1、恒温恒湿实验室应用
高精密恒温恒湿实验室系统主要应用于纺织品检测系统、纸张检测、计量标定、涂料检测、包装检测、精密加工、三坐标检测、科研机构等。
随着对质量控制的要求越来越严格,恒温恒湿环境的需求越来越大,应用的领域也越来越宽广。
2、恒温恒湿实验室构成
主要包括四方面
1、实验室装修:要求严格的保温隔湿性能,建议实验室四个立面采用彩钢复合板(为了满足防火要求,一般采用岩棉彩钢板。
但是岩棉保温性能差,最好是在岩棉彩钢板外侧再加封一层酚醛铝箔保温板,增加外墙保温性能,能够有效的节能减耗),为了保证密闭性,顶面应采用彩钢板密封,在顶面再加封酚醛铝箔板保温,地面则采用酚醛保温板进行保温隔湿处理;对于透视窗,要求采用双层中空玻璃窗。
2、实验室空调:实验室空调是温湿度控制的心脏,要求精度高,故障率低。
所以必须要求空调能调节制冷量,目前有两种方式:一种是变频调节,另一种是冷冻水调节方式。
变频调节:实际上就是通过改变供电性质而改变压缩机的功率,让压缩机实现低负荷工作或者过负荷工作,同时调节制冷系统的节流量,所以必须添加非常多的繁琐的环节,而且各环节必须完美匹配,否则出现故障。
现实也的确如此,故障率非常高。
冷冻水型机组:采用7℃左右的冷水作为冷源,通过电动阀开大或者关小来控制水流量,从而轻易控制制冷量,而电动阀结构像家用水龙头一样简单,所以故障率几乎为零,控制效果最为稳定。
通过合理计算房间的热湿负荷和空气露点来匹配好风量、冷量、加热量、加湿量,通过PLC控制各个部件的无级调控,选择灵敏度高线性好的传感器,可以做到温度±0.5℃,湿度±2%。
此种方式需要通过每个实验室的实际面积和负荷来进行计算匹配,所以没有标准成型机组,都为定制加工型。
一般都用组合式空调箱组合配比来实现,缺点是占地面积较大,整个系统稳定性差,系统维护复杂,出现问题后修复困难。
3、通风方式
通风方式经历过好几个历史阶段,从最初的底出风,到自然送风,到上散流器送风,到现在最先进的上风管+微孔天花送风,下地板回风方式,整个实验室送风柔和、均匀,温湿度控制非常稳定。
4、新风系统
新风系统的作用是为工作人员提供生理新鲜空气,其对实验室温湿度的稳妥定性也功不可没,是必不可少的设备:为了让实验室不受外界的干扰,必须向实验室提供新风,以保持实验室气压为正,这样外界的空气进入不了实验室,确保实验室长年温湿度稳定。
3、恒温室温度控制
常温实验室18-28℃
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 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
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
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、相对湿度控制范围30-50%RH
4、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,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:缓冲间的双门不同时开启,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。
5.空调参数
控制精度:温度精度达±1.0℃,湿度精度达±2.0% 以内的恒温恒湿空调,称为高精密恒温恒湿空调。
因这类空调大多用于造纸、纺织、制药、烟草、电子、计量等对温湿度特别敏感的领域的实验室,所以又称实验室专用空调。
1、高精密恒温恒湿实验室空调与普通机房空调的区别:
A,高精密恒温恒湿实验室空调必须具备高精密温湿度传感器,要求传感器
准确度:±1.5%RH, ±0.3℃(在23±2℃时)
重复性:优于0.5%RH和0.1℃
稳定性:每年优于1.0%RH和0.1℃
而普通机房空调传感器精度在±3%RH, ±1℃左右就足够了;
B、高精密恒温恒湿实验室空调对风量要求更高,理论上,风量越大,送风焓差越小,温湿度越均匀;但风量越大,除湿能力越小,甚至完全丧失,所以高精密恒温恒湿空调要求保证除湿能力的基础上尽可能加大风量,对风量的设计非常严格,而普通机房空调要求较低。
C、高精密恒温恒湿实验室空调要求制热量、制冷量、加湿量、除湿量可调节
对于制热,根据温差大小,采用多级制热方式进行调节,温差小时只开启一级加热,温差稍大时,同时开启1,2级加热,温差再大时,同时开启1,2,3级加热;
对于加湿,采用比例加湿方式,根据湿度差大小控制加湿量;
对于制冷和除湿的调节,现有三种调节方式:
1、第一代调节方式,采用多级制冷,一般用于大功率设备,主要用于对温度的调节,对湿度调节效果甚微;
2、第二代调节方式,采用变频制冷,制冷量从50%--100%之间实现无级量制冷调节,此调节范围足以解决温湿度稳定性的问题。
用于高精密恒温恒湿实验室空调,效果显着。
但因控制需要,需添加很多辅助控制环节,而且各配件之间必须密切协调,某个环节稍微出现一点细小的故障则可能因连锁反应引起诸如压缩机等重要部件损坏。
实际运行中故障率非常高;
3,第三代调节方式,冷冻水型制冷方式,采用冷冻水(按一般中央空调水温进行设计)作冷源,盘管内运行的是普通7℃左右的冷水,电脑主板通过控制水阀的开度,轻易的实现0%至100%制冷量无级量调节。
而且积分阀结构就像家用水龙头一样简单,使用寿命长。
但其设备需维护量大,且出现问题后修复困难,建议尽量避免使用。
6.空调选型说明
1、工业生产空间的空气相对湿度和温度控制精度同时要求较高时,可选用工业恒温恒湿空调系列产品。
2、该系列组的设定范围:温度18-28 度正负1度,相对温度为40-70%正负5%。
3、确定额定风量。
4、确定冷、热及温负荷。
5、确定基本型号。
6、确定冷凝方式。
7、确定送风式结构型式。
用途:采用高精度微电脑触控式温度及湿度控制,搭配高稳定度的白金测温抵抗体,配合温湿度测试的风速循环系统,以达到均匀、准确、稳定的温度、湿度控制。
另有完全独立的升温、降温、加湿、冷却除湿系统,可单独作高温、低温及恒温恒湿的不同环境试验。
深圳市木人实验室环境技术有限公司(原深圳市木人科技实业有限公司)创立于2004年,是一家专业从事于实验室前期建筑咨询,系统规划设计、施工、实验室家具设计制作的股份制有限公司。
作为改革开放之都的实验室建设行业的先行者,我们致力于引进国际上先进的实验室技术,并予以吸收国产化,先后推出了欧式,美式实验台,VAV变风量控制系统,实验室智能化系统,由此获得广大客户的认可。