恒温恒湿机组设备选型比较

恒温恒湿环境的控制精度要求不同，定义也不同。按照目前的说法，只要既有温度又有湿度控制要求的环境被称为恒温恒湿环境，为了便于区分，本文将温度控制精度±1℃、相对湿度控制精度±2%的环境定义为高精度恒温恒湿环境，通过对几种设备选型的运行对比分析，反映了当前市场恒温恒湿机组的适用性。
1环境设计要求及设计设备选型。
1.1设计要求和设备选型。
本文提到的高精度恒温恒湿环境是建筑物内封闭的烟花丝束成品检验室。环境设计温度要求控制在20±2℃，相对湿度要求控制在60±3%以内。1996年选用的组合式空调是江苏希达净化空调设备厂的名牌产品。由于不能满足控制精度要求，改用进口意大利RC恒温恒湿机组。2004年二期扩建新选用进口意大利HIROSS单模块控制恒温恒湿机组。为保证丝束成品重要指标无卷曲能的准确稳定性，公司内部温湿度控制指标提高到20±1℃，60±2%。两台设备一用一备，24小时连续运行。
2操作对比分析。
2.1设备主要部件的配置。
RC8-2-E和HIROSS32OA恒温恒湿机均为双压缩机。一台压缩机主要控制温度，另一台压缩机只控制湿度。由于水质问题，电极加湿器容易结垢，最终被夹套喷嘴蒸汽加湿器所取代。
2.2环境温湿度监测。
成品检验室设有芬兰VAISALA-HMD70Y温湿度传感器(温度测量精度:±0.1℃，湿度测量精度:±1%)和福克斯波罗FOXBORO指针记录仪组成的监测仪器，检测灵敏度特别高，作为空调机组温湿度显示的对比。监测记录显示温湿度超标后，值班质检员将停止成品检验，通知维修人员进行维修或调整。
2.3RC恒温恒湿机组运行。
当RC机组设置在自动控制模式下时，主湿度控制压缩机在湿度达到下限时停机，需要延迟3~5分钟才能重新启动。此时，检验室环境湿度通常会迅速上升，超过上限值，波动范围为58.0~65.0%。见以下累积记录曲线图:(横坐标:分钟，纵坐标:%。福克斯波罗FOXBORO指针记录仪用纸带记录，纸带上没有坐标，需要现场观察。)当RC机组主湿度控制压缩机单独设置在手动控制模式下运行时，返回机组的空气处于过除湿状态，湿度控制完全由加湿器完成，可达到控制精度，波动范围为58.0~61.5%。见以下累积记录曲线图:(横坐标:分钟，纵坐标:%)
2.4HIROSS恒温恒湿机组运行。
当HIROSS机组设置在全自动控制模式下时，压缩机停机后的湿度也会超过上限。当选择单模块控制的HIROSS机组时，压缩机不能像RC机组那样手动运行，设备配备的PHILIPS湿度传感器灵敏度低，无法与VAISALA湿度传感器同步。选择双模块控制的HIROSS机组时，湿度控制模块必须选择低湿度，使主湿度控制的压缩机自动常开。但在春季低温高湿季节，主温压缩机无法启动，湿度会超标。后面第三节提到的设备改造增加了HIROSS机组的缺陷。
2.5组合式空调的运行。
1996年，组合式空调投入运行时，由于无法适应室内环境的变化，冷冻水阀由温湿度信号选择器控制，间接蒸发式冷却器用于除湿和冷却。当高温信号大于高湿度信号时，湿度波动大，控制不理想，选用除湿能力强的RC恒温恒湿空调机组。当然，如果组合式空调的湿度控制采用自动调节加湿阀，全年手动打开冷冻水阀，也可以达到配备单台压缩机的空调机组的效果，但冬天会太冷，冷冻水阀的开度要经常手动调节。
2.6运行情况对比分析：
注1：每日温度波动范围均能满足20±1℃的要求。
注2：灵敏度评价与标准温湿度计的实际测量值进行比较，不排除偶然发生。
3设备改造
如前所述，恒温恒湿机组的电极加湿器被夹套喷管蒸汽加湿器所取代，其流量控制由JOHNSON蒸汽调节阀接收湿度控制器发送的湿度模拟信号进行线性控制。湿度控制器有两套，一套是RC恒温恒湿机组，另一套是SIEMENS-RWD62通用控制器，取代HIROSS恒温恒湿机组湿度控制器(全手动模式不再工作)，配备VAISALA湿度传感器。
HIROSS恒温恒湿机组温度曲线图反映了机组选择过大的特点，相应的湿度曲线也跟随温度曲线进行反向阶段波动。RC恒温恒湿机组风量小，电加热开关频率低，温度曲线图波动小，基本为一直线，湿度曲线阶段波动不明显。
同时，增加一组室内加热器，用SIEMENS-RWD32代替HIROSS恒温恒湿机组的温度控制通常HIROSS恒温恒湿机组只使用维护模式，所有设备（制冷压缩机、电加热器）根据季节和需要手动开关，原机组温湿度控制由两个SIEMENS-RWD控制器代替。
第一次设备改造时，供应商将HIROSS恒温恒湿机组改为机组控制线，并增加保护装置，使其压缩机能够手动除湿。现在看来没有必要，因为HIROSS恒温恒湿机组与VAISALA湿度传感器不兼容，压缩机不能像RC机组那样灵活手动运行，其他加热自动运行。因此，只要改造成体外温湿度控制，就可以手动提供固定的冷热空气。
2013年5月，第二次设备改造引进了JOTONJOV26变频恒温恒湿空调机组。与以往的定频空调相比，压缩机可以在全自动运行模式下安全运行，停止瞬间不会出现湿度大幅波动。不仅进一步提高了温湿度的稳定性，而且在夏季降低了10~15%的功耗，真正找到了高精度、高效、节能、稳定的解决方案。
4结论
对于高精度恒温恒湿环境，选择变频机组是最佳方案，机组选择更重要，首先选择两台以上压缩机型号，如果只有单台压缩机（相当于组合空调表面冷却器）用于除湿冷却，加湿阀开度难以控制，需要经常调整积分时间。其次，最好由仪表工程师协助选择配备高灵敏度湿度传感器的机组。此外，选择可手动和自动自由切换的型号非常重要，节省了重新安装控制器的麻烦，运行可靠性高。在珠海水质较硬的地方，如果有蒸汽源，机组可以提供蒸汽加湿选择，必须选择蒸汽加湿，否则电极上的水垢经常出现加湿器故障。
未来，蒸发冷凝再生液体吸湿减湿系统的应用，水膜蒸发加湿器的应用。我们期待机组制造商开发更多适合不同用户需求的节能产品，不仅关注使用几种常用恒温恒湿机房空调的大客户，而且其品牌的活力将更加持久。
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