现在的机械加工及其他一些工业行业，对室内环境的要求越来越高，恒温恒湿的环境已不局限于以往的计量室、检测室。一些精密的加工区域，对环境温湿度的要求也达到了温度：20 ± 1℃；相对湿度：≤65%，甚至有的要求温度：20 ± 0. 5℃；相对湿度：50 ± 10%。过去，针对这种面积不是很大的恒温恒湿空气调节系统，很多都是采用新风和回风先混合，然后经降温去湿处理，实行露点温度控制加再热式控制。这必然带来大量的冷热抵消，导致能量的大量浪费。尤其是一些大中型的项目，因冷热抵消引起的能耗量更大。本工程正好是室内散湿量不是很大的场合，设计即采用规范提出的新回风单独处理的恒温恒湿空调系统。

1 新风单独处理空调系统与一次回风系统的负荷计算

1. 1 工程简介及设计要求

本工程为成都市某公司的新建恒温加工车间，总建筑面积约 3000 m 2，部分空调区域室内计算参数见表 1。

本次分析以加工中心系列机床精密装配为例，通过负荷计算，得出：

夏季：总余热量 Q = 78886W，总余湿量 W = 1. 3g/s

冬季： 总余热量 Q = －24280W，总余湿量 W = 1. 3g/s（车间内没有显著散湿设备，只计算人员散湿量。）

1. 2 按一次回风系统夏季工况计算

节省篇幅起见，以下计算只列出公式和计算结果，具体计算过程省略。

在 i－d 图上（图 1）确定室内空气状态点 N，通过该点画出热湿比 ξ = Q/W = 60681过程 线。取送风温差为6℃，则送风温度 t O = 14℃。得出送风量： G = Q/（i N－i O ）= 12. 2kg/s

空气处理过程为：新风与室内回风混合到点 C'，降湿冷却到点 L'，再热到点 O″，整个过程空调系统所需冷量：Q L' =G × （i C' － i L' ） = 216. 7 kW，新回风混合后冷却至露点，需再热至送风状态点，系统再热量： Q R = G × （i O' － i L' ）= 41. 2 kW冬季处理过程和其他空调区域的计算过程在此不再赘述。

1. 3 按新风单独处理空调系统夏季工况计算

新风单独处理空调系统夏季工况过程见（图 2），送风温差、系统风量等同上计算。

系统新风比取 15% ，新风单独处理至露点 L，与室内回风混合到点 C，等湿冷却到 O'， 新风冷量： Q X = G X ×（i W －i L ）= 114. 7kW，新回风混合干冷系统冷量：Q H = G × （i C －i O' ） = 58. 5 kW，系统总冷量 Q L = Q X + Q H = 114. 7 + 58. 5 =173. 2kW

1. 4 新风单独处理空调系统与一次回风系统的比较通过上述计算得出：

新风单独处理空调系统冷量：Q L = 173. 2kW

一次回风空调系统冷量：Q L' = 216. 7 kW，

一次回风空调系统再热量：Q R = 41. 2 kW。

可以看出，采用新风单独处理，制冷时不但节省了冷量43. 5 kW，而且减少了再热量 41. 2 kW。单从制冷角度考虑，系统节约冷量约 20%，如果加上系统再热量考虑总体能量消耗，那么采用新风单独处理空调系统总体能量将节约约32% 。

通过图 2 和上述分析也应该认识到，从新风单独处理过程的焓湿图可以看出，单独处理过的新风与回风混合之后经干冷，送风状态点为 O'，偏离了热湿比线上的送风状态点O，空调送风经 O'点送入室内吸收室内余热余湿之后，状态点实际上是偏离了需要控制的室内状态点 N。由上述计算过程可得出室内相对湿度偏离幅度在 0. 2% 以内。而在夏季，随着室外气温的下降，由于得热量的减少，室内显热冷负荷相应减少，则热湿比 ξ 将逐渐变小。 此时空调送风量和室内产湿量不变，实际的室内状态点将会不断的偏离 N 点。如果室内显热负荷减少很多或者室内空调湿度精度要求很高时，在不改变新风机器露点的情况下，单独处理的新风与回风混合之后就得再通过加热以保证室内温湿度在允许波动范围之内。因此在这种情况下，新风单独处理以避免再热的目 的将难以达到。本项目为机械加工车间，室内相对湿度要求 50 ± 10%，不需再热调节也能满足湿度波动范围要求，项目建成后实际的运行结果也证明本空调系统是可靠的。基于上述分析，这种新风单独处理的空调系统适用于只有少量的湿负荷，没有大量散湿量，室内相对湿度控制允许波动范围不是特别严格，如允许偏差等于或大于 5% 的场合。

2 空调系统设计

2. 1 空调系统计算综合数据

根据计算，所有空调区域的计算结果见表 2。

2. 2 空调系统形式的选择

根据建筑、工艺特点和使用班次，在本工程中，仪器室（一）（二）、基准室、压砂室、量具修理室设为 K－1 系统。K－1 系统选用一台风冷立柜式恒温恒湿空调机组。额定制冷量 99. 6kW，额定制热量 45. 0kW，额定加湿量 13kg/h。由恒温恒湿空调机组进行冷却去湿，加热加湿处理。

精密主轴加工间设为 K－2 系统，精密调试间设为 K－3系统。加工中心系列机床精密装配设为 K－4 系统，坐标系列机床精密装配设为 K－5 系统。K－2 ～ K－5 系统总冷量601 kW，总加热量206kW，总加湿量 99kg/h。K－2 ～ K－5系统设计为新风单独处理系统。新风由统一设置的新风 X－1 系统统一处理，再送至 K－2 ～ K－5 各系统的组合式空调器，与 K－2 ～ K－5 各系统回风混合，由K－2 ～ K－5 各系统表冷器干冷至各系统送风状态点，送至各空调房间内。通过简单的解耦手段，把温度和相对湿度的控制分开进行，从而省去了以往的一次回风系统的再热过程。

K－1 系统仪器室（一）（二）、基准室及 K－2 系统精密调间试均采用全面孔板顶送风。其余空调房间采用直片式散流器上送风，所有恒温空调均采用下部双侧百叶风口回风。

K－1 系统由风冷立柜式恒温恒湿空调机组进行冷却去湿，加热加湿处理。

K－2 ～ K－5 系统制冷主机选用螺杆式冷水机组两台并联安装。由锅炉房动力专业供应 0. 2MPa 的高压蒸汽供给组合式空调器冬季加热，加湿用。

2. 3 空调系统自动控制

K－1 系统：夏季由恒温恒湿机组制冷系统控制相对湿度和送风温度，各房间电加热器来控制室内温度。冬季由恒温恒湿机组电加热器控制送风温度，各房间电加热器来控制室内温度。 冬夏季由恒温恒湿机组加湿器系统控制相对湿度。

K－2 ～ K－5 系统室温控制：夏季分别用电动双通调节阀调节 K－2 ～ K－5 系统表冷器水流量来控制送风温度，各房间电加热器来控制室内温度。用电动双通调节阀调节 X－1 系统表冷器水流量来控制新风经表冷器处理后露点温度来控制室内相对湿度。冬季分别用电动双通调节阀调节加热器蒸汽流量来控制送风温度。各房间电加热器来控制室内温度。空调系统用电动双通调节阀调节干蒸汽加湿器蒸汽流量来控制相对湿度。

制冷系统控制联锁：制冷机组实行压差控制。夏季利用分水器和集水器之间电动旁通阀， 根据供回水压差调节旁通流量，当旁通流量达到一台制冷机流量时，即停开一台机组，相对应的冷水循环水泵、冷却水循环泵、冷却塔风机均停止运行。当系统冷水流量增加需要启动制冷机组时，旁通阀压差检测装置发出信号，手动或自动开启制冷机组，相对应的冷水循环水泵、冷却水循环泵、冷却塔风机也同时开启。

2. 4 系统的实际运行情况和几点思考

该工程空调系统经过一年的运行，精密调试间的温度偏差保持在 ± 0. 3℃ 以内精密主轴加工等区域的温度偏差保持在 ± 0. 6℃ 以内，各房间相对湿度偏差保持在 ± 7% 以内。冬、夏季及过渡季节完全满足空调要求，该空调系统至今稳定良好的运行。

本次新风单独处理空调系统设计时新风采用的减湿冷却，新风单独处理时除湿的其他方法还可根据实际工程选用。也有文献指出，可以采用溶液除湿的新风处理方式，不但处理了新风，溶液本身还具有杀菌除尘作用，增强了系统健康安全性。另外，本工程设计时，所有空调机组的供水温度均相同。如果采用主机分设，即新风机组供水采用一台冷水机组，提供 7 /12℃ 或者更低温度的冷冻水来降温除湿，再设一至两台冷水机组，提供 12/17℃ 的冷冻水供新回风混合之后的处理机组用来干冷却，那么提供高温冷冻水的制冷机组由于提高了蒸发温度，制冷机的性能将会提高，整个空调系统将会更加的节能。

3 结语

文中通过计算分析了热湿联合处理方式的恒温恒湿空调系统存在能源浪费的问题，根据已经实施的项目采取的做法，对于大中型恒温恒湿空调，新风单独冷却处理，再与回风混合干冷，杜绝了冷热抵消现象，空调效果完全满足要求，根据冷量计算分析，采用这种新风单独处理空调形式，与传统一次回风空调系统相比，能节能约 20% 。节能效果明显。本工程中采用的新风单独处理的恒温恒湿空调系统对以后类似项目的空调设计有一定借鉴作用。