恒温恒湿空调是针对环境温度、湿度及洁净度要求严格的专用空调设备。它具备高效节能、低噪音和环保等优点。该系统常用于对空气质量有高要求的厂房或实验室，通过集中空调系统实现空气的降温、除湿或加热，并通过大回风量进行高等级的空气净化和正压控制，从而满足空间环境的严格需求。它广泛应用于电子、光学设备、医疗卫生、生物制药、检测及实验室等领域。
尽管所有空调系统都具备调节湿度和温度的功能，但一般工艺性空调或舒适性空调对湿度和温度的控制要求较宽松。恒温恒湿空调则属于工艺性空调，它对区域偏差、室内湿度及温度波动的控制有着严格的要求。
恒温恒湿空调系统通常为四管制，配备有蒸汽加湿的回风空调系统和新风预热器。加湿器用于冬季空气处理时对混合风进行加湿，加热器则用于夏季的再加热及冬季加热处理。表冷器负责在夏季工况下对混合风的除湿和降温。系统在冬季通过加热器对新风进行预热。
恒温恒湿空调系统在实验室、医院等高精密环境中需要严格控制温度和湿度。这些环境中的热源和水源分布复杂，导致温湿度分布不均。因此，空调自动控制系统需要高度敏感，能迅速响应环境中的温湿变化，以保持稳定的环境条件。现代恒温恒湿空调的温度精度通常为±2℃，湿度精度为±5％，而高精度设备的温度精度可以达到±0.5℃，湿度精度为±2％。
传统的恒温恒湿空调系统一般采用风冷或水冷机组，配有多级电加热器、电极加湿罐及微电脑控制器。在冷却除湿工况下，蒸发盘管将空气温度降至露点温度以除湿，随后通过加热器再热保持室内温度。由于冷量调节通常仅有二档或三档，这种机组的控制精度有限，适用于湿度控制精度在±5％的实验室。为了提高能效，设计时可以将室外空气处理到机器露点再与室内回风混合，并在主空调箱内干冷却送风，以控制送风温差，并进一步调节冷量，减少能耗。
恒温恒湿空调广泛应用于高精密环境，对温度、湿度、洁净度和气流分布有严格要求。系统需要365天、24小时稳定运行，因此设计时需考虑应急程序和备份系统。常见的做法是使用N+1备份，即一台空调出现问题时，其他空调自动接管。例如，佳力图的co-work系统和海洛斯的i-com系统在这方面表现优异。
显热比是显冷量与总冷量的比值。恒温恒湿空调主要应对显热环境，因此其显热比通常较高，一般在0.9以上。为了避免系统因温度变化过快导致的稳定性问题，设计时会采用大风量和增加换气次数，以提高系统稳定性。
对于同时要求恒温恒湿和高净化等级的系统，空调机组的机外余压要求较高，通常在1100Pa～1400Pa之间。这需要克服送回风管道、阀门、散流器及各种过滤器的阻力。普通恒温恒湿空调可能无法满足这一要求，建议在设计时尽量采用单风机系统，以简化风机匹配问题。
在气候差异较大的地区，空调系统设计需要考虑不同季节对性能的要求。冬季时，室外温度高于设定值时预热器阀门关闭，低于设定值时开启以加热新风。夏季则通过表冷器降温除湿控制混合风的露点温度，调整室内相对湿度。系统需处理室内湿源和外部新风湿负荷变化带来的扰动。
恒温恒湿空调系统的设计具有高精度、高显热比和稳定性等特点，适用于各种复杂环境。在设计过程中需要根据具体环境需求进行调整，以确保系统的有效性和可靠性。
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