楊鑫 繆萬水
中國建筑第八工程局有限公司 上海 200000
隨著檔案館、博物館的建設(shè)越來越多,對溫濕度的控制提出了更高的要求。檔案庫內(nèi)要求每小時的溫度波動范圍小于2℃,每小時的濕度范圍波動小于5%,溫度過高會導(dǎo)致文件干燥、變脆、耐折程度低,紙張中所含的木質(zhì)素變色發(fā)黃,進(jìn)一步促進(jìn)紙張中有害物質(zhì)對紙張的破壞;濕度過大,文件容易產(chǎn)生霉變并使有害細(xì)菌滋生,對文件的破壞作用非常大。為避免上述問題的出現(xiàn),本工程檔案庫、方志館等房間采用檔案館專用恒溫恒濕空調(diào),專業(yè)的恒溫恒濕空調(diào)具有明顯的特性和作用。
(1)恒溫恒濕空調(diào)有很多個品種及型號,樣式繁多的恒溫恒濕空調(diào)具有很多共同的特性,恒溫恒濕空調(diào)的控制精度高,運(yùn)行范圍廣,安裝維修方便,節(jié)能環(huán)保。
(2)恒溫恒濕空調(diào)除濕面積大,一些大面積的房間里都能夠運(yùn)用,可滿足檔案館對制冷量的需求及除濕量的擴(kuò)容需求,可根據(jù)實(shí)際熱負(fù)荷變化的需要,方便快捷的增減主機(jī),在性能方面比較穩(wěn)定,效果非常顯著并且有低能耗、低噪音等方面的特性,可以快速降低空氣溫濕度。
在檔案庫內(nèi)運(yùn)用恒溫恒濕空調(diào)十分有必要,當(dāng)夏天空氣比較濕潤時,也會使得檔案庫內(nèi)部處于十分濕潤的環(huán)境,因此空氣中的水分會直接侵入到紙質(zhì)的材料上,使得紙張變得含糊,更會使紙張快速老化。為了維護(hù)檔案材料,使其不遭到損壞,用恒溫恒濕空調(diào)來調(diào)節(jié)房間內(nèi)部的溫濕度是一個最有效的辦法,從而確保檔案室內(nèi)部保持適宜的環(huán)境。
恒溫恒濕空調(diào)的特性及作用都十分明顯,在實(shí)踐的選擇中,為使得檔案材料有一個十分干爽良好的保管環(huán)境,選擇專業(yè)的恒溫恒濕空調(diào)是十分必要的,它能夠更好的完成室內(nèi)除濕,保證材料干燥而不蛻變,從而為更多的人們提供幫助。
空調(diào)系統(tǒng)都具有調(diào)節(jié)房間的溫度、濕度的功能,但是對于一般的舒適性空調(diào)或工藝性空調(diào),它們對溫度、濕度變化偏差和區(qū)域之間的偏差的調(diào)節(jié)要求并不嚴(yán)格。只有一些特殊的工藝過程或科學(xué)實(shí)驗(yàn),要求溫度、濕度變化偏差和區(qū)域之間的偏差很小。通常我們把對室內(nèi)溫度、濕度波動和區(qū)域偏差控制要求嚴(yán)格的空調(diào)稱之為恒溫恒濕空調(diào),它是工藝性空調(diào)的一種。
恒溫恒濕空調(diào)采用先進(jìn)控制邏輯,高能效制冷除濕系統(tǒng)配合管狀電加熱、電極式加濕器可保證室內(nèi)溫濕度滿足要求,可在最短的時間內(nèi)形成均勻的水平溫度梯度,運(yùn)行穩(wěn)定性更強(qiáng)。
恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)一般為四管制,具備用蒸汽加濕的一次回風(fēng)空調(diào)和新風(fēng)預(yù)熱器。加熱器用于對混合風(fēng)在夏季工況下進(jìn)行再熱處理和在冬季模式下進(jìn)行加熱處理。表冷器用于對混合風(fēng)在夏季工況下的除濕降溫處理。加熱器用于對新風(fēng)空氣在處理冬季空氣過程中的預(yù)加熱。
恒溫恒濕空調(diào)所在的環(huán)境對溫濕度的要求非常嚴(yán)格,尤其在檔案庫等高精密環(huán)境中。因此就需要空調(diào)自動控制系統(tǒng)對環(huán)境的溫濕度變化具有較高的敏感度,能夠迅速的感知環(huán)境中的溫濕度變化,并極快的做出有效反應(yīng),保證環(huán)境中的溫濕度。在傳統(tǒng)的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中,機(jī)組分為風(fēng)冷和水冷型兩種,配備有多級電加熱器和電極加濕罐及微電腦控制器。在冷卻祛濕工況條件下,蒸發(fā)盤管使空氣溫度低于露點(diǎn)溫度而祛濕,通過加熱器的再熱控制室內(nèi)溫度保持在設(shè)定值。該類機(jī)組由于冷量的調(diào)節(jié)一般僅二擋或三擋,機(jī)組出口空氣的露點(diǎn)溫度不易穩(wěn)定,對室內(nèi)相對濕度的控制能力較低,一般宜用于相對濕度控制精度在±5%的實(shí)驗(yàn)室,目前大多采用該產(chǎn)品。
在某些地區(qū),不同季節(jié)的氣候差距較大,環(huán)境溫濕度差異也較大,因此在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中,應(yīng)充分考慮到不同季節(jié)對空調(diào)性能要求的差異性。在冬季,當(dāng)室外干球溫度設(shè)定為恒定值,室外溫度大于恒定值時,預(yù)熱器閥門將關(guān)閉。反之預(yù)熱器閥門將開啟預(yù)熱新風(fēng),使預(yù)熱溫度達(dá)到并保持恒定值。單回路閉環(huán)控制系統(tǒng)控制整個預(yù)熱過程。系統(tǒng)給定溫度與干球傳感器測得的室內(nèi)溫度的差值作為調(diào)節(jié)器的輸入值。使混合風(fēng)能達(dá)到送風(fēng)狀態(tài)相應(yīng)的溫度值,從而實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空調(diào)溫度的控制。在夏季,用表冷器降溫除濕來實(shí)現(xiàn)對混合風(fēng)定露點(diǎn)溫度的控制,從而控制室內(nèi)的相對濕度[1]。
恒溫恒濕空調(diào)的控制系統(tǒng)具有高精度、高顯熱比、穩(wěn)定等特點(diǎn),由于這些特點(diǎn),恒溫恒濕空調(diào)在設(shè)計中還有很多值得認(rèn)真研究和設(shè)計的地方。
本工程方志館、紙質(zhì)檔案庫、圖書資料室、文物庫房采用獨(dú)立冷、熱源恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組,由室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)、控制系統(tǒng)等組成。其中室內(nèi)機(jī)由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、室內(nèi)風(fēng)機(jī)、膨脹閥、加濕器、電加熱、干燥過濾器、儲液罐及過濾網(wǎng)等組成,壓縮機(jī)采用高效渦旋壓縮機(jī),具有高可靠性、低噪音、長壽命、易維護(hù)等特點(diǎn)。室外機(jī)由冷凝器、接線盒、調(diào)速器、機(jī)架和風(fēng)機(jī)組成,采用水平安裝方式??刂葡到y(tǒng)主要由手操器、主控板、溫濕度傳感器等組成。送回風(fēng)采用吊頂內(nèi)下送風(fēng)、下部回風(fēng)方式,確保送風(fēng)柔和、均勻,溫濕度控制穩(wěn)定[2]。
房間內(nèi)熱負(fù)荷的大小、熱源的位置、濕負(fù)荷的大小、有無減濕設(shè)備、照明負(fù)荷、工作區(qū)域、氣流組織等對房間溫濕度分布和精度的影響較大,在進(jìn)行恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時要綜合考慮這些因素,以及盡量將回風(fēng)口布置在散熱量和散濕量大的設(shè)備附近,以便將熱量和濕量直接回至恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組,以減少其對房間溫濕度的影響[3]。