摘要：本文闡述有溫溼度要求的空調區域在HVAC系統規劃設計過程中，組合式空調機組內功能段的設置對空調系統設計影響因素的分析。重點介紹了加熱段的設置受室外氣象參數影響因素的分析，列舉了浙江寧波、山西大同、雲南麗江這三個地方項目的組合式空調機組內加熱段在機組內設置的位置。關鍵詞：溫溼度 組合式空調機組 功能段 加熱段1 引言
在HVAC系統規劃設計過程中，室內設計參數通常有兩種，一種是常規的舒適性空調，主要是用在家居和辦公場所，為人們提供舒適性的生活和工作環境，這種環境小面積的空調區域採用家用分體式空調機，大面積的空調區域採用多聯機空調系統或者風機盤管加新風系統。另一種是根據產品工藝的要求，產品的生產過程中處於恆溫恆溼或者有潔淨要求的環境，採用全空氣空調系統，空調機組內由多個功能段組成，其中影響生產環境溫溼度的功能段有表冷段、加熱段和加溼段，影響生產環境內塵埃粒子或細菌顆粒多少的是過濾段的設置。表冷段的功能是夏季降溫除溼，加熱段功能是夏季再熱和冬季加熱，加溼段功能是提高相對溼度。溫度控制通過調節冷凍水管或蒸汽管上的控制閥開度實現，溼度控制通過調節冷凍水管上的控制閥開度或調節連接蒸汽加溼器的蒸汽管上的控制閥開度來實現。其中加熱段的設置由室外的氣象參數所決定。我們在這裡深入分析受室外氣象參數影響的加熱段的設置，以及各功能段設置順序的合理性。在本文中，各功能段的前後順序依據氣流的流向而定，如氣流流過冷盤管，流出側為冷盤管的前面，流入側為冷盤管的後面。在本文所涉及到的焓溼圖中，W點表示室外點，N點表示室內點，L點表示露點，C點表示混合點。
2加熱段的設置受室外氣象參數影響的案例分析
2.1室內設計參數確定
某醫藥化工類車間生產類別為丙類，車間一層平面有200m2的恆溫恆溼環境，室內設計參數：溫度：20~26℃，溼度：50%~60%。計算結果為：送風量12600m3/h，新風量3250m3/h,迴風量9350m3/h。我們根據以上數據，室外氣象參數選擇浙江寧波，山西大同和雲南麗江這三個地方來探討一下加熱段的設置受室外氣象參數影響的分析，在設計過程中，加熱段在組合式空調機組內如何設置更合理。2.2 室外氣象參數（一）
室外氣象參數選擇浙江寧波。夏季：空調計算幹球溫度35.1°C;空調計算溼球溫度28°C；冬季：空調計算溫度-1.5°C;空調計算相對溼度79%。送風量12600m3/h，新風量3250m3/h,迴風量9350m3/h，製冷量78Kw，冬季加熱量50.4KW，加溼量19.6kg/h,夏季露點狀態至室內狀態點的再熱量44.9KW。冬季加熱量大於夏季再熱量，加熱段放在冷盤管的前面，既滿足冬季加熱條件，又滿足夏季再熱條件，如果加熱盤管放在冷盤管的後面，很難達到溫度和溼度的設計要求。冬季混合點溫度14.2℃，空調停止運行時，新風管上的電動風閥關閉，不會出現冷盤管凍壞的現象。夏季空氣處理過程詳見圖1 ，空調機組功能段詳見圖2。
圖1 SK-1.01夏季空氣處理過程
圖2 空調機組功能段
2.2 室外氣象參數（二）
室外氣象參數選擇山西大同。夏季：空調計算幹球溫度30.9°C;空調計算溼球溫度21.2°C；冬季：空調計算溫度-18.9°C;空調計算相對溼度50%。送風量12600m3/h，新風量3250m3/h,迴風量9350m3/h，製冷量48Kw，冬季加熱量73KW，加溼量30.24kg/h。夏季混合點含溼量:12.5g/kg,夏季室內, 含溼量:12.8g/kg,混合點含溼量小於室內含溼量，理論上空氣不需要除溼，通過調節冷凍水管路上的控制閥開度即可達到溫溼度要求。北方冬季寒冷，如果冷盤管內的冷凍水沒有放乾淨，加熱盤管放在冷盤管前面，那麼冷盤管有可能會被凍壞，最好的方案是冬季加熱盤管放置在冷盤管的後面，再熱段設置在冷盤管的前面，對溫溼度進行精確的控制。夏季空氣處理過程詳見圖3 ，空調機組功能段詳見圖4。
圖3 SK-1.02夏季空氣處理過程
圖4 空調機組功能段
2.3 室外氣象參數（三）
室外氣象參數選擇雲南麗江。夏季：空調計算幹球溫度25.6°C;空調計算溼球溫度18.1°C；冬季：空調計算溫度1.3°C;空調計算相對溼度46%。送風量12600m3/h，新風量3250m3/h,迴風量9350m3/h，製冷量48Kw，冬季加熱量73KW，加溼量30.24kg/h。通過JK-1.01夏季空氣處理過程圖上可以看出，雖然夏季製冷量按照從混合點處理到露點狀態計算，但是實際運行過程中，通過微調冷凍水管路上的控制閥的開度即可達到設計溫度要求。夏季混合點含溼量:12g/kg,夏季室內, 含溼量:12.8g/kg,混合點含溼量小於室內含溼量，空氣不需要除溼，如果此時的溼度沒有達到要求，則需要開啟加溼器進行加溼。因此加熱盤管可前和後。夏季空氣處理過程詳見圖5 。
圖5 SK-1.03夏季空氣處理過程
3.0 空調機組功能段設置分析
3.1初、中效過濾段位置。
初效過濾器應安裝在空氣處理機組的新風口之後，空氣預熱器之前，以防預熱器表面積塵降低傳熱效果。或者在新、迴風混合段之後，與中效過濾器安裝在共用框架上。
關於中效過濾器的安裝位置，有的廠家選型是把過濾器放置在風機的負壓段，在表冷或加熱盤管之後。有的廠家把中效過濾器放置在風機出口的正壓段。那麼哪种放置更為合理呢？在潔淨區選用的空調機組中，如果中效過濾段在風機負壓段，可以保護盤管和風機，不會擔心風機和盤管需要經常清理灰塵。但是盤管上的滋生細菌會被風管直接帶到潔淨區的末端高效過濾器送風口上，增加高效過濾器的負擔。合理的位置是通常設置在風機正壓段上，且在加熱和加溼盤管之前。保護末端高效送風口，但缺點的是由於初效過濾器過濾效果的限制，盤管和風機要經常清理灰塵，最好的方案是空調機組內設三級過濾段，表冷加熱盤管後加中效過濾器，送風段前面加亞高效過濾器，保護高效過濾送風口。如果設計普通的恆溫恆溼環境，中效過濾器的設置沒有特別的要求。
初效過濾段和中效過濾段在空調機組內的設置常見的有兩種情況，第1種是初效過濾段和中效過濾段分開設置，既新風經過初效過濾後與迴風混合，再進入中效過濾段。第2種情況是初、中效過濾段合在一起共用框架設置，新、迴風混合後進入初中效過濾段。第1種情況的空調機組長度比第2種情況空調機組長度要長，造價要高。第1種情況的過濾效果比第2種情況的過濾效果要好，當初、中效過濾器共用框架時，只能在中效段與框架之間打上橡膠棉，而初效過濾器與框架之間是硬連接處理，新、迴風混合後有一小部分不經過初效過濾器而從連接間隙中直接進入中效過濾器；而初、中效過濾器分開設置時，在初效過濾器與框架連接處和中效過濾器與框架連接處均會打上橡膠棉，避免出現新風不經過初效過濾器而直接與迴風混合的問題。此外初、中效過濾段合在一起設置時，無法準確布置壓力點，無法準確採集壓力。因此初、中效過濾分開設置常用於潔淨區用的組合式空調機組
3.2加熱段和加溼段與風機位置。
有的空調設備廠家提供的機組功能段，把加溼段和加熱段設在風機的正壓段，有的設置在風機的負壓段，究竟哪種比較合理呢？加熱段和加溼器如果放在正壓段，那麼風機出口處需要增加一個均流段，空調機組的段位加長，生產成本上，但是室內溫溼度的控制不受風機溫升的影響，溫溼度控制方面會更為精確。如果生產環境對溫溼度控制精度度要求不嚴格，可以考慮把加熱段和加溼段設在風機負壓段，節約成本。
綜合上述述功能段的分析與比較，合理設置順序如下：
1）、空調機房空間長度和高度受限的情況下，普通的恆溫恆溼環境，其功能段順序見圖6。
圖6 空調機組功能段
2）、空調機房空間不受限的情況下，普通的恆溫恆溼環境，其功能段順序見圖7。
圖7 空調機組功能段
3）、在焓溼圖上，如果室外點在室內點右側，加熱段必須設置在表冷段後面，其功能段順序見圖2。如果室外點在室內點的左側，加熱段與表冷段的順序可前和後，放在表冷段後面最佳。如果是在北方，且室外點在室內點的左側，冬季加熱盤管放置在冷盤管的後面，再熱段設置在冷盤管的前面，可以有效保護表冷器不會被凍壞，同時又能精確控制室內溫溼度，其功能段間圖4。
4）、淨化空調機組合理的功能段順序見圖8
圖8 空調機組功能段
4.0結束語組合式空調機組在設計選型的過程中，如果設計師沒有特別要求的情況下，每個空調設備廠家提供的功能段圖是各不相同，本文幫助各位設計師根據實際工程的需要，合理設置空調機組內各功能段順序，提供給空調設備廠家選型。同時也供業主在購買空調機組時作為參考資料。
來源：浙江勘協建環與設備專業委員會
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