制由兩個(gè)SIEMENS-RWD控制器代替。
第一次設(shè)備改造時(shí)，供應(yīng)商將HIROSS恒溫恒濕機(jī)組改為機(jī)組控制線，并增加保護(hù)裝置，使其壓縮機(jī)能夠手動(dòng)除濕。現(xiàn)在看來(lái)沒(méi)有必要，因?yàn)镠IROSS恒溫恒濕機(jī)組與VAISALA濕度傳感器不兼容，壓縮機(jī)不能像RC機(jī)組那樣靈活手動(dòng)運(yùn)行，其他加熱自動(dòng)運(yùn)行。因此，只要改造成體外溫濕度控制，就可以手動(dòng)提供固定的冷熱空氣。
2013年5月，第二次設(shè)備改造引進(jìn)了JOTONJOV26變頻恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組。與以往的定頻空調(diào)相比，壓縮機(jī)可以在全自動(dòng)運(yùn)行模式下安全運(yùn)行，停止瞬間不會(huì)出現(xiàn)濕度大幅波動(dòng)。不僅進(jìn)一步提高了溫濕度的穩(wěn)定性，而且在夏季降低了10~15%的功耗，真正找到了高精度、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，選擇變頻機(jī)組是最佳方案，機(jī)組選擇更重要，首先選擇兩臺(tái)以上壓縮機(jī)型號(hào)，如果只有單臺(tái)壓縮機(jī)（相當(dāng)于組合空調(diào)表面冷卻器）用于除濕冷卻，加濕閥開(kāi)度難以控制，需要經(jīng)常調(diào)整積分時(shí)間。其次，最好由儀表工程師協(xié)助選擇配備高靈敏度濕度傳感器的機(jī)組。此外，選擇可手動(dòng)和自動(dòng)自由切換的型號(hào)非常重要，節(jié)省了重新安裝控制器的麻煩，運(yùn)行可靠性高。在珠海水質(zhì)較硬的地方，如果有蒸汽源，機(jī)組可以提供蒸汽加濕選擇，必須選擇蒸汽加濕，否則電極上的水垢經(jīng)常出現(xiàn)加濕器故障。
未來(lái)，蒸發(fā)冷凝再生液體吸濕減濕系統(tǒng)的應(yīng)用，水膜蒸發(fā)加濕器的應(yīng)用。我們期待機(jī)組制造商開(kāi)發(fā)更多適合不同用戶需求的節(jié)能產(chǎn)品，不僅關(guān)注使用幾種常用恒溫恒濕機(jī)房空調(diào)的大客戶，而且其品牌的活力將更加持久。
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