近年来，随着我国经济的增长和科技发展的不断进步，大空间空调系统的应用实例越来越多，但净化除湿空调系统应用于高大空间的情况并不多见，本文以某总装厂房为例，对高大空间洁净厂房的除湿空调系统设计进行分析总结。

1. 工程概述

本项目为某总装、总测厂房，单层工业建筑，局部二层，层高16米，总建筑面积约为7400㎡。按使用功能分为洁净区和非洁净区，其中洁净区分总装测试大厅、配套区域等房间，设计十万级净化空调系统；非洁净区为办公区及空调，其中办公区设计风冷变冷媒流量式空调系统，仓库设计通风系统。

2. 设计参数

2.1空调室外设计计算参数

夏季空调计算干球温度34℃，湿球温度28.2℃；冬季空调计算干球温度﹣4℃，相对湿度75%。

2.2空调室内设计计算参数

3. 净化除湿空调系统设计

3.1方案确定

本工程主要特点为1）总装测试大厅区域空间大，层高较高；2）温、湿度控制要求高，且湿度较低。

总装测试大厅的装配任务主要集中在6米以下作业，若整个高达空间采用净化系统，则空调能耗十分巨大，设计很不合理，因为考虑设计洁净分层空调系统，确保6米以下的工作区域满足洁净度的要求。同时气流组织采用上部对送、下侧回，使工作区域处于回流区，既保证送风的均匀性和扩散性，又减少回风的涡流和回旋，如图1所示。其余小洁净空间层高较低，设计传统的洁净空调系统，由高效过滤风口顶送，下侧百叶风口回风。

针对室内设计状态点N（22℃，45%），其露点温度较低，采用冷却除湿系统并不配合，因为本工程除湿系统采用新风转轮除湿机组，去湿处理后的新风送入空调箱，和回风混合处理后送入室内。

总装测试大厅两侧回风夹墙设置若干空气自净器装置，满足室内净化要求的同事降低了空调箱的处理风量，节约能耗。

3.2风量设计

对于高大空间洁净厂房，若按照普通洁净空调的换气次数来设计，总送风量很大，并不合理。高大空间建筑由于层高较高，在正常产尘量的情况下，单位体积的产尘量远小于一般的小洁净室，因为整个厂房的换气次数可适当降低，研究表明，对于高大洁净厂房其换气次数一般可取国标推荐的换气次数的40%~100%。

本工程最总装测试大厅6米以下的工作区采用了15次/h的换气次数，按整个厂房空间来计算，平均换气次数约为6.4次/h。这样，同整个空间进行洁净空调相比，洁净分层空调既保证了洁净区的换气次数，又节省了系统风量、冷量，节约能耗。

根据换气次数计算出的总装测试大厅的总风量为244000m³/h，而其室内计算冷负荷为364kw，风量为110000m³/h。因此考虑空调送风用于承担室内冷负荷及除湿，总风量为114000m³/h，剩余的风量用空气自净器来承担，共选用26台自净器，每台设计风量5000m³/h。小洁净室的风量按换气次数为15次/h设计，总风量为17100m³/h，室内计算冷负荷为49kw，计算出送风温差为6℃。

4. 系统控制分析

净化空调系统在保证室内合理的洁净度和温、湿度的同时还要维持室内外的稳定压差。压差是通过调节新风量来维持的，同时新风量的变化又会影响系统空调负荷的变化。因为如何合理的设计空调的控制系统非常关键。

本工程中两个不同洁净区域共用一套新风系统，同时对室内的湿度控制也有较高的要求，因为控制系统也更为复杂。

4.1送风量控制

洁净区域为保证洁净度要求，其换气次数维持恒定，因为要求洁净区域的送风量维持不变，而新风比的变化及空调机组中过滤器阻力的变化都会对系统送风量产生影响。

本工程中为确保空调机组及新风机组的送风量不受新风比及管路阻力变化的影响。所有空调机组及新风机组均采用变频风机，并于送风主管上设置流量测点，以确保送风量维持恒定。

4.2温度控制

新风机组的一次风出口及空调机组的回风总管上设置温度传感器，根据设定值调节冷、热水回水管上的电动调节阀来确保新风处理到设定状态点及室内达到设定温度值。

4.3湿度控制

空调机组的回风总管上设计温度传感器，在夏季工况下，通过控制新风转轮除湿机组中转轮的转速来调节除湿量；在冬季工况下，则根据控制空调机组蒸汽加湿管上的电动二通调节阀来调节加湿量。

4.4压差控制

为防止室外污染空气进入室内洁净区域，洁净室应保持一定的正压，通常要维持与室外不小于10pa，与相邻非净化房间不小于5pa正压的要求。空调系统通过调节新风机组新风量的大小使净化区的送风量大于回风量，从而实现压差的控制。

5. 总结

（1）大空间净化厂房考虑设计分层空调系统，节约能耗，降低成本。由于空间高大，单位体积产尘量小，其换气次数可比常规洁净室适当降低。

（2）当洁净室的设计风量远大于承担室内负荷所需的风量时，可采用空气自净设备提高换气次数，既减少了空调设备及风管大小，同时也节约成本。

（3）合理的气流组织，应确保工作区域处于回流区，既保证送风的均匀性和扩散性，又减少回风的涡流和回旋。

（4）在除湿系统设计中为确保除湿量满足要求，采用了一次回风混合除湿的形式，会增加控制系统的复杂性，因为合理处理好风系统的控制联锁关系非常重要。