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恒溫恒濕環境與機房環境的差異化

恒溫恒濕環境與機房環境,最大的差異化就在控制邏輯和功能單元配置上。

機房中央空調所控制的環境基本上都有四季恒定的熱源,而恒溫恒濕空調的目標環境就沒有這樣的前提!這會導致在配置整機的加熱單元時有所側重,一般恒溫恒濕機會配置多一些級數和功率的電加熱,保證其不僅能夠消除系統除濕時對溫度的影響,并且在此基礎之上還能對房間溫度有所控制!

另外兩者目標環境的不同還會導致設計空調控制邏輯的時候還會有一個溫度優先還是濕度優先的一個選擇!

例如:在低溫高濕季節。溫度設定為22℃±2℃、濕度設定為50%RH±5%RH,現場溫濕度為18℃/80%。此時系統應打開壓縮機除濕并且開啟電加熱補償,如果除濕導致溫度下降超出溫度允差下限值,并且電加熱補償不足以將房間溫度補償回設定值,而房間濕度仍高于設定允差之上限時,恒溫恒濕空調和機房空調在此時便會存在一個溫度優先還是濕度優先的選擇。作為機房空調一般選擇是溫度優先,也就是說此時應該關停壓縮機等溫度上升至設定范圍內再行除濕操作。而恒溫恒濕機則應該依照目標環境的要求來作出選擇了。當然,機房空調若能不顧成本的增加電加熱配置,也許就不存在這種問題了,但廠商都是逐利而行,怎會無緣無故的增加成本?

我們知道中央空調除濕都是開啟壓縮機,改變系統顯熱比來實現除濕的,制冷狀態下機房空調顯熱比要求在95%以上(也有中央空調工程廠家說他們的顯熱比能到1的,估計測試取值時的溫度高的很),除濕狀態下顯熱比也就是控制在40%~70%(回風溫度下降顯熱比也會下降)也就是說系統在除濕操作中仍然有40%~70%的冷量被浪費在對空氣降溫當中!!!此時如果目標環境是機房且選型正確的話,那么機房內的設備發熱基本足以抵消空調除濕所產生的顯冷量。可如果是在一些實驗室檢測房等沒有熱源的場合呢?就需要進行再熱補償,簡單的實施辦法就是配置電加熱補償。

這里再來說說復雜的辦法!

辦法一:不得不說還是小日本的帳算的經濟(資料顯示HIROSS也有類似設計,但未在國內看到過)。大體原理是這樣的,在蒸發器之后再增設一段冷凝盤管并加以控制,利用冷凝器發出的“廢熱”來補償因除濕產生的顯冷對環境溫度帶來的影響。這樣做的好處可就多了,首先就是節能,而且是在除濕能力不下降的基礎上節能,嚴格來說內機外機都會因此而降低能耗的!然后除濕效率也會因此增加不少!機組的溫濕度控制精度也會因此得到比較大的提升!當然這個辦法也有些弊端。首先,技術上要說不能實現那是笑話,但要說很容易實現那也是吹牛!其次,由此帶來整個系統設計變更的成本,比如中央空調風系統、冷媒系統上各個單元零件配置成本的增加,還是要花一些銀子的。

辦法二:利用變容量壓縮機配合多段控制的蒸發器來實現重復耗能的降低。大體是這樣,通過改變制冷系統的總容量來降低除濕時的顯冷量,只要將此時的顯冷量降到低于設備配置的熱補償功率即可實現精密控制濕度且不增加重復耗能。并且實施起來相對技術難度和實施成本要比辦法一經濟一些。誠然,這樣的辦法會導致系統除濕能力的下降。但凡是對溫濕度有較高要求的場所,其空間密閉肯定是有保障的,空間密閉了,除濕能力下降也就無礙大局了,無非就是慢慢除唄,但能耗是確實降下來了。

可能有些聊偏題了。總體上我認為恒溫恒濕空調是大類,機房專用空調只是其中的一個分支。在對目標環境(機房)作了較全面的分析之后,將其功能單元配置作出針對性優化設計的產物。從以下幾個方面的不同要求便可以推演出一些設計上的變化來。

運行時間:

機房空調:全年24小時不間斷運行。這便對機房空調的能耗有了較高的要求,要知道整機某工況下的能耗1個KW的區別放大到一年是多少使用成本的區別??由此發展來的機房空調必須要求大風量小焓差、高顯熱比。。。高能效比!

恒溫恒濕空調:不確定。唯一可以確定的,是溫濕度的控制精度,甚至很多時候不惜犧牲能耗來保證其控制精度。在此類設計中,精度是前提,節能便只能退而求其次了。

負載特性:

機房空調:其熱負荷大多來自電子設備發熱,因此都是顯熱負荷(沒聽說電子芯片會噴水的)。并且電子設備的最佳工作環境是一個比較固定的區間。密閉的機房中,由于全年運行,因此受外部四季環境的影響應該不如其他環境那么大。另外機房那么多。。。這就導致可以將機房中央空調設計成專用產品而進行批量生產,其他比如濕度控制的區別在剛才就有所闡述。顯熱負荷大,就要求顯熱比高咯。

恒溫恒濕空調:它的負載特性就海了去了,有的場合要求低溫高濕,有的高溫高濕,高溫低濕。。。不勝枚舉啊,只要是要求受控環境溫濕度指標恒定在某一值上的空調就都算恒溫恒濕空調。這么一說大家也明白了,實在沒有一個定式可以遵循,更不用說針對性的進行設計優化了。也正因為其負載的多樣性,導致單元配置、運行邏輯各有千秋,其本身就無法仔細歸納,因此也就更別說和其他作比較了。事實上機房空調就是機房專用的恒溫恒濕空調。

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