VAV通風空調系統在化驗室的應用范文
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1設計理念發展
1.1單獨式排風轉向集中式排風以通風柜為例，所謂單獨式排風就是每1個通風柜都帶有一臺排風機，這種系統非常適用于通風柜等局部排風設備較少的小型試驗機構。但這種系統占據地面空間大，垂直管道多影響建筑功能及外觀；風機數量較多日常維修量大，而且風機總體效率低，能量回收較為困難。如今新建或改建的化驗室規模都較大，在引入各種先進的控制技術后，集中式排風的優點漸漸顯露。其采用多個排風設備共用1臺風機（備用1臺）及排風管的方法，避免了垂直管道過多，風機總體效率低，維修工作量大等缺點，同時,系統可以較好地稀釋污染物，熱回收方便，對于設備的移動和添加具有極好的靈活性，因此，得到了越來越多的應用[1]。
1.2定風量轉向變風量在化驗室通風柜的排風過程中，當系統采用定風量排風，通風柜門處于被拉下的狀態時，由于有效通風的截面積較小，瞬時風速值會較高，這種高速空氣會造成通風柜內氣流發生短路，入口處空氣直接被抽走，不但不能有效稀釋柜內污染物，反而使污染物發生積聚。若此時開啟通風柜污染物極易發生逃逸，不利于保證室內安全；另外，由于排風量恒定，那么相應補風系統的風量也必須恒定在某個工作狀態，當補風系統采用空氣處理機組時，空氣處理的能耗將非常大，因此,減少排風量毫無疑問是成為節能的最佳途徑。
1.3房間舒適度要求的提高以往化驗室的補風一般采用余壓閥的進風或門、窗縫隙的滲透風量，通過室內安裝分體式空調器加熱或冷卻這部分空氣，從而保證室內的溫度，但在較冷或較熱的季節，當室內排風設備運行時，極易出現偏冷或偏熱的狀況，讓人們感到非常不舒適。因而，此類系統無法保證室內溫、濕度的穩定性。隨著人們對于辦公環境的越來越重視，采用全新風的空氣處理機組作為排風系統的補風成為必然的要求，其可將空氣處理到需要的溫度、濕度，來保證室內的舒適度[2]。
2vav系統
2.1VAV系統組成變風量(VAV)系統一般由變風量的末端裝置、集中空氣處理機組（風機）及送、排風系統組成。變風量末端裝置一般由變風量閥及房間變風量控制器組成；送、排風系統由送、排風風管，風口，閥門等；集中空氣處理機組（風機）包含了本身及壓差傳感器、變頻控制器等。
2.2VAV各部分的工作情況1）變風量(VAV)的末端裝置系統中包含了通風柜，送、排風的變風量閥及房間變風量控制器，變風量閥設在每個通風柜的出口處及補風風管上。基于表1中的要求，通風柜安裝了位移傳感器和面風速傳感器。位移傳感器檢測排風柜調節門開度變化，初步確定排風柜的排風量，并根據此風量初步調節變風量閥的開度；面風速傳感器通過實測通風柜面風速，進一步確定通風柜的排風量，進一步微調變風量閥的開度，使面風速恒定在要求的數值，并將通風柜的風量值上傳至房間變風量控制器。當通風柜門關閉后，變風量閥維持最小排風量的開度，以滿足實際要求。變風量控制器在接收到各個通風柜的排風量后，采用余風量控制方式，確定送風量的大小，即：排風量總和-余壓風量=送風量，余壓風量指為維持室內負壓時從室外向室內滲透的風量，當室內要求的負壓值一定時，通過采用換氣次數法可確定滲透風量的大小。2）末端系統排風量的增加必定會引起風管內靜壓的變化，所以，排風系統采用定靜法控制，在排風主管道上設置靜壓傳感器，通過壓差控制器和變頻器調節風機轉速來維持風管內的靜壓，從而達到實際需要的風量。比如，當通風柜的視窗被拉高，此時排風機管道內靜壓減小，管道靜壓傳感器感覺到壓力變化，通過控制器和變頻器調節風機，增大風機轉速，增大排風量，使管道內的靜壓值回歸到初始狀態的設定值。
3VAV系統的設計要點
3.1各局部排風設備的計算通風柜最小排風量：為了確保在柜門拉至最小時，對柜內氣體可進行足夠的稀釋，阻止柜內有害氣體的濃度過高，以致再次開啟柜門時發生危險。國內一般標準為200m3/h。）原子吸收罩和萬向罩的排風量。
3.2房間內排風量計算設某化驗室，7100（L）×7100（W）×3000（H），內設有1500L通風柜3臺，萬向罩2臺，原子吸收罩1臺，要求滿足6次/h的全面通風，要求確定房間內的通風量。首先，應明確化驗室局部排風設備的工作狀態，通風柜在柜門開啟的范圍之內變化，萬向罩被認為是一直工作的，原子吸收罩則是在實驗時候才打開，非實驗時間關閉[3]。
3.3通風系統的劃分在集中式排風系統中系統分區一般有水平分區和垂直分區兩種形式。水平分區的優點是：系統的獨立性較高，控制方式比較簡單，熱回收也比較方便；缺點是：一般需設置專用的風道間，排風管的尺寸較大，影響室內吊頂的高度。對垂直系統而言：減少了各層中排風管道的尺寸，有利于提高室內吊頂高度；缺點是：需要設置專用的排風豎井，另外，需考慮樓層間防火問題。通風系統的選擇也應考慮業主運行管理的方便等。
4節能措施系統
節能包含設計節能和運行管理節能。運行管理節能與業主日常的操作習慣、管理方式有很大關系，在此不做論述；設計節能措施：（1）首先應考慮熱回收，特別是嚴寒地區和夏熱地區，節能效果明顯；（2）合理設置變、定風量閥，既可以減少投資，又可以很好地控制系統風量；（3）操作模式設定，比如有人模式、無人模式及夜間通風模式等，在保證房間內安全的前提下，可有效地減少系統的排風量，達到節能的目的。5結語我國化驗室現代化、大型化的不斷發展，變風量系統將成為主要的設計理念。良好的變風量通風空調系統能為實驗室創造一個更加安全舒適、節能環保的工作環境。
【參考文獻】
【1】HG/T20698—2009化工采暖通風與空氣調節設計規范[S].
【2】陸耀慶.實用供熱空調設計手冊(第二版)[K].北京：中國建筑工業出版社，2008.
【3】戎振宇.某數據中心項目通風空調系統設計[J].暖通空調，2011（12）：25-27.
作者：張峰 單位：華陸工程科技有限責任公司