(恒溫恒濕實驗室(房)建設(shè)、設(shè)計SICOLAB)
通用實驗室是指適用于多學(xué)科的以實驗臺規(guī)模進行經(jīng)常性科學(xué)研究和實驗工作的實驗室,其夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算參數(shù)為溫度26~28℃,相對濕度小于65%,在規(guī)范中沒有對溫濕度控制精度及潔凈度做相關(guān)要求。專用實驗室是指有特定環(huán)境要求(如:恒溫、恒濕、潔凈、無菌、防振、防輻射、防電磁干擾等)或以精密、大型、特殊實驗裝置為主(如:電子顯微鏡、高精度天平、譜儀等)的實驗室,其空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算參數(shù)應(yīng)按工藝要求確定。可見,恒溫恒濕科學(xué)實驗室屬專用實驗室。
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一、空調(diào)系統(tǒng)的選擇
空調(diào)系統(tǒng)可按照空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況、負擔(dān)室內(nèi)空調(diào)負荷所用介質(zhì)、集中系統(tǒng)處理的空氣來源等不同劃分方式進行分類。對于溫濕度控制精度要求不高的普通實驗室,可選用半集中式和集中式空調(diào)系統(tǒng);而對于溫濕度控制精度要求較高的精密實驗室和超精密實驗室,需選用集中式定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。當(dāng)選用集中式空調(diào)系統(tǒng)時,若實驗室內(nèi)產(chǎn)生有害物質(zhì)不允許室內(nèi)空氣再循環(huán)使用時,應(yīng)選用定風(fēng)量直流系統(tǒng);若室內(nèi)空氣可循環(huán)使用,恒溫恒濕實驗室一般采用定風(fēng)量一、二次回風(fēng)系統(tǒng)。
2、冷熱源的選擇
由于恒溫恒濕實驗室對溫濕度控制精度要求較高,同時對空調(diào)系統(tǒng)運行穩(wěn)定性要求也較高,通常選用電動壓縮式冷水機組作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源。對于分散設(shè)置或面積較小的精密實驗室,可采用直接蒸發(fā)高精度恒溫恒濕機組。對于需要熱源的恒溫恒濕實驗室,通常選用熱水鍋爐作為熱源以確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
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3、空氣處理設(shè)備配置
為滿足實驗室特殊環(huán)境條件控制要求,需采用專用高精度空氣處理設(shè)備,內(nèi)設(shè)初效過濾、制冷、加熱、加濕、循環(huán)風(fēng)機、中效過濾及亞高效過濾等功能段,新風(fēng)采用集中處理方式。有潔凈要求的實驗室,風(fēng)口采用高效過濾器,空調(diào)機組內(nèi)設(shè)新風(fēng)、初效過濾、制冷、加熱、加濕、循環(huán)風(fēng)機、中效過濾及亞高效過濾等功能段。對于溫濕度控制精度要求高且不能中斷運行的實驗室,需考慮空氣處理設(shè)備的備用。
4、氣流組織設(shè)計
合理的氣流組織設(shè)計是保證空調(diào)區(qū)域內(nèi)溫度、濕度、潔凈度和空氣流速等指標(biāo)滿足工藝要求的重要環(huán)節(jié)。對于普通恒溫恒濕實驗室,一般不考慮潔凈度要求,其溫濕度基數(shù)可根據(jù)工藝需要和衛(wèi)生條件來確定。普通和精密恒溫恒濕實驗室的氣流組織形式可根據(jù)《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》表25.1-1來進行選擇,送風(fēng)方式有貼附側(cè)送、散流器平送、孔板上送等方式。對于有潔凈要求的精密實驗室,應(yīng)參考潔凈室氣流組織設(shè)計。
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5、溫濕度控制
通常普通實驗室在其溫濕度控制精度下,夏季室內(nèi)溫濕度指標(biāo)通過控制冷凍水的電動二通閥來實現(xiàn);冬季以室內(nèi)溫濕度與設(shè)定值的偏差值分別控制電加熱器的電動二通閥和加濕器的加濕量。對于精密和超精密實驗室,為實現(xiàn)空調(diào)區(qū)域高精度溫濕度控制要求,除了采用PID控制算法分級調(diào)節(jié)送風(fēng)參數(shù)外,還要在系統(tǒng)的設(shè)計上滿足小送風(fēng)溫差和大送風(fēng)量的控制;對管線做好保溫避免在傳輸過程中產(chǎn)生溫度波動;在控濕區(qū)設(shè)置阻濕隔汽層以有效阻止水蒸氣滲入或滲出控濕區(qū),并在入口設(shè)過渡門廳,從而防止空氣濕度發(fā)生較大波動。同時,溫濕度傳感器的精度至關(guān)重要,要至少比溫濕度控制精度高出一個數(shù)量級。