組合式空調的設計選型及注意事項

組合式空調機組(AHU、AirHandlingunit)是以不同功能段為組合單元，在中央空調系統中處理空氣熱濕度和清潔度的重要設備。它本身沒有冷熱源，只是一個終端設備。
近年來，隨著社會經濟的快速發展和各工業場所環境要求的提高，組合空調機組受到各種客戶的青睞：（1）功能部分組合靈活，可根據不同客戶需求定制設計制造各種類型的功能部分，滿足各種舒適建筑和工業場所的不同環境要求；（2）技術參數可選范圍廣，性價比優越。雖然組合空調機組已廣泛應用于各行各業的不同建筑環境中，但根據調查，目前的設計選擇仍存在許多問題。
組合式空調機組設計選型要點。
組合式空調機組組的設計和選擇中，根據空調系統負荷和風系統管道設計確定所需的風量、壓力、冷熱、加濕、除濕等技術參數，實現不同空氣處理的功能段和組合模式。組合式空調機組最常用的功能段主要包括進氣段、過濾段、表面冷卻段、加熱段、加濕段、風機段、均流段和送風段。各功能段的合理設計和選擇是整機性能優越的保證，對機組的安全節能運行具有重要意義。以下作者分別總結了機組各功能段的設計要點。
(1)確定送風量和送風狀態點。
供氣量和供氣狀態點的確定應在焓濕圖上進行。對于舒適的空調，為了降低能耗，機器露點通常被用作供氣狀態點。理論上，熱濕比δ與相對濕度φ=95%之間的交點是理論上的供氣狀態點。在選擇供氣狀態點時，應注意以下幾點：
1)為避免空氣在送風口結露滴落，送風溫度T0不得低于室內空氣設計狀態點N對應的露點溫度TND，即T0≥TND；
2)室內溫度與送風溫度之間的溫差不過10℃；
3)對于整個空氣系統的舒適空調，考慮到室內氣流組織的合理分布，房間通風次數不應小于8次/h，從而確定空調系統的最小送風量，并根據室內熱濕負荷、室內設計狀態點和送風量進一步確定送風狀態點。需要特別注意的一點是，在工程設計中，風量的設計余量不應低于理論計算值的15%。這主要是基于以下考慮:機組漏氣，由于人員操作不當和環境限制，送風管道的密封質量往往較差；目前大部分空調機組都選擇變頻控制來達到節能效果，而機組變頻器在大多數情況下一開始不會滿載50Hz，一般初始頻率控制在35~45Hz。
(2)箱體的選擇。
組合式空調機組箱體的保溫、強度、密封是機組機械性能的關鍵指標，也是影響機組能耗的重要因素。為防止箱體外表面冷凝影響用戶正常使用，造成不必要的能量損失，選擇時應注意以下幾點：
1）根據機組風量、室外環境參數和運行壓力選擇合適的箱體厚度。箱板厚度不足會導致保溫層熱阻小。在機組運行過程中，冷熱通過箱板傳遞，導致能量浪費。箱板越薄，剛度越差，相同風量和壓力下的變形越大，造成機組風量和冷量的額外損失；如果箱板厚度較大，機組初始投資將增加，經濟性較差。
2)應盡量選擇具有防冷橋設計的單元。由于冷橋現象的存在，當冷橋部分的表面溫度低于機組外表面的露點溫度時，表面會產生冷凝水。隨著時間的推移，表面最終會水滴，導致冷熱交換，導致能量損失。
(3)盤管的選擇。
線圈是組合式空調機組中最重要的熱濕處理設備，其選擇直接決定了機組是否能滿足設計要求。由于高效的換熱能力，翅片管換熱器結構形式緊湊，已成為機組中最常用的換熱部件。對于組合式空調機組的線圈設計，由于整體框架尺寸的限制，部分結構參數受到限制，因此需要特別注意面部風速的確定。目前，為了減少箱體尺寸，降低成本，市場上少數制造商設計了線圈的面部風速過大，機組在運行過程中容易出現漂流問題。一般來說，在選擇設計應將面部風速控制在2.5m/s左右。
此外，《公共建筑節能設計標準》對空調冷（熱）水系統耗電冷（熱）比[EC（H）R-a]有嚴格規定。合理選擇線圈壓降是降低[EC（H）R-a]的關鍵環節之一。因此，根據設計經驗，表面冷卻器內的水壓降不得超過60kPa，加熱線圈內的水壓降不得超過30kPa。考慮到機組運行一段時間后線圈內外表面積垢，線圈換熱能力下降，線圈換熱能力設計選擇余量不得低于計算冷熱負荷的10%。
(4)過濾器的選擇。
對于舒適的空調，一般在進氣段后配置初級過濾器，防止表面冷卻器積灰。對于空氣質量要求高或清潔場所，必須在風機段后配置中等效率、高效過濾器，甚至增加消毒滅菌裝置。
過濾效率、粉塵容量、迎面風速和風阻是過濾器選擇的主要技術參數。如果風阻過高，相應的風機能耗就會增加。因此，在選擇過濾器時，應優先選擇低阻力、高性能的產品。此外，為了便于以后的維護和更換，過濾器兩端應設置壓差表。當壓差值達到過濾器的最終阻力時，應及時更換過濾器。
(5)除濕段的選擇。
隨著電子、制藥、食品、化纖等行業的發展，以及博物館、實驗室、高級儲藏室等特殊場合對相對濕度提出了更高的要求，普通空調機組難以實現，大多數項目采用輪式除濕機除濕方案，以滿足相對濕度較低的要求。
轉輪除濕機利用涂在旋轉多孔輪或環載體上的吸濕劑通過轉輪的濕空氣吸收水蒸氣分子。吸濕劑可在高溫下脫水再生，恢復吸濕能力。
采用先進的固體吸附技術，可連續穩定，空氣除濕操作負荷大，特別是在低溫低濕條件下，可實現-70℃的超低空氣露點，水冷法只能將空氣露點降至10℃。在除濕過程中，吸附轉盤在驅動裝置的驅動下緩慢旋轉。當吸附轉盤在處理空氣區域的吸附水分子達到飽和狀態時，高溫空氣進入再生區域進行脫附再生。這一過程一次又一次地進行。干燥空氣經溫度調節后送入指定空間，實現高精度溫濕度控制。表冷器應安裝在轉輪除濕機的前后部分。前表冷器將處理后的空氣溫度降低到10℃，以提高轉輪除濕機的效率。當空氣含濕度不變時，進入轉輪的空氣溫度越低，除濕效果越好；轉輪除濕機處理后的干空氣溫度將上升20~30℃，安裝后表冷器的目的主要用于冷卻。
目前，輪式除濕機有兩種回收方式，即電加熱和蒸汽加熱，蒸汽加熱的蒸汽壓力不小于0.4MPa。當項目有蒸汽源時，蒸汽加熱回收優先，耐高溫電磁閥或氣動PID調節閥，有利于節能，延長除濕機的使用壽命。
(6)加濕器的選擇。
加濕器有多種類型，干蒸汽加濕器、電極加濕器、電熱加濕器屬于等溫加濕器、濕膜加濕器和高壓微霧加濕器屬于等焓加濕器。干蒸汽加濕器加濕量大，調節快，但蒸汽源穩定；電極加濕器體積小，價格低，安裝維護方便，廣泛應用于組合空調機組，但加濕過程啟動時間長；濕膜加濕器結構簡單，能耗低，運行噪音低，加濕效率低，易結垢。
組合式空調機組在選擇加濕器時，應遵循以下原則：充分考慮安裝尺寸、加濕效率、加濕投資，合理選擇加濕器類型。
1)濕度控制精度。隨著微電子、紡織、印刷等行業的發展，對濕度控制精度的要求越來越高。濕膜加濕場合使用的工業空調機組，濕膜加濕和噴霧加濕產品不能滿足控制精度的需要。