恒温恒湿实验室空调设计

恒温恒湿实验室广泛应用于棉纺、毛纺、化纤、纸张、包装、烟草生产企业以及质检、纤检等部门，按照ISO和GB有关标准规定，纺织品、纺织原料、纸张、纸品和纸箱等 商品的质物理项目的检验必需在标准大气条件下进行。纺织品和纺织原料检验的标准大气按ISO139和GB6529标准规定，温度20±2 ℃，相对湿度65%±2%;纸张、纸品和纸箱类商品检验的标准大气按照ISO187和GB10739标准规定，温度23±1℃，相对湿度50%±2%。除了常规温湿度的恒温恒湿实验室，还有其它特殊的5-18℃低温、30-80℃高温、相对湿度要求小于40%RH低湿、相对湿度高于80%RH的高湿等特殊要求的恒温恒湿实验室。

各类恒温恒湿实验室基本要求：

类型	温湿度	应用行业
常规恒温恒湿实验室	18-30℃，45%-70%RH	纺织、造纸、精密制造等
低温恒温恒湿实验室	12-18℃，45%-70%RH	胶片保存、药物研究等
超低温恒温恒湿实验室	5-12℃	生物培养、储物库等
高温高湿老化房	30-80℃，40%-95%	电子产品的高温或高温高湿老化试验

部分行业检测温湿度标准：

分项	造纸	纺织	塑料		涂料
温度	23±1℃	20±1℃	20±1℃		23±2℃
相对湿度	50±2%	65±2%	50±3%		50±5%
循环次数	15~30次/h	15~30次/h	15~30次/h		15~30次/h
空气流速	≤0.3m/s	≤0.25m/s	≤0.3m/s		≤0.3m/s
新风补充	≥0.5m2/人.分	≥0.5m2/人.分	≥0.5m2/人.分	≥0.5m2/人.分
噪音	≤55dB	≤55dB	≤55dB	≤55dB
国家标准	GB10739	GB6529	GB/T2918	GB9278
国际标准	ISO187	ISO139	ISO291	ISO3270

运行特点： 

恒温恒湿实验室，采用直接蒸发式独立的恒温恒湿空调系统，具有系统简单、便于调节、操作管理方便、节能等优点。在工程设计中，要根据实验室的温湿度精度要求合理选择系统，尽可能房间的负荷计算详细并选取匹配的恒温恒湿机组。
为了满足室内恒温恒湿精度的要求，恒温恒湿空调房间的换气次数大，根据经验，±2℃的恒温室，换气次数约10～15次/h；±1℃的恒温室，换气次数约15～20次/h；±0.5℃的恒温室，换气次数约>20次/h；±0.2℃的恒温室，换气次数约>30次/h；
气流组织设计也是影响恒温室精度的主要因素之一，在高精度的恒温恒湿室内设计气流组织应考虑一下原则：合理的气流组织流程，充分发挥送风气流的冷却或加热作用；建立一个稳定均匀的温度场，以保证在气流到达工作区时，其平均温度与工作区的温度差不超过允许的温度波动值；气流到达工作区时，其流动速度在0.25m/s左右。±2℃及±1℃高精度的恒温恒湿实验室，采用全孔板和局部孔板送风，下部均匀回风，效果较好。
在恒温恒湿实验室建造中，其保温密闭性也是非常关键的；保温密闭性良好的实验室具有节约能量、提高温湿度精度、降低运行费用等优点。

设计分类：

常温实验室18 -28℃

1、 普通恒温恒湿实验室：温度控制精度±2℃，相对湿度控制精度±5-10％RH

2、 精密恒温恒湿实验室：温度控制精度±1℃，相对湿度控制精度±3-5％RH

3、 高精密恒温恒湿实验室：温度控制精度±1℃，相对湿度控制精度±2％RH

4、 超高精密恒温恒湿实验室：温度控制精度±0.1-0.3℃，相对湿度控制精度±1.5-2％RH

高温实验室30-80℃

1、低湿度要求，相对湿度﹤50％RH

2、高湿度要求，相对湿度﹥80％RH

低温实验室10-15℃

1、 没有相对湿度要求

2、 有相对湿度要求，相对湿度控制范围30-50％

建设要求：

1、 恒温恒湿室技术要求

a) 符合ISO、GB标准。

b) 根据甲方要求恒温恒湿实验室设置精度

c) 风速0.25m/s。

2、 建筑要求

a) 建筑物周围无强磁场、震动、热源、异味、污染等。

b) 建筑物层高应在3.0m以上（梁下净空高度）。

3、 恒温室建设要求

a) 送风方式为孔板式，上送风，下回风。

b) 室内净空高度为2.35-2.70m。

c) 无窗，减少门的数量。

d) 新建实验室的恒温室内不设上下水、供暖管线设施。改建实验室的恒温室内上下水、供暖管线设施应按规范作隔热防潮处理。

4、 空调机房建设要求

a) 应建在有外墙的位置。

b) 独立供电系统和接地系统。

c) 设有上下水，下水作防异味处理。

5、 保温墙面要求

λ=0.021～0.12Kcal/m·H·℃（λ=0.0244～0.1395w/m·k）范围内，吸水率不大于10%，热绝缘性能优，耐水性能好，难燃，绿色环保、尺寸稳定性能好的材料.

6、 保温材料导热系数λ=0.0267～0.0289w/m·k，满足要求。

设计考虑：

1.设计从三方面考虑

A.客户工艺要求

B.产品设计要求

C.产品安装要求及规范

2.实施细则

A.客户工艺要求

1.产品用途；

2,温湿度控制要求；

3.技术参数要求.包括制冷量，除湿量，制热量，内机结构（柜式或管道式）送风量，余压，加湿量，功率，净化要求；

4.控制精度要求及新风要求。

为了满足室内恒温恒湿精度的要求，恒温恒湿空调房间的换气次数大，根据经验，±2℃的恒温室，换气次数约10～15次/h；±1℃的恒温室，换气次数约15～20次/h；±0.5℃的恒温室，换气次数约>20次/h；±0.2℃的恒温室，换气次数约>30次/h；

5.气循次数要求，压差要求

B，产品设计要求

1，内机结构

2.运行要求：系统运行周期决定是否需要设立多系统或考虑节能问题，外机结构，控制要求，过滤要求，走管要求，风口尺寸要求，水冷或风冷要求，

C.产品安装要求及规范

1.室外机或冷却水系统安装产地

2.室内机安装场地

3.机走管要求

4.排放走管

5.电要求

6.保温隔热措施

在恒温恒湿实验室建造中，其保温密闭性也是非常关键的；保温密闭性良好的实验室具有节约能量、提高温湿度精度、降低运行费用等优点。

7.气流组织设计：气流组织设计也是影响恒温室精度的主要因素之一，在高精度的恒温恒湿室内设计气流组织应考虑一下原则：合理的气流组织流程，充分发挥送风气流的冷却或加热作用；建立一个稳定均匀的温度场，以保证在气流到达工作区时，其平均温度与工作区的温度差不超过允许的温度波动值；气流到达工作区时，其流动速度在0.25m/s左右。±2℃及±1℃高精度的恒温恒湿实验室，采用全孔板和局部孔板送风，下部均匀回风，效果较好。

8.恒温恒湿精密空调设计主要考虑因素：

A、 控制精度：我们建设实验室的目的是要建设一个达到技术标准要求的检验检测环境，因此设备的控制精度能否达到我们的要求是精密空调选型的首要因素。高精密的恒温恒湿实验室建议选用采用目前最为先进的完全模拟量控制技术的精密空调，模拟量控制可以确保高精度，同时温湿度更为平稳。

B、可靠性：恒温恒湿实验室是生产企业的产品质量检验与控制和流通领域里商品质量检验把关的基础设施，试验时要保证实验室的正常使用，空调机组经常长时间运行，这对精密空调制造工艺水平、主要零部件要求很高。因此在对精密空调选型时产品的成熟度是个重点考虑因素。

C、节能环保：节能环保是整个社会可持续发展的重中之重，选用新技术的恒温恒湿精密空调与传统的恒定制冷除湿通过大功率再加热加湿补偿的控制方法比可节能50%以上，同时与传统组装式机组相比安装时电的装机负荷要求可降低50%以上，大大地降低设备运行成本。

D、 操作使用便利性：由于恒温恒湿实验室使用人员很大一部分并非精通暖通、设备，因此必须保证空调机组的操作界面人性化，通俗易懂，无须专门的培训；同时机组设备要求日常维护管理简便，不需专业人员；机组设备体积小型化，以尽量少占有实验室使用面积。

恒温室温度控制：

常温实验室18-28℃

1、普通恒温恒湿实验室：温度控制精度±2℃，相对湿度控制精度±5-10％RH

2、精密恒温恒湿实验室：温度控制精度±1℃，相对湿度控制精度±3-5％RH

3、高精密恒温恒湿实验室：温度控制精度±1℃，相对湿度控制精度±2％RH

4、超高精密恒温恒湿实验室：温度控制精度±0.1-0.3℃，相对湿度控制精度±1.5-2％RH

高温实验室30-80℃

1、低湿度要求，相对湿度﹤50％RH

2、高湿度要求，相对湿度﹥80％RH

低温实验室10-15℃

1、没有相对湿度要求

2、有相对湿度要求，相对湿度控制范围30-50％

温湿度影响因素：

一、空调选择不当：常见精密空调品牌较多，对温度和湿度的要求不高，温度波动范围多在±2℃，湿度波动范围多在±5%，对于温湿度要求更高的实验室而言，普通精密空调显然不能够达到使用要求，需选择更高精度要求的高精密恒温恒湿空调。

二、环境隔断：对实验室环境内的温湿度影响较大的因素就是与外界的热交换。实验室的整体隔断及吊顶多使用夹芯彩钢板厚度50mm以上，表层钢板厚度多为0.426mm以上，以达到更好的保温和承重。视窗使用双层中空玻璃视窗；实验室位置尽可能避开阳光能够直射到的范围；环境内配缓冲间。

三、送回风：为达到实验环境内的温湿度的均匀稳定，送回风方式的选择也很重要。目前实验室多选择上送风底回风的方式。

四、送新风：为保证实验室测试人员的正常呼吸，在恒温恒湿这样的密封环境中，要保证一定量的新风补充。新风的温湿度对环境的温湿度会产生较大影响，帮新风系统的设计也对恒温恒湿环境有着至关重要的作用。

五、架空地板：选择架空地板可以使空调主机底回风成为现实，同时架空地板下方，楼板上贴保温层一方面减少了与地面的热传导，另一方面，如果恒温恒湿室建于非一楼的楼层，可避免因环境温度过低，底层楼层的楼板因结露而漏水。

六、缓冲间：缓冲间双门的不同时开启，尽可能的杜绝或减少了与外界空气交换带来的温湿度的波动。

七、其他因素：比如较多人员的走动、发热仪器设备等综合考虑以上易引起恒温恒湿环境的因素，建设恒温恒湿实验室，尽可能的避免产生过多的热交换。