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          1. 合肥匯一能源科技有限公司
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            高精度節能型恒溫恒濕試驗室

            2020-02-05 0

            在空調行業有許多恒溫恒濕的空調試驗室,例如焓差室、平衡室、消音室等,這些試驗室對空氣參數的典型要求是:溫度范圍是-10℃~60℃,控制精度±0.1℃;濕度范圍是15%RH~95%RH,控制精度±2%RH。

            現有的空調試驗室內設置溫度傳感器、溫度控制儀、加熱裝置、濕度傳感器、濕度控制儀和加濕裝置。溫度傳感器將測得的溫度信號輸入相應的溫度控制儀,溫控儀根據設定值和實測值的偏差自動控制加熱裝置的加熱量輸出。同理,濕度傳感器將測得的濕度信號輸入相應的濕度控制儀,濕度控制儀根據設定值和實測值的偏差自動控制加濕裝置的加濕量輸出。同時,用一臺或多臺制冷量無法連續調節的冷凍機組來去除試驗室內的熱負荷和濕負荷,來最終達到空調試驗室的溫濕度要求。這種傳統的空氣處理過程中的冷熱抵消無疑造成了能量浪費、經濟性差,與現行的節能減排趨勢顯然是背道而馳的。
            本文講述的是一種高精度的恒溫恒濕空調試驗室,該空調試驗室可以達到非常好的節能效果。
            該試驗室組成如下:
            (1)試驗室測試間,為一密閉絕熱的保溫房。
            (2)空氣處理系統,包括變頻直冷機組、加熱裝置、加濕裝置和風機;
            (3)測控系統,包括溫度傳感器、溫控儀、濕度傳感器、濕度控制儀、信號比較單元;溫控儀接收到來自溫度傳感器的信號,進行轉換后雙路輸出,一路進入加熱裝置控制加熱量輸出,另一路進入信號比較單元;濕度控制儀接收來自濕度傳感器的信號,進行轉換后雙路輸出,一路進入加濕裝置控制加濕量輸出。
            (4)信號比較單元,接收來自溫控儀和濕度控制儀的兩路信號,進行比較后輸出較大的一路信號進入變頻直冷機組的變頻器。
             由于變頻直冷機組的冷凍能力連續可調,故可以減少現有空調試驗室中控制溫度時冷卻和加熱互相抵消的現象,或者控制濕度時除濕和加濕互相抵消的現象。但是變頻直冷機組的冷卻和去濕是同時進行的,本試驗室通過加入信號比較單元,使變頻直冷機組在某一時間僅用于溫度控制或濕度控制中的一種。當變頻直冷機組用于溫度控制時,濕度控制由加濕裝置進行;當變頻直冷機組用于濕度控制時,溫度控制由加熱裝置進行。本空調試驗室的結構簡單,運行穩定可靠,雖然需要增加一些初始投資的費用,但對于長久運行來說,能取得很好的節能效果。
             圖1是本該空調試驗室的結構和工作原理示意圖。

            微信圖片_20180902223204.jpg

            圖中標記為:100-試驗室測試間;200-空氣處理機組;210-變頻壓縮機;211-冷凝器;212-膨脹閥;213-蒸發器;214-變頻器;220-加熱裝置;230-加濕裝置;240-風機;300-測控系統;310-溫度傳感器;320-濕度傳感器;330-溫度控制儀;340-濕度控制儀;350-信號比較單元

            以額定制熱工況為例,室內被試機(1HP)制熱量為3.2kW,空氣處理機組風機熱負荷為2kW;若未采用變頻機組,而采用3HP定頻機組(假設能效比為3),制冷量為9kW,顯熱為8kW,潛熱為1kW。為了彌補多余的冷量和除濕量,加熱裝置220需要加熱8-3.2-2=2.8kW,加濕裝置230需要加濕1kW,總能耗=2.8+1+2+3=8.8kW。而采用變頻直冷機組后,若變頻壓縮機210運行在54Hz時,其制冷量為9kW,與定頻機組能力相當,然而,變頻壓縮機210此時可以運行在更低的頻率,即蒸發溫度上升,制冷量下降,比如變頻壓縮機210運行頻率為38Hz,此時其制冷量輸出約為5.8kW,顯熱5.2kW,潛熱0.6kW,則加熱裝置220需要加熱0kW,加濕裝置230需要加濕0.6kW。總能耗=0+0.6+2+1.9=4.5kW。因此,總耗能減少(8.8-4.5)/8.8=49%.
            綜上所述,本試驗室是一種相當節能、且易于實現的高精度的恒溫恒濕空調試驗室。

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