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暖通空调系统中温湿度的监测及温湿度变送器的选型

发布时间:2022-03-14   点击次数:425次

  暖通空调系统:

  暖通空调是具有采暖、通风和空气调节三大功能的空调系统,亦称为HVAC(heating,ventilating and air conditioning),醉根本的目标是实现对环境湿度、温度的调控,以满足人们对环境舒适度以及一些工艺性的要求。暖通空调系统的构成包括空气处理装置、管道系统、扩散器、HEPA过滤器、回风以及控制和监控系统等。

  按照使用目的分类:

  01舒适性空调系统:

  要求温度适宜,环境舒适,以人的感受去衡量,对温湿度的调节精度无严格要求,用于住房、办公室、商场、电影院、博物馆、体育馆等;

  02工艺性空调系统:

  是以工艺所需温湿度范围来衡量的,对温湿度有一定的调节精度要求,另外对空气的洁净度也有较高要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、制药生产车间等。

  HVAC系统中温湿度监测:

  舒适性空调系统:

  舒适性空调的运用场所为办公、居住,这类一般运用的是标准暖通空调,目的主要是控制温度以使人体感觉舒适的空气调节设备,创造一个舒适的工作或生活环境,是楼宇自动化的重要部分。此类HVAC系统温湿度的范围以人的舒适度为主:冬天温度为20至25℃,相对湿度为30%至60%;夏天温度为23至28℃,相对湿度为40%至65%。不过具体的温湿度控制范围还要根据实际的场所来确定,有些场所除了考虑人的感受,还要结合储存物品的适宜温湿度,比如档案库、美术馆、博物馆等。

  工艺性空调系统:

  工艺空调主要是以工业生产为目的,需要严格的空气调节,更好地配合生产的需要,保证产品质量与加工精度,对HVAC系统的设计要求更高。生产车间设计的重点是洁净室的HVAC系统,它是洁净室设施中最复杂和最重要的系统,提供空气质量控制(每小时空气变化量、湿度和温度)。洁净室HVAC系统对温湿度的控制精度比楼宇自动化的高,特别是电子、制药、精密机械等行业的洁净室HVAC系统对温湿度变送器的精度要求很高。温湿度需要控制的范围应根据加工产品和工艺的特性制定。如制药生产车间洁净室温度要求一般为20-24℃,相对湿度一般为45-60%;半导体洁净室一般温度控制在20-25℃,湿度控制在50-60%RH。

  HVAC系统中温湿度变送器的选择:

  在为HVAC系统选择温湿度变送器时,除了考虑测量范围(HVAC的温湿度范围比较普通,一般的仪器都可以覆盖),还需要考虑以下因素。

  精度:

  测量精度是温湿度变送器最重要的指标,每提高一个百分点,对温湿度变送器来说就是不同的档次要求。精度不同,制造成本不同,费用也不同,在对比的时候要综合不同的因素。虽然楼宇自动化HVAC对精度要求相对来说不是很高,但是有些特殊的场合,如博物馆、档案室等还是要求温湿度变送器比较精确,以保证存放物品的品质。另外从节能的角度考虑,测量的稳定性和精确性也是比较重要的。

  对温湿度要求比较严格的场所,精度是HVAC系统选择温湿度变送器很重要的考量因素。尤其是洁净室HVAC系统,精确测量对保证产品的品质很重要。以半导体洁净室的温度为例,由于生产工艺的精密性,对温湿度测量的精度要求很高,温度偏差1℃,就可能引起直径100um的硅片0.24um线性膨胀。故一般要求温度精确到0.2℃,甚至有的要求达到0.1℃。

  漂移:

  随着时间的推移,由于外界因素的影响及变送器本身结构参数,会产生一定的漂移,但不同品牌的变送器工艺、品质不一样,产生漂移的时间和幅度会有差别。如果变送器在较短的时间就会产生漂移,并且幅度较大,会给生产带来不利的影响,增加使用成本。故在选择温湿度变送器时,也要考虑这个参数,选择年漂移量小的产品。

  现场显示:

  根据预算、使用目的和场所的不同,可选择带显示或不带显示的变送器。具有本地显示功能的变送器易于直接查看当前的温湿度读数。

  输出信号:

  温湿度变送器一般是通过湿敏和热敏元件经过某种电路以电压或者电流信号传输出来,选择哪种信号,需要根据温湿度变送器连接的PLC支持哪种方式。

  安装方式:

  HVAC系统进行温湿度监测的点有的分布在管道内,有的则分布在室内。管道内须选择风管式变送器;室内则选择壁挂式变送器。安装尺寸的大小,方式的难易也是需要考虑的因素。

  罗卓尼克产品推荐:

  罗卓尼克专有的Hygromer湿度传感器,与普通的传感器相比,具有以下优势:

  两面透气的贵金属电极

  有韧性,可弯折

  长期稳定性

  工作范围(-100至200℃)

  易于更换

  湿度精度可达0.8%RH,最高可达0.5%RH配有Hygromer湿度传感器的罗卓尼克HF系列温湿度变送器具有性能和高性价比,精度高,长期稳定,每个系列下都有不同的安装方式可选。无论是如楼宇自动化一般场合下的暖通空调系统,或者是如半导体、制药等高要求洁净室的暖通空调系统,还是严苛工作环境下的暖通空调系统,罗卓尼克都有对应的产品满足这些不同场景下的温湿度监测。下面罗列出了常用的几种产品系列,以供参考。

  HF1有壁挂式、管道式(可选加长型)、室内安装型号,湿度精度小于±2%RH,升级版可达小于±1.5%RH;温度精度可达0.2℃。稳定性好,年漂移小于1.5%RH,可自由配置电压或电流模拟量输出,体积小巧,安装简便。

  HF3是专门用于暖通空调领域的变送器,支持湿度、温度和露点测量。同样有壁挂、管道、室内安装型号。湿度精度±2%RH,温度精度0.2℃。年漂移量小于1%RH。具有自动诊断和自动修正功能,可灵活选择和量程设定的模拟输出。

  HF5的特点是可以输出任何湿度学相关计算值作为模拟信号,可选探头广泛,探头可互换,易于维护。拥有壁挂和管道安装方式,测量精度取决于所用探头,可达到小于0.8%RH和小于0.1℃。可自定义设定的模拟输出,多种数字输出可选。

  HF7配备了坚固的金属外壳和不锈钢探头,以适应恶劣的工业环境,拥有壁挂、电缆安装、管道安装等安装方式,其中电缆式安装的应用范围-100…200℃。湿度精度±1.0%RH,温度精度0.2℃。长期稳定,年漂移小于1%RH。具有两个可自由选择和扩展的模拟输出。

  另外,罗卓尼克的HC2A-S探头的电子记录符合FDA 21 CFR Part 11和GAMP,便于审计追踪,这对制药行业比较重要,在选择探头时,如果有审计追踪的需要,可考虑。



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