地下室低温胶片库空调设计问题分析

　　摘要：一些特殊资料对房间空气温湿度有着严格要求，空调设计时既要技术先进又要兼顾建设和运行成本，此外，改造工程中还有一些容易疏忽的地方。本文对两例地下低温胶片库空调设计中出现的问题进行分析并对最终整改方案进行论述，供同类工程借鉴和参考，并希望得到同行和专家的指正。

　　关键词：低温胶片库，温湿度控制，凝结水，新风比

　　

　　案例一：

　　一、空调设计概况

　　本工程为地下胶片库改造工程，库间为建于上世纪70年代的地下二层人防工程，原有空调系统设备已老化，且不能满足新的温湿度要求。本次改造的温度要求为5±1℃，湿度要求为45±5%，并增加了改善地下空气质量的要求。空调设计的室外计算参数为：夏季空调室外计算干球温度33.6℃，夏季空调室外计算湿球温度26.4℃。空调系统采用了全空气双风机系统，因为此项目地处人防地下室，设置新的空气进出口困难，地下空调机房只有现有的两个Φ500的空气进出口，所以利用空调系统排风作为转轮除湿机的再生风，全空气空调系统的新风比为10%。选用了4台组合式直接蒸发空调机组，冷源为4台螺杆式水冷压缩机组，选用2台冷却塔为压缩机组冷凝器降温。各空调系统原理图如下：

　　二、出现的问题及解决方案

　　该系统在夏季试运行期间，各库间温湿度符合设计要求，但出现了与库间连接的人防通道及新风进风管内部明显结露的情况，并且在加强了人防通道防护门的密闭措施后，仍不能减少结露的情况。经过勘察现场情况及询问维护人员，发现如下问题：原设计因为库内新排风系统与除湿机再生风系统结合设置，为满足再生风风量的需要，新风量取的较大，为10%，新风负荷亦较大，试运行期间为了节约运行费用，采取了不开新风机，只开排风机的方式，使整个库间处于负压状态，室外湿热空气从各通道门缝无组织进入库区，而地下通道墙壁温度低于室外空气露点温度，导致了通道的结露。

　　1、通道结露的解决方案

　　为了缓解通道结露的问题，首先应阻挡夏季室外热湿空气无组织进入库区，除了在各通道设保温门进行阻挡外，空调系统应保证库区处于微正压状态。为了在不增加空调运行费用的前提下保证正压，需将除湿机再生风系统与库内新风系统断开，使除湿机再生风直接从新风管上取风。空调系统新风风阀关小，使新风比约为5%，排风直接连接至排风管。这样既能保证除湿机正常运行，又可以保证库区不产生负压，又不会对运行费用造成较大负担。在空调机房的管道及阀门控制上做了局部修改，其主要内容有如下几点：

　　（1）、从机房内原有新风干管接出支管接入各除湿机再生风入口，将此入口风阀由手动改为电动，控制要求为：

　　任一除湿机开，对应风阀开；

　　任一除湿机关，对应风阀关；

　　新、排风机加变频器，使风机风量随除湿机的启停情况进行增减，使空调新风比维持在固定值。

　　（2）、在夏季空调制冷工况下，将1#空调机房各空调系统原有新风进风手动阀门关小，使新风比为5%。

　　（3）、将1#空调机房各空调系统直接面向空调机房的排风口延伸至排风管，管径同原有风管，排风手动阀门关小，使排风比为4%。

　　（4）、施工调试时要求测试地面新、排风口风量，要求通过调节风阀等手段使排风口风量小于新风口风量。

　　2、新风管内表面结露的解决方案

　　因为本工程为现有地下人防工程，设计时受现状的局限较大，因此原设计新风管利用了现有的一根柴油发电机排烟管，此管道约有20米管段埋设于土壤中，夏季温度较低，但新风管在风机开启后不可避免的会有室外热湿空气不间断的通过，风管内也不断的会有凝结水，地下管道内长期结露会引起发霉，严重影响库内空气质量。

　　为从根本上解决这一问题，将室外新风在进入地下管道之前进行冷却除湿处理，即可避免管道内结露的情况发生。现选用一台自带冷源的风管送风式空调，安装在新风入口处，室外新风经过空调器冷却除湿后进入埋地新风管。

　　修改后的风系统原理如下图：

　　

　　案例二：

　　一、空调设计概况

　　本工程为新建地下胶片库工程，设计的库间温度要求为5±1℃，湿度要求为45±5%。空调设计的室外计算参数为：夏季空调室外计算干球温度33.6℃，夏季空调室外计算湿球温度26.4℃。空调系统采用了全空气双风机系统，为了响应国家节能政策及节约运行费用，设置了新排风换气机，将新风与排风进行热交换后送入转轮除湿机，又因为此项目地处人防地下室，设置空气出入口困难，所以利用经过新排风换气机换热的系统排风作为转轮除湿机的再生风，全空气空调系统的新风比为固定新风比5%。系统回风在除湿机前、后，分两次回风。选用了2台组合式直接蒸发空调机组（一用一备），冷源为4台螺杆式水冷压缩机组（两用两备），选用2台冷却塔为压缩机组冷凝器降温（一用一备）。空调系统选用Honeywell公司的EBI系统进行自动控制。空调系统及其控原理图如下：

　　

　　二、出现的问题及解决方案

　　在此胶片库投入试运行后，由于当年夏季北京市出现了罕见的长时间的"桑拿天气"，室外空气的含湿量已远远大于原设计所依据的空调设计规范中规定的数值，新风相对湿度达到了90％以上，超过了原空调系统的调节能力，导致地下胶片库的相对湿度检测值，在除湿机满负荷运行的情况下仍不达标。在设备已经订货安装到位的情况下，除湿机不可能进行更换，此外，空调机房空间紧凑，也没有条件增加除湿设备。又由于本工程新排风管与除湿机再生风是串联的，如果直接关小新风阀，将导致除湿机的除湿能力降低，也不能解决库间湿度超标的问题。

　　针对这一情况，本设计对此机房进行了局部管道和阀门的修改，使空调系统在室外气象参数异常的情况下，库间温湿度仍能满足设计要求。具体修改措施如下：将系统新风、排风风阀改成电动可调，可根据室外温湿度的变化自动调节风阀开启度，在室外湿度过大和过小时关小新排风阀，减小室外湿度对库温的影响，保证片库内恒定的温湿度，并通过空调机房内风管的局部改造，使与新排风串联的除湿机正常运转。具体修改措施为：1.在新风换气机进出口附近的风阀①②④增加电动调节功能，在新风进风管上接出一段旁通管，并在此管上配备电动调节阀③，此4个电动阀按下表进行设置和调试：

　　阀号最小风量

　　（m3/h）最大风量

　　（m3/h）除湿机(/加湿器)已全负荷运行,但室内湿度仍超过(/低于)设定值时，阀门调节方向

　　①全关1000调小

　　②全关1000调小

　　③10002000调大

　　④50006000调大

　　修改后的风系统原理图如下：

　　

　　结语

　　通过以上两例工程的后期整改设计，本设计体会到，空调风系统在设计之初应考虑到复杂的环境情况，确定最小新风量时需要考虑到运行成本，对系统风量应该预留灵活调节的条件，在系统调试出现问题时，也应积极从现有条件出发，灵活多变的解决问题。希望以上总结和体会，在同行遇到类似情况时能起到借鉴的作用。

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