幾種集中式凈化空調系統的比較
目前國內生物制藥潔凈產(chǎn)房普遍采用的集中式空調凈化空調有如下三種:1)手動(dòng)定送定回(排)潔凈空調系統;2)定風(fēng)量閥定送定回(排)潔凈空調系統;2)變送變回(排)潔凈空調系統。其中較常見(jiàn)的是前兩種,相對于第二種空調系統,第一種凈化空調系統初始投資小,系統控制簡(jiǎn)單,由于隨著(zhù)系統阻力變化,其運行一段時(shí)間后,需重新調整手動(dòng)閥的開(kāi)度以及平衡各功能房間的風(fēng)量、壓差等,適用于一些對壓差要求不高的車(chē)間,如無(wú)菌制劑D級、固體制劑和原料藥生產(chǎn)等;此外,該系統擴展性較差,且在消毒排風(fēng)時(shí),不論局部排風(fēng)是否開(kāi)啟,潔凈室內的壓力都不易保證。而第二種凈化空調系統能夠隨著(zhù)系統阻力變化調整送風(fēng)量,維持送風(fēng)量恒定,且風(fēng)量控制精度高,在不同模式下均能保持潔凈室內正壓,且具有良好的節能效果;但該系統投資相對較高,且所需的機外余壓較大。
以上對前兩種系統做了簡(jiǎn)要的對比,由于初始成本較前兩種高和系統較為復雜,生物制藥廠(chǎng)房較少采用第三種凈化系統,但隨著(zhù)建筑機械自動(dòng)化技術(shù)和人們節約能耗的意識的不斷提高,相信該系統的使用將越來(lái)越普及。
變送變回(排)系統對于定風(fēng)量閥頂送定回(排)空調系統而言,區別在于有排風(fēng)變化的房間的送風(fēng)管上設置了變風(fēng)量閥,無(wú)排風(fēng)變化的房間設置定風(fēng)量閥,回(排)無(wú)變化的房間,回風(fēng)管或排風(fēng)管上均設置定風(fēng)量閥。由于其它沒(méi)有排風(fēng)或有“定排”的房間送風(fēng)均設有定風(fēng)量閥,因此系統的總送風(fēng)風(fēng)量和風(fēng)管壓力變化時(shí)也不會(huì )影響這些房間的風(fēng)量和壓力,從而保證系統中各個(gè)房間的壓差不變。在變風(fēng)量系統中若需要的局部排風(fēng)量比較大,為了節能,同樣可將一部分排風(fēng)作為“定排”以維持系統的最小新風(fēng)風(fēng)量;其它排風(fēng)則根據設備運行需要做到隨開(kāi)隨停,為了防止設備排風(fēng)在啟停過(guò)程中造成房間壓力較大的波動(dòng),可考慮對排風(fēng)機也設置變頻控制,設定合適的啟動(dòng)和停止斜率以適應變風(fēng)量閥的響應時(shí)間。由于定風(fēng)量閥屬于自力式開(kāi)環(huán)控制,而變風(fēng)量閥屬于閉環(huán)控制,因此不論是控制精度還是抗干擾能力,閉環(huán)控制都要優(yōu)于開(kāi)環(huán)控制。有學(xué)者對定風(fēng)量系統和變風(fēng)量系統控制方案的特點(diǎn)和性能進(jìn)行比較,見(jiàn)下表1。
表1 定風(fēng)量系統和變風(fēng)量系統方案的特點(diǎn)和性能比較
系統類(lèi)型 |
特點(diǎn) |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
定風(fēng)量系統 |
1)系統和房間的新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)量均恒定不變;2)運行時(shí)送、排風(fēng)機聯(lián)動(dòng);3)多個(gè)房間或設備可共用一個(gè)排風(fēng)機;4)適用于“定排”的房間或系統。 |
1)投資相對比較低;2)能克服室外的風(fēng)壓和系統阻力引起的壓力波動(dòng);3)調試比較簡(jiǎn)單;4)系統不復雜,可靠。 |
1)運行成本高;2)個(gè)別房間可能會(huì )有過(guò)冷或過(guò)熱的現象。 |
變風(fēng)量系統 |
1)系統和房間的風(fēng)量會(huì )隨著(zhù)局部排風(fēng)風(fēng)量的變化而發(fā)生變化;2)排風(fēng)機可隨開(kāi)隨停;新風(fēng)必須能自動(dòng)調節;4)適用于有排風(fēng)變化的房間。 |
1)節能效果好;2)能克服排風(fēng)變化引起的壓力波動(dòng)和開(kāi)門(mén)引起的方向流以及室外的風(fēng)壓和系統阻力變化引起的壓力波動(dòng);3)抗干擾能力強。 |
1)投資成本較高;2)系統較復雜。 |
通常情況所說(shuō)變風(fēng)量空調系統均指的是帶末端裝置的變風(fēng)量空調系統。雖然帶末端裝置的變風(fēng)量空調系統有著(zhù)節能、舒適、靈活、衛生等諸多優(yōu)點(diǎn),但在實(shí)際使用中,由于各種因素的影響,造成室內噪音大、系統運行不穩定、控制系統復雜、初投資大、節能不明顯等缺點(diǎn)。另外在國內很多帶末端裝置的變風(fēng)量空調系統項目由于空調系統設計不合理、控制系統與空調系統不匹配、項目本身特點(diǎn)不適用等原因,造成帶末端裝置的變風(fēng)量空調系統投入使用后調節困難,最后按定風(fēng)量空調系統運行。如何發(fā)揮末端變風(fēng)量空調系統優(yōu)點(diǎn)并解決現存的問(wèn)題已成為國內學(xué)者研究的焦點(diǎn)。
對于凈化空調系統形式的選擇,應符合工藝特點(diǎn),并滿(mǎn)足相關(guān)的潔凈度、溫濕度以及壓差控制需求;此外,在進(jìn)行空調方案設計時(shí),還應結合投資成本和運行成本,盡可能做到運行可靠,維護方便,經(jīng)濟合理。