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恒溫恒濕實驗室是(shi)將某(mou)一實(shi)驗(yan)(yan)室通過某(mou)些專用(yong)設備和技術方法，使其室內溫濕度符合某(mou)一調濕和試驗(yan)(yan)用(yong)標準大(da)氣的要求(qiu)。恒(heng)溫恒(heng)濕實(shi)驗(yan)(yan)室是(shi)生產企業的產品質量檢驗(yan)(yan)與商品質量檢驗(yan)(yan)把(ba)關的基礎(chu)設施。

一、恒溫恒濕實驗室方案概述

恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕(shi)(shi)(shi)(shi)實驗(yan)(yan)室(shi)(shi)廣(guang)泛應(ying)用于棉紡、毛(mao)紡、化纖、紙(zhi)張(zhang)、包裝、煙草生(sheng)產企業以(yi)及質檢(jian)(jian)、纖檢(jian)(jian)等部門，按照ISO和(he)GB有關標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)，紡織品(pin)、紡織原(yuan)料(liao)、紙(zhi)張(zhang)、紙(zhi)品(pin)和(he)紙(zhi)箱等商(shang)(shang)品(pin)的(de)(de)(de)物理(li)項目的(de)(de)(de)檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)必需在標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)大氣條件下進(jin)行(xing)。紡織品(pin)和(he)紡織原(yuan)料(liao)檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)大氣按ISO139和(he)GB6529標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)，溫(wen)度(du)20±2 ℃，相(xiang)對(dui)(dui)濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)65%±2%；紙(zhi)張(zhang)、紙(zhi)品(pin)和(he)紙(zhi)箱類商(shang)(shang)品(pin)檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)大氣按照ISO187和(he)GB10739標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)，溫(wen)度(du)23±1℃，相(xiang)對(dui)(dui)濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)50%±2%。除了常(chang)規(gui)溫(wen)濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)的(de)(de)(de)恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕(shi)(shi)(shi)(shi)實驗(yan)(yan)室(shi)(shi)，還有其它特殊的(de)(de)(de)5-18℃低溫(wen)、30-80℃高溫(wen)、相(xiang)對(dui)(dui)濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)要求小(xiao)于40%RH低濕(shi)(shi)(shi)(shi)、相(xiang)對(dui)(dui)濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)高于80%RH的(de)(de)(de)高濕(shi)(shi)(shi)(shi)等特殊要求的(de)(de)(de)恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕(shi)(shi)(shi)(shi)實驗(yan)(yan)室(shi)(shi)。

二、恒溫恒濕方案設計要點

實驗(yan)室(shi)的整體規劃，涉及范圍極(ji)廣，要(yao)考慮到以下要(yao)求：需建筑、水(shui)電、空調、實驗(yan)室(shi)使用者等各項專(zhuan)業技術(shu)人員共(gong)同參與規劃。

1、設計目的：

為(wei)實驗室設備創造一個(ge)既能(neng)確保其穩定可靠運行(xing)，又(you)能(neng)滿足用(yong)戶使(shi)用(yong)要求(qiu)及工作人員身心健(jian)康的工作場(chang)所。

2、總體設計：

全面考慮各專業(ye)之間的關系，進行嚴格的協調，做到(dao)不(bu)錯(cuo)，不(bu)漏(lou)，不(bu)碰(peng)。

3、具體設計：

采用(yong)國內(nei)外先進技術，選用(yong)既(ji)先進，性能(neng)價格(ge)比又合理的環保設(she)備和(he)材料(liao)，融入人性化的設(she)計理念。

恒溫恒濕實驗室總體設計規劃要點(dian)：

（1）溫濕度(du)控制范圍

（2）溫濕度控制精度

（3）潔凈度要求

（4）照度要求

（5）設備(bei)的熱濕量范圍

（6）空調送(song)回風方式

（7）空壓之平衡(heng)措施

（8）引入(ru)新風的(de)必要性

（9）系統(tong)排氣的必要(yao)性

（10）保溫(wen)隔熱的(de)措(cuo)施

（11）設(she)施與動力(li)的配置

（12）靜電(dian)、振動及噪(zao)音

（13）設備空間與(yu)空調(diao)間

（14）進出通道及更衣緩(huan)沖區(qu)的布置

（15）足(zu)夠的維護保養空間

（16）室內凈高(gao)與樓板載重

（17）公(gong)害、污(wu)染(ran)與防災

（18）安裝及運轉成本的(de)衡量

（19）美觀性要求

（20）安裝(zhuang)成本與工(gong)期控制

（21）運轉成本

（22）維護性(xing)與彈性(xing)等因數

三、恒溫恒濕實驗室運行特點

1、恒(heng)(heng)溫(wen)恒(heng)(heng)濕實(shi)驗室，采(cai)用直(zhi)接蒸(zheng)發式獨立的恒(heng)(heng)溫(wen)恒(heng)(heng)濕空調系統，具有系統簡(jian)單(dan)、便(bian)于調節、操作方便(bian)、節能等優點。在(zai)工程(cheng)設(she)計中，要根據實(shi)驗室的溫(wen)濕度精度要求(qiu)合理選(xuan)擇系統，盡可能把房(fang)間的負(fu)荷計算詳細(xi)并選(xuan)取匹配的恒(heng)(heng)溫(wen)恒(heng)(heng)濕機組。

2、為了滿(man)足(zu)室(shi)(shi)內恒(heng)(heng)溫(wen)恒(heng)(heng)濕精度的(de)要(yao)求，恒(heng)(heng)溫(wen)恒(heng)(heng)濕空調(diao)房間的(de)換(huan)(huan)氣(qi)(qi)次(ci)數(shu)(shu)大，根據經驗，±2℃的(de)恒(heng)(heng)溫(wen)室(shi)(shi)，換(huan)(huan)氣(qi)(qi)次(ci)數(shu)(shu)約10～15次(ci)/h；±1℃的(de)恒(heng)(heng)溫(wen)室(shi)(shi)，換(huan)(huan)氣(qi)(qi)次(ci)數(shu)(shu)約15～20次(ci)/h；±0.5℃的(de)恒(heng)(heng)溫(wen)室(shi)(shi)，換(huan)(huan)氣(qi)(qi)次(ci)數(shu)(shu)約>20次(ci)/h；±0.2℃的(de)恒(heng)(heng)溫(wen)室(shi)(shi)，換(huan)(huan)氣(qi)(qi)次(ci)數(shu)(shu)約>30次(ci)/h；

3、氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)組織(zhi)設計也是影響恒溫(wen)(wen)室(shi)(shi)(shi)精(jing)(jing)度(du)(du)的(de)主(zhu)要(yao)因素之一，在(zai)高精(jing)(jing)度(du)(du)的(de)恒溫(wen)(wen)恒濕(shi)室(shi)(shi)(shi)內設計氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)組織(zhi)應考慮一下(xia)原則：合理的(de)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)組織(zhi)流(liu)(liu)程，充分發揮送風(feng)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)的(de)冷卻或加熱作用；建立一個(ge)穩(wen)定均(jun)(jun)勻(yun)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)場，以保證在(zai)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)到達(da)工(gong)(gong)作區時，其(qi)平均(jun)(jun)溫(wen)(wen)度(du)(du)與(yu)工(gong)(gong)作區的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)差不(bu)超過允(yun)許的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)波動(dong)值(zhi)；氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)到達(da)工(gong)(gong)作區時，其(qi)流(liu)(liu)動(dong)速度(du)(du)在(zai)0.25m/s左右。±2℃及(ji)±1℃高精(jing)(jing)度(du)(du)的(de)恒溫(wen)(wen)恒濕(shi)實驗室(shi)(shi)(shi)，采用全(quan)孔(kong)板和(he)局部孔(kong)板送風(feng)，下(xia)部均(jun)(jun)勻(yun)回風(feng)，效(xiao)果較(jiao)好。

4、在恒溫(wen)(wen)(wen)恒濕(shi)(shi)實驗室(shi)建造中，其保(bao)溫(wen)(wen)(wen)密閉性(xing)(xing)也是非常關鍵的；保(bao)溫(wen)(wen)(wen)密閉性(xing)(xing)良好(hao)的實驗室(shi)具有節(jie)約能量、提高(gao)溫(wen)(wen)(wen)濕(shi)(shi)度精(jing)度、降低運(yun)行費用等優點。

四、恒溫恒濕實驗室組成部分

高精(jing)密恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕實驗室系統主要(yao)應用于紡織品(pin)檢(jian)測系統、紙張檢(jian)測、計(ji)量(liang)標定、涂(tu)料檢(jian)測、包裝檢(jian)測、精(jing)密加工(gong)、三坐標檢(jian)測、科研機構(gou)等。隨著(zhu)對質量(liang)控制的要(yao)求越(yue)來(lai)越(yue)嚴格，恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕環境的需求越(yue)來(lai)越(yue)大(da)，應用的領域也越(yue)來(lai)越(yue)寬(kuan)廣。

1、實驗室裝修：

要求嚴格的保(bao)溫(wen)(wen)隔(ge)濕(shi)性能，建(jian)議實(shi)驗室四個立面采用(yong)彩(cai)鋼(gang)復合板(ban)(ban)（為了(le)滿(man)足(zu)防(fang)火要求，一般采用(yong)巖(yan)(yan)棉(mian)彩(cai)鋼(gang)板(ban)(ban)。但是巖(yan)(yan)棉(mian)保(bao)溫(wen)(wen)性能差，最(zui)好是在巖(yan)(yan)棉(mian)彩(cai)鋼(gang)板(ban)(ban)外側再加封一層酚醛鋁(lv)箔保(bao)溫(wen)(wen)板(ban)(ban)，增加外墻保(bao)溫(wen)(wen)性能，能夠(gou)有效的節能減(jian)耗），為了(le)保(bao)證(zheng)密閉性，頂(ding)面應采用(yong)彩(cai)鋼(gang)板(ban)(ban)密封，在頂(ding)面再加封酚醛鋁(lv)箔板(ban)(ban)保(bao)溫(wen)(wen)，地面則采用(yong)酚醛保(bao)溫(wen)(wen)板(ban)(ban)進行保(bao)溫(wen)(wen)隔(ge)濕(shi)處理；對(dui)于透視窗，要求采用(yong)雙(shuang)層中空(kong)玻璃(li)窗。

2、實驗室空調

實驗室空(kong)調(diao)(diao)是(shi)溫濕度(du)控制的心臟，要(yao)求精度(du)高，故障率低。所以(yi)必須要(yao)求空(kong)調(diao)(diao)能(neng)調(diao)(diao)節(jie)制冷量，目前(qian)市面(mian)上有兩種(zhong)方式：變頻(pin)調(diao)(diao)節(jie)和冷凍水調(diao)(diao)節(jie)方式。

變(bian)(bian)頻調(diao)節(jie)：實(shi)際上(shang)就是通過改變(bian)(bian)供(gong)電性(xing)質而改變(bian)(bian)壓(ya)縮(suo)機(ji)的(de)功(gong)率，讓壓(ya)縮(suo)機(ji)實(shi)現(xian)(xian)低負荷(he)工作或者過負荷(he)工作，同時(shi)調(diao)節(jie)制冷系(xi)統的(de)節(jie)流量(liang)，所以必須(xu)添(tian)加非(fei)(fei)常(chang)多的(de)繁瑣的(de)環(huan)(huan)節(jie)，而且各環(huan)(huan)節(jie)必須(xu)完美匹配(pei)，否則出(chu)現(xian)(xian)故障。現(xian)(xian)實(shi)也的(de)確如此，故障率非(fei)(fei)常(chang)高。

冷(leng)凍水型機(ji)組(zu)：采用(yong)7℃左右的冷(leng)水作為冷(leng)源，通(tong)過(guo)(guo)電動閥(fa)開(kai)大或者關(guan)小來(lai)(lai)控(kong)制水流量(liang)，從(cong)而(er)輕易(yi)控(kong)制制冷(leng)量(liang)，而(er)電動閥(fa)結構象家用(yong)水龍頭一樣簡(jian)單，所(suo)以(yi)故障率幾(ji)乎為零，控(kong)制效果最為穩(wen)定。通(tong)過(guo)(guo)合(he)(he)理計算房(fang)間的熱濕負荷和(he)(he)空(kong)氣露點(dian)來(lai)(lai)匹(pi)配(pei)好風量(liang)、冷(leng)量(liang)、加熱量(liang)、加濕量(liang)，在(zai)通(tong)過(guo)(guo)PLC控(kong)制各個(ge)(ge)部件的無(wu)級(ji)調(diao)控(kong)，在(zai)選(xuan)擇靈敏度高線性(xing)好的傳感器，可以(yi)做到溫度±0.5℃，濕度±2%。此種方式需要通(tong)過(guo)(guo)每個(ge)(ge)實驗室的實際(ji)面積(ji)和(he)(he)負荷來(lai)(lai)進行(xing)計算匹(pi)配(pei)，所(suo)以(yi)沒有標準成型機(ji)組(zu)，都為定制加工型。一般都用(yong)組(zu)合(he)(he)式空(kong)調(diao)箱組(zu)合(he)(he)配(pei)比來(lai)(lai)實現，所(suo)以(yi)缺點(dian)是(shi)占地面積(ji)較大，整個(ge)(ge)系統穩(wen)定性(xing)差(cha)，系統維護復(fu)雜，出現問(wen)題(ti)后修復(fu)困難(nan)。

3、通風方式

通風(feng)(feng)方式(shi)經(jing)歷過(guo)好(hao)幾(ji)個(ge)歷史階，從最初的(de)底出風(feng)(feng)，到(dao)上自然(ran)送風(feng)(feng)，到(dao)上散流器(qi)送風(feng)(feng)，到(dao)現在最先(xian)進的(de)上風(feng)(feng)管(guan)+微(wei)孔天(tian)花送風(feng)(feng)，下地板回風(feng)(feng)方式(shi)，整個(ge)實(shi)驗室送風(feng)(feng)柔和、均(jun)勻，溫濕度控(kong)制(zhi)非常穩定。·

4、新風系統

新風系統的第一作(zuo)用是為(wei)(wei)工作(zuo)人員(yuan)提供(gong)生(sheng)理(li)新鮮(xian)空氣(qi)，其(qi)對實(shi)驗(yan)室溫濕度的穩妥定性也(ye)功不(bu)可沒，也(ye)是必不(bu)可少的設備：為(wei)(wei)了(le)讓實(shi)驗(yan)室不(bu)受外界(jie)的干擾，必須(xu)向實(shi)驗(yan)室提供(gong)新風，以保持實(shi)驗(yan)室氣(qi)壓為(wei)(wei)正，這樣外界(jie)的空氣(qi)進入不(bu)了(le)實(shi)驗(yan)室，確保實(shi)驗(yan)室長(chang)年(nian)溫濕度穩定。

五、空調技術參數

控制(zhi)精(jing)度(du)達：溫(wen)度(du)精(jing)度(du)±1.0℃，濕(shi)度(du)精(jing)度(du)達±2.0% 以(yi)內的(de)恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕(shi)空調(diao)(diao)，稱為(wei)高精(jing)密恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕(shi)空調(diao)(diao)。因這(zhe)類(lei)空調(diao)(diao)大多(duo)用(yong)于造紙、紡織、制(zhi)藥、煙草(cao)、電子(zi)、計量等對溫(wen)濕(shi)度(du)特別(bie)敏感的(de)領域(yu)的(de)實驗室，所以(yi)又(you)稱實驗室專用(yong)空調(diao)(diao)。

高精(jing)密恒溫恒濕實驗室(shi)空調(diao)與普通機房空調(diao)的區別：

1、高精密恒溫恒濕實(shi)驗室空調(diao)必須具備高精密溫濕度傳(chuan)感器，要求(qiu)傳(chuan)感器

準確度：±1.5%RH, ±0.3℃(在23±2℃時)

重復(fu)性：優于0.5%RH和0.1℃

穩定性：每年優于1.0%RH和0.1℃

而普(pu)通機房空調傳感(gan)器(qi)精度在(zai)±3%RH, ±1℃左右就足夠了；

2、高精(jing)密恒溫(wen)(wen)恒濕實驗室空(kong)調(diao)對(dui)風(feng)(feng)量要求更高。理論上，風(feng)(feng)量越(yue)大，送風(feng)(feng)焓(han)差越(yue)小，溫(wen)(wen)濕度越(yue)均勻；但風(feng)(feng)量越(yue)大，除濕能力(li)越(yue)小，甚(shen)至(zhi)完全喪失，所以高精(jing)密恒溫(wen)(wen)恒濕空(kong)調(diao)要求保證除濕能力(li)的(de)(de)基礎上盡可能大風(feng)(feng)量，對(dui)風(feng)(feng)量的(de)(de)設計非常嚴格，而普通機房(fang)空(kong)調(diao)要求較低。

3、高(gao)精(jing)密恒(heng)溫恒(heng)濕(shi)(shi)(shi)實驗(yan)室空調(diao)要(yao)求制(zhi)(zhi)熱(re)量(liang)(liang)(liang)、制(zhi)(zhi)冷量(liang)(liang)(liang)、加(jia)濕(shi)(shi)(shi)量(liang)(liang)(liang)、除濕(shi)(shi)(shi)量(liang)(liang)(liang)可調(diao)節(jie)，因(yin)為精(jing)度的要(yao)求，高(gao)精(jing)密恒(heng)溫恒(heng)濕(shi)(shi)(shi)實驗(yan)室空調(diao)要(yao)求制(zhi)(zhi)熱(re)量(liang)(liang)(liang)、制(zhi)(zhi)冷量(liang)(liang)(liang)、加(jia)濕(shi)(shi)(shi)量(liang)(liang)(liang)、除濕(shi)(shi)(shi)量(liang)(liang)(liang)可調(diao)節(jie)。

（1）對于制(zhi)熱(re)(re)，根據溫差(cha)大(da)小(xiao)(xiao)，采用多級制(zhi)熱(re)(re)方(fang)式(shi)進行調節(jie)，溫差(cha)小(xiao)(xiao)時只開啟(qi)一級加(jia)熱(re)(re)，溫差(cha)稍大(da)時，同(tong)時開啟(qi)1，2級加(jia)熱(re)(re)，溫差(cha)再(zai)大(da)時，同(tong)時開啟(qi)1，2，3級加(jia)熱(re)(re)；

（2）對于加濕(shi)，采用比例加濕(shi)方式，根據濕(shi)度差大小(xiao)控制加濕(shi)量；

（3）對于制冷和除(chu)濕的調(diao)節，現(xian)有(you)三種調(diao)節方式：

1）第一代調節方式(shi)，采用多級制冷，一般(ban)用于(yu)大(da)功率設(she)備，主要用于(yu)對溫度(du)的調節，對濕度(du)調節效(xiao)果甚微。

2）第二代調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)方式，采(cai)用(yong)變頻制(zhi)冷，制(zhi)冷量(liang)從50%–100%之間實現(xian)無級量(liang)制(zhi)冷調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)，此調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)范(fan)圍足以解決(jue)溫(wen)濕度穩(wen)定性的(de)問題。用(yong)于高精(jing)密恒溫(wen)恒濕實驗(yan)室空調(diao)(diao)，效果顯著。但因控制(zhi)需要，需添加(jia)很多(duo)輔助控制(zhi)環節(jie)(jie)(jie)(jie)，而(er)且各配件之間必須(xu)密切協調(diao)(diao)，某個環節(jie)(jie)(jie)(jie)稍微出(chu)現(xian)一點(dian)細(xi)小的(de)故(gu)障(zhang)則可(ke)能因連鎖反(fan)應引起諸(zhu)如壓縮機等重要部件損(sun)壞。

3）第(di)三代調節方(fang)式(shi)，冷(leng)凍水(shui)型(xing)制冷(leng)方(fang)式(shi)，采(cai)用冷(leng)凍水(shui)（按一般中(zhong)央(yang)空調水(shui)溫(wen)進行(xing)設計）作冷(leng)源，盤管內運行(xing)的(de)是(shi)普通7℃左(zuo)右的(de)冷(leng)水(shui)，電(dian)腦主板通過(guo)控制水(shui)閥的(de)開度，輕易的(de)實現0%至100%制冷(leng)量(liang)(liang)無級量(liang)(liang)調節。而且積分(fen)閥結(jie)構就像家(jia)用水(shui)龍頭一樣簡單，使(shi)用壽命非常長。但其設備需(xu)維護(hu)量(liang)(liang)非常大，且出現問題后修復困(kun)難，建議盡量(liang)(liang)避免使(shi)用。