摘要；随着我国经济水平的不断进步和人民生活的不断提高，我国的家用电器普及率特别是空调的普及率越来越高，相应的空调制造商也越来越多。因此，为了保证自己的市场优势，研究怎样使空调的性能更佳，使空调能够满足人民更多的需要，变成空调制造商必须要重视的问题。而对于空调来说，其性能的最重要评判标准之一便是恒温恒湿系统，而恒温恒湿的节能系统是现今空调研究的重点。因此，本研究主要恒温恒湿系统的节能性进行研究，以推动我国空调行业的发展。
关键词； 空调结构； 系统研究； 恒温恒湿
恒温恒湿空调是一种工艺性空调,主要用于将室内的温度、湿度、洁净度及气流速度控制在高精度范围内,以满足工业生产、科学研究等特殊场合对室内环境的要求。随着社会经济的发展,各行各业科技与生产要求越来越严格,特别是要求保持恒定的室内温度、湿度才能满足工艺条件,因此高精度恒温恒湿空调的需求量与日剧增。恒温恒湿空调广泛应用于对环境有严格控制要求的地方,如计量测试实验室、资料中心、电力控制中心、UPS室、档案室、洁净室、测试及实验室、电子元件生产线等。
对于同时控制温度和湿度的空调系统必须具备加热、加湿、冷却、去湿功能和完善的自控系统。为保证达到控制精度和区域内温湿度均匀,对送风换气次数及送风温差的要求比普通集中空调高。恒温恒湿系统常常是连续运行,能耗居高不下。如何在实现系统温、湿度高精度控制的同时又能实现恒温恒湿空调系统节能优化设计,是目前广大工程技术人员需要面对的问题。
1.恒温恒湿空调系统的概况
（1）恒温恒湿空调系统的定义
空调的作用就是借助风的力量对房间的温度和湿度进行恰当的控制，调节温度和湿度，将其控制在合适的范围，给使用者舒适的环境感受。其实，恒温恒湿空调系统的本质就是全空气系统，通过对风量的控制来实现对温度和湿度进行控制，通常，温度湿度的控制精度越高，对送风量的要求就越高，调节要求也就越高，且要求温度和湿度的偏差要尽量控制到最小，这样才能达到预期效果。简而言之，恒温恒湿空调系统就是对温度和湿度提出严格要求的专用空调器，具有节能高效、保护环境以及低噪音的功能。
（2）恒温恒湿空调系统的构成
所谓恒温恒湿空调系统，其实就是在平常空调系统的基础上，再增加一个湿度系统和加湿器。当然，如果以空气处理单元的不同为划分依据的话，那么恒温恒湿空调系统必须要具备的系统通常包括集中式系统和单机系统。由于恒温恒湿空调系统对温度和湿度的稳定的控制要求极其严格，所以恒温恒湿空调系统必须具备加湿、加热、去湿、冷却功能和自控系统，从而对干燥的空气进行加湿加热处理。
2.恒温恒湿空调系统的智能控制
（1）恒温恒湿空调系统的基本结构
恒温恒湿空调系统主要由加热器、加湿器以及表冷器三个部分组成。加热器一般为管式加热器，主要用于对冷空气的预加热、加热以及再加热。加湿器一般则为电极式加湿器，主要作用是对干空气进行加湿处理。表冷器则能对空气产生减湿降温的作用，避免空气过失，这个过程需要用到制冷剂。
（2）恒温恒湿空调系统的智能控制
顾名思义，恒温恒湿空调系统具有恒温恒湿作用，它可以将室内的温度、湿度、洁净度等控制在一定的范围内，为人们提供一个舒适的生活环境。那么，如何才能在保证经济可行的前提下，达到恒温恒湿的目的呢?这个问题，需要依靠空调智能控制系统来实现。空调智能控制系统实现了空调的自动调节与控制，该系统在遵从暖通工艺的前提下，将自控理论应用于其中，使得恒温恒湿空调能够根据外界温度和湿度的变化，自动调节空调参数，使得温度和湿度保持在一个小范围内，实现恒温恒湿的作用。
（3）夏季恒温恒湿空调系统的处理模式
夏季恒温恒湿空调系统主要是依靠表冷器对降温与去湿的双重作用来实现工作性能。表冷器首先对空气湿度进行控制，当湿度达到要求时，再进行温度的调节。但是当遇到室内温度满足但是湿度不够的情况下，这种处理模式便会造成空气湿度与温度的矛盾。为了解决这个矛盾，一般都需要通过再次的降温除湿过程，以满足湿度的要求。总的来说，表冷器通过对露点温度进行控制，实现室内湿度的自动控制，再通过再热器对湿度调节过程中产生的过冷量进行调节，从而实现室内温度的自动控制。
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（4）过渡季恒温恒湿空调系统的处理模式
过渡季节，空气湿度和温度稳定度低，面对这种情况，空调系统会自行进行选择。恒温恒湿空调针对不同的空气条件，会启动不同的处理模式，当需要夏季模式工况时，按夏季模式进行自动控制，当需要冬季模式工况时，按冬季模式进行自动控制，目前恒温恒湿空调已经实现了各种模式的自动控制。
3.恒温恒湿空调系统设计要点
（1）温度的控制
为了控制空调的温度，在对恒温恒湿空调系统进行科学分析的基础上，在空调上安装了加热器，这样就可以将室内温度保持在设定值。通常情况下，要求无论是夏季还是冬季，都不应该将室内温度设置的太低，为了减小系统能耗，应该将温度波动范围控制在1℃以内。同时，为了更好的把握室内温度的精度，可以采用多级或一级加热，可以使用一些调节性能良好的加热器，以更好的达到控制要求。例如，根据温差大小选择多级式热方式，当温差过大的时候要开启一到两级式热方式，而当温差过小的时候只需开启一级加热即可。此外，为了避免室温剧烈变化所引起的不适感，当温度达到设定温度之后，变频恒温恒湿机就会以较低的频率运转，不仅降低了压缩机的消耗功率，还节省了电量，保证了温度的稳定性。加热器具有安全性好、加热均匀、加热稳定等特点，开启加热器，可以很好的对温度进行补偿，同时还能有效的控制加热量，将温度波动的上下浮动控制在0.5℃，因此加热器的重要性不言而喻。
（2）湿度的控制
为了更好的控制湿度的精度，一般采用加湿器，当然，为了加湿效率，保证运行安全，会选择性能比较好的电极式加湿器。这种加湿器的运行原理就是以水为电阻，当接通电源后就可以利用加热水所产生的蒸汽来加湿空气，从而有效的控制室内的湿度，使湿度达到一定的平衡。通常情况下，加湿器的水位越高，产生的蒸汽就越多。
当然，有时候也需要进一步处理新空气的湿度，在与回风混合的同时也要进行降湿处理，使湿度达到设定湿度。需要注意的是，在降湿过程中会增加系统的能耗，所以为了减少能耗的损失，降低加湿器的湿惰性，节约有限能源，需要对加湿器进行改造，以更好的控制所需加湿量的多少，控制加湿器的出力。此外，室内湿度也会因温度的影响而发生变化，面对这种情况，空调系统会自行进行选择，先对其中的一项变量进行控制，当变量达到要求时，再对另一个变量进行控制，如果仍然无法使得其中的一项达到预定要求，就需要针对不同的空气条件再次采取降温除湿过程，通过这种处理模式实现自动控制。当然，在进行操作的时候一定要控制好温度和湿度的变化，深入了解不同温度下湿度和温度的关系，这样才能更好的调节，例如，当温度为20摄氏度的时候，湿度波动4%，温度波动1摄氏度。
（3）风量的控制
对恒温恒湿空调系统来说，控制风量是非常重要的一个环节，不仅要保证气流到达工作区，还要保证风量大小符合指定要求，因为风量过大或者是过小都会影响到室内温度和湿度分布的稳定性和均匀性。为了做到这一点，就要控制好送风温差，毕竟送风量的多少和送风温差的大小有着紧密的联系，两者是负相关的关系，送风量越小，送风温差就越大。此外，为了满足合理的气流组织流程，可以采用架空活动地板回风、全面孔板送风的上送下回式气流组织，同时，补充局部排风量，采用一定的新风量，从而消除室内热负荷，满足温度湿度要求。当然，还要对新风的湿度进行控制，要将新风的湿度调节到室内空气湿度，减小新风和室内空气含湿量的差异度，达到这点要求后才能将两种空气混合。需要注意的是，冬季和夏季的新风量的需求量各不相同，要适时的根据季节的变化情况控制新风量，例如，夏季的时候要采取最小新风量，而冬季的时候则要适当加大室
外新风量。除此之外，还可采用一次回风循环，通过这种设计方式，不仅很好的节约了冷、热能源，还合理巧妙地利用了和风。凭借送风量相当大的优势，恒温恒湿空调系统能够很好的让整个工作区内形成很好的气流循环，能够防止设备过热损坏现象的发生，不仅达到了降温的效果，还提高了工作效率。
结语；本文通过对恒温恒湿空调的智能控制以及主要能耗进行分析，提出了新式恒温恒湿空调节能系统。新式的恒温恒湿空间控制系统能够减少空调在运行过程中的能源消耗，对提高空调性能、节能减排具有重大意义。但是目前这一研究还停留在理论阶段，在实际生活中还没有广泛推广，此外运用该系统还需考虑到多种因素的影响，是一个十分复杂的过程。因此，相关技术人员应该加强这方面的研究，使之能在实际生活中得到应用并广泛推广。
参考文献；
（1）高精度恒温恒湿空调系统节能设计_王磊.
（2）恒温恒湿空调节能控制_常征.
（3）空调恒温恒湿系统研究_景阳阳.
（4）恒温恒湿空调系统的节能研究_郑豪.
论文作者:陈坚
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/12
标签：恒温论文; 湿度论文; 温度论文; 空调系统论文; 空调论文; 系统论文; 加湿器论文; 《基层建设》2016年30期论文;