净化空调系统的室内压差控制

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摘要：在现代的净化空调系统中，对空调系统进行室内压差控制是空调系统净化的重要环节。也只有采用科学合理的控制方法才能够有效的将净化区域的压差进行有效的控制，从而才能够确保气流组织的合理性和清洁程度，进而才能够使空调系统被彻底净化。净化空调系统不仅能够提高空调的工作效率，还能够确保室内的空气清新，从而减轻空调对人们身体产生的影响。因此，为了能够达到彻底净化空调系统的目的，对室内压差控制进行研究不仅迫在眉睫，而且意义重大。本文通过对净化空调系统的研究，然后对净化空调系统的室内压差控制进行了探讨，并且总结了具体压差控制方法，以供同行参考。

关键词：空调系统 压差控制 定风量

引 言

在社会经济高速发展的新时期，人们的生活水平得到了显著提高，因此，人们对生活的物质条件也提出了更高的要求。随着人们的生活水平提高，空调也早已进入了千家万户，并且成为了现代人们生活中不可或缺的电气设备，并且随着科学技术的发展，空调的性能和质量都得到了大的幅度的提升，从而为提高现代人们的生活质量做出了巨大贡献。但是在空调的使用过程中，随着时间的推移，空调系统的内部必然会存在着一些杂质和由于静电而吸附的粉尘。当空调系统内部粉尘积累过多时，不仅会对空调的工作效率造成影响，而还会严重的威胁到用户的身体健康。因此空调的使用过程中，必须的定期对空调系统进行净化清洁，从而才能够保证空调的正常运行以及不会对用户身体健康产生影响。在现代的净化空调系统中，对空调系统进行室内压差控制是空调系统净化的重要环节。也只有采用科学合理的控制方法才能够有效的将净化区域的压差进行有效的控制，从而才能够确保气流组织的合理性和清洁程度，进而才能够使空调系统被彻底净化。净化空调系统能够大幅度的提高空调系统的工作效率和质量，并且还能够确保室内的空气清新，从而减轻空调对人们身体产生的影响。因此，为了能够达到彻底净化空调系统的目的，必须要加大对净化空调系统室内压差控制的研究力度。本文从压差控制的概述出发，对净化空调系统的室内压差控制进行研究，并且对压差控制方法进行了详细地阐述，希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为今后净化空调系统的室内压差控制起到一定的参考作用。

一、压差控制的概述

压差控制在净化空调系统中是一个非常重要的环节。只有通过对净化区域的压差进行控制，保证合理的气流组织，才能达到净化和工艺的要求。例如洁净厂房必须保持一定的正压使外界未经净化的空气不会进人净化区域，保证洁净级别；并且通过对各净化区域的不同的压差控制，达到净化分区的作用，在GMP中就要求不同净化级别区域的压差应得到控制不小于+5Pa。在生物安全洁净室中，压差控制更是保证安全防护屏障的关键指标，在《生物安全实验室建筑技术规范》中指出必须使实验室的负压梯度得到稳定可靠的控制。因此对于净化空调系统来说，压差控制是非常重要的。压差控制在实现中是比较困难，特别是在生物安全实验室中，要得到并保持精确、稳定的压差对于控制工程师而言绝对是一件具有挑战性的任务。因此在设计压差控制系统时，必须要根据实际情况从以下几个方面进行分析和确定：①风险分析评估；②定风量系统和变风量系统选择；③压差控制和余风量控制方法；④控制信号与噪声的影响；⑤制稳定性及响应速度；⑥建筑结构对压差控制的影响；风管泄漏对压力控制的影响。首先，必须对压差控制的风险进行分析，例如对于高等级的生物安全实验室而言，因为它有生物污染的高风险，各种相关的标准都对其有保持稳定负压梯度防止污染泄漏的严格要求，因此控制系统就必须能够稳定可靠的实现这样的控制目标。

二、压差控制方法

对于压差控制系统来说，其所达到的结果实质上是对渗人或渗出空气的控制，就其控制策略而言可分为被动式和主动式控制。定风量（CAV）是一种被动式的控制方法，它使用手动风量调节阀，通过简单的送风和排风平衡，送风比排风少（或多）一定的量（余风量），来达到所期望的压差。在选择定风量这样的控制策略时必须认真的考虑，因为定风量系统有突出的局限性。主要有以下几点：

（1） 所有时间，设备必须保持恒定的送风量和排风量。

（2） 不能有任何排风设备（如生物安全柜等）增加或减少，灵活性差。未来的扩展会由于系统容量限制而受限。

（3） 必须按全负荷设计，要有较大的余量来弥补由于过滤器等造成的送风和排风系统性能的下降，连续的全负荷运行使能耗极大，因此运行成本非常高。

（4） 由于风机系统、过滤器系统等性能下降或风阀位置改变等情况下，系统经常要重新进行风平衡调试，需要大量的维护。

2.1 纯压差控制方法

纯压差控制方法相对而言简单明了，其基本原理如图1。其控制原理为：压差传感器测量室内与参照区域的压差（OP），与设定点（即期望的压差）比较后，控制器根据偏差按PID调节算法对送风量（或排风量）进行控制，从而达到要求的压差。可以看出，送风量（或排风量）是压差（Δp）、设定点以及PID常数（α，β）的函数。

2.2 余风量（气流追踪）控制方法

洁净室的送风量与排风量之间保持一定的风量差（称为余风量），必然会导致洁净室产生一定的压差。余风量（气流追踪）控制即控制系统实时测量风量（送风和排风量）变化，通过调节送风量或排风量，动态的达到相应的风量平衡，使送风量和排风量之间保持恒定的风量差，从而维持恒定的压差。控制系统利用气流测量装置实时测量送风量和排风量，排风量可以在排风主管上测量。

2.3 混合控制系统

由于生物安全等级3或4级的生物安全实验室的研究和实验对象非常危险，实验室的压差控制以及气流方向控制更加重要，必须确保压差和气流方向得到稳定可靠的控制。对于这样压差控制非常关键的地方，采用纯压差控制和余风量控制两种方法混合的控制系统是很好的选择，它可以确保对实验室压差稳定可靠的控制。

三、结束语

空调是现代人们生活中不可或缺的电气设备，并且随着科学技术的发展，空调的性能和质量都得到了大的幅度的提升，从而为提高现代人们的生活质量做出了巨大贡献。但是在空调的使用过程中，必须的定期对空调系统进行净化清洁，从而才能够保证空调的正常运行以及不会对用户身体健康产生影响。在现代的净化空调系统中，对空调系统进行室内压差控制是空调系统净化的重要环节。也只有采用科学合理的控制方法才能够有效的将净化区域的压差进行有效的控制，从而才能够确保气流组织的合理性和清洁程度，进而才能够使空调系统被彻底净化。通过本文对净化空调系统的室内压差控制的探讨，相信读者对其也有了更深刻的认识，总而言之，净化空调系统的室内压差控制必须要对压差控制方法进行灵活应用，从而才能够保证压差控制的质量。