关于化学实验室VAV控制的设计和实践
VAV在实验室通风空调中的应用和控制_赵敏华
洁净与空调技术 !!"#! $%&’ 年第 ( 期 当高，在实际运行中很难保证任何时刻的压差恒 定。必须指出，并非传感器精度和灵敏性越高， 控制效果就越好。因为实际过程中往往会有各种 瞬时外界因素干扰气流，影响室内静压，如果过 于灵敏，反而会出现与期望值相反的结果。 另外，新风吸 入口的选择也须十分谨慎，首 要原则就是尽可能远离排风口，其次新风口位置 也不能太低，由于地面活动如一定范围内的汽车 尾气浓度和灰尘颗粒浓度较高，不仅影响实验室 内的空气品质和实验室安全，也缩短了过滤器的 使用寿命。
!" #$%& ’()*+," ,)- .$/0 1()2()3 !"#$%&’$ &’ ()* +,-)( ./ ()* 0*1*+.23*’( (4*’05 ./ 3.0*4’ +67.46(.4,*58 (),5 64(,9+* 6’6+:;*5 ()* 9.’9*2( 9)6’-*5 ,’ 1*’(,+6(,.’ 0*5,-’5 6’0 9.’9*’(46(*5 .’ ()* 0,59<55,.’ ./ ,32+,96(,.’5 6’0 9.’(4.+5 ./ !"! 65 =*++ 65 ,(5 6016’(6-*5 .’ 56/*(: 6’0 *’*4-: 9.’5*416(,.’$ ()*+,%-# >67.46(.4: 1*’(,+6(,.’ ?69* 1*+.9,(: ?<3* )..0 @.’(4.+
)
排风柜的操作
在国内的实验机构中，大多排风柜的使用者一 直以来缺少一种良好的操作习惯，排风柜正确操作 是实验室安全的根本。事实上，由于排风柜内可能 发生诸如火灾、爆炸等极其危险的现象，实验人员 应该熟知安全操作并在实验过程中予以实施。 （ #）设备和材料的放置以及实验人员的操作 都应至少距柜门有一定距离 8 建议 !92:;;< 。这 样会减少由于紊流引起的化学物品的外溢。 （ 4）当排风柜不使用时，柜门应该拉至开度 最小，因为柜门是防火、防爆的最主要保护手段。
变风量控制系统(VAV)通风柜技术参数
5、监控器有最大风量和最小风量功能，当发生紧急情况时可以按下最大风量按钮，排风阀门完全打开，当希望通风柜以小风量运行时（例如晚上）可以按下最小风量按钮，通风柜以小风量运行；
6、监控器还具有低风速运行按钮，按下这一按钮，可以使面风速设定值为正常值的70%，用来减少气体排放以节能，（当通风柜内有高危险性物质时不建议使用）。
2、采用直接风速测量控制系统，能够快速有效的保证通风柜面风速，从而达到保证实验室工作人员安全的目的。为避免环境温湿度对普通风速传感器的基准点飘移影响，通风柜控制系统使用热线型风速传感器对面风速进行真实测量；风速传感器配备独特的自洁式过滤器，具有防灰尘堵塞功能；
3、风速传感器检测到面风速变化时，控制器发出信号给执行器，通过改变变风量阀门开度来使面风速回到设定值，术参数
1、根据美国ANSI Z9.5-2003标准，通风柜面风速高于或低于0.5m/s都可能导致有害气体外逸，过低的面风速无法有效捕捉排放的有害物质，过高的面风速导致通风柜内气流形成紊流和涡流，同样可能导致有害物质逸出。为确保排风效果，通风柜采用VAV变风量控制方式，要求通风柜面风速稳定在0.5m/s±5%；
VAV技术需求
1.1.1实验室通风控制系统本次VAV系统共包含C4-205，C4-304，C4-403，C3-309A，C3-309B，C4-217 C4-315 C4-411，C1-104，C2-113，C2-116B C2-116C，C4-101，C4-102，C1-105B，C1-107A，C4-108A C4-108B，C4-110A C4-110B，C4-112，C1-217，C3-216，C3-217，C4-204，C4-206，C4-210B，C4-212B，C1-303，C1-307，C2-301，C2-314，C2-316A，C2-317A，C3-313，C3-314，C2-315，C4-311B，C4-305 C4-306，C2-403，C2-405A，C2-415 C2-416，C2-418，C4-402，C4-404B，C4-401，C2-501，C1-508A C1-509A，C3-402，C3-404，C3-407，C3-416B等区域，设计的基准参数为：1800mm桌上型通风柜：最小排风200CMH，最大排风1900CMH1800mm桌上型通风柜带下柜排风：最小排风400CMH，最大排风2100CMH 1500mm桌上型通风柜：最小排风200CMH，最大排风1755CMH1500mm桌上型通风柜带下柜排风：最小排风400CMH，最大排风1955CMH 1200mm桌上型通风柜：最小排风200CMH，最大排风1350CMH万向抽气罩排风为：150CMH不锈钢排风罩排风量为2400CMH（C3-309A）房间的总送风量约为总排风量的90%1.1.1.1控制目标1.1.1.1.1保证实验室工作人员的健康及安全正确控制实验室通风柜及万向罩等设备的排风，保证变风量通风柜调节门处于任何位臵，排风柜的面风速保持在0.5±0.1m/s。
1.1.1.1.2正确控制实验室送风，同时保证实验室空气的流向实验室房间送风的控制，因排风变化引起房间压力的变化，通过房间压差控制器来调节送风，确保实验室压力在设定范围里。
实验室专用快速VAV变风量通风解决方案教案
实验室专用快速变风量通风解决方案方案简介：自适应变风量控制是通过实验室内通风柜调节窗的开度变化调节通风柜的排风量和房间的送风量，当通风柜前有人操作时，无论调节窗开度高低、进风口宽度大小及室内空气压力强弱，始终精确控制通风柜的面风速为设定风速如（0.5）；当无人操作时，自动将窗口的进风速度降至设定风速如（0.3 ）。
同安智能科技有限公司提供的自适应变风量控制系统，采用德国技术，是通风柜领域最先进的变风量控制技术，系统适应性强，人为干预操作少，反应速度快、阀门控制精确，可以在充分保障安全的前提下降低能耗。
适用场合：对安全、能耗、自动化要求严格的高档生化实验室系统结构：整个变风量排风系统主要包含通风柜单元、排风风机单元、送风风机单元、管道和计算机监控终端等5大部分组成，结构如下图所示。
通风柜单元是实验操作的最基础的工作单元，为系统的最终控制对象，通风柜结构图如下图所示。
每个通风柜单元可安装位移传感器、有人无人传感器、面风速传感器等传感器，这些传感器可以获取通风柜的使用情况或工作状态；每台通风柜必须安装控制器和调节阀门，用以实现整个通风柜各种参数的处理和排风控制。
排风风机单元实现整栋楼宇的排风功能，一般采用可控的变频电机带动风叶实现无级抽风排风。
送风风机单元实现整个房间的负压状态监控，通过室内外压差的检测及判断，通过送风风机往房间送风，保证实验室内的空气压力适当和实验室工作环境的舒适。
计算机监控终端是实验人员或管理人员通过监控软件远程监视整个系统的工作状态，并根据用户权限控制特定对象。
方案特点：■ 变风量通风（）：采用变风量通风技术，无论通风柜的调节窗高度和宽带如何变化，以及室内空气压力的大小，通过调节排风风量，保证通风柜的面风速恒定。
■ 自动控制（）：采用自适应和自动控制（）策略，通过有人无人传感器获取通风柜的是否处于有人操作状态，自动控制排风，有人和无人状态下分别将面风速锁定为设定的风速如（0.35 ，0.3 ）。
化学实验室通风节能改造案例分析
（2）通风系统采用 PLC 控制设计，即风量根 据通风柜的使用数量手动进行有级调节，但实验人 员嫌操作麻烦，经常不关闭空闲通风柜的调节门， 也不手动进行风量调节，导致通风柜的操作面风速 变化很大，在通风柜调节门开度均为 100%时为 0.3 m/s~0.5 m/s，比较正常[4]，但开度均变小时可>2 m/s。 风速过高导致乱流，部分有害气体被乱流带出通风 柜进入房间，房间刺激性气味弥漫，危害人员的健 康。
2 通风系统存在的问题
该 实 验 室 的 理 论 排 风 和 送 风 量 分 别 为 4000 m3/h 和 2800 m3/h；实际测得的排风和送风量分别为 3747 m3/h 和 448 m3/h，换气次数为 52.6 次/h，房间 压差为-13 Pa（实验室门关闭时）。经过观察和测试， 该实验室的通风系统在设计、运行方面存在着如下 问题：
2018 年 6 月
洁净与空调技术 CC&AC
第2期
化学实验室通风节能改造案例分析
深圳市华之任有限公司 任松保* 深圳市环境工程科学技术中心有限公司 喻文娟
摘 要 化学实验室有着对气流组织要求高、全新风运行、换气次数高、通风和空调能耗高等特点，因此对其通风 进行优化设计和改造, 不但可有效的保护人员健康和环境安全,而且可有效节约通风和空调能耗。某知名第三方检测 检验公司的化学实验室的通风系统存在着气流组织差、舒适度差、能耗高等诸多问题。经过方案比选，对其进行了 VAV+UBC 通风改造。对改造效果进行监测表明：本次改造有效解决了上述问题，实现了安全、环保、节能的目的， 值得广泛推广。 关键词 化学实验室；通风；气流控制；VAV；UBC；节能
Case Analysis on Chemical Laboratory Ventilation Energy Saving Retrofit
实验室专用快速VAV变风量通风解决方案教案
实验室专用快速VAV变风量通风解决方案方案简介：自适应变风量控制是通过实验室内通风柜调节窗的开度变化调节通风柜的排风量和房间的送风量，当通风柜前有人操作时，无论调节窗开度高低、进风口宽度大小及室内空气压力强弱，始终精确控制通风柜的面风速为设定风速如（0.5m/s）；当无人操作时，自动将窗口的进风速度降至设定风速如（0.3 m/s）。
同安智能科技有限公司提供的自适应变风量控制系统，采用德国技术，是通风柜领域最先进的变风量控制技术，系统适应性强，人为干预操作少，反应速度快、阀门控制精确，可以在充分保障安全的前提下降低能耗。
适用场合：对安全、能耗、自动化要求严格的高档生化实验室系统结构：整个变风量排风系统主要包含通风柜单元、排风风机单元、送风风机单元、管道和计算机监控终端等5大部分组成，结构如下图所示。
通风柜单元是实验操作的最基础的工作单元，为系统的最终控制对象，通风柜结构图如下图所示。
每个通风柜单元可安装位移传感器、有人无人传感器、面风速传感器等传感器，这些传感器可以获取通风柜的使用情况或工作状态；每台通风柜必须安装控制器和调节阀门，用以实现整个通风柜各种参数的处理和排风控制。
排风风机单元实现整栋楼宇的排风功能，一般采用可控的变频电机带动风叶实现无级抽风排风。
送风风机单元实现整个房间的负压状态监控，通过室内外压差的检测与判断，通过送风风机往房间送风，保证实验室内的空气压力适当和实验室工作环境的舒适。
计算机监控终端是实验人员或管理人员通过监控软件远程监视整个系统的工作状态，并根据用户权限控制特定对象。
方案特点：■ VAV变风量通风（VAV）：采用vav变风量通风技术，无论通风柜的调节窗高度和宽带如何变化，以及室内空气压力的大小，通过调节排风风量，保证通风柜的面风速恒定。
■ 自动控制（Auto）：采用自适应和自动控制（Auto）策略，通过有人无人传感器获取通风柜的是否处于有人操作状态，自动控制排风，有人和无人状态下分别将面风速锁定为设定的风速如（0.35m/s ，0.3 m/s）。
VAV实验室控制系统全面解决方案
标准VAV 实验室通风气流控制全面解决方案建设符合国际标准的实验室1、生物、化学实验室气流控制的必要性在进行各种生物、化学实验过程中，势必会产生各类有毒、有害的气体或物质，确保这些物质不泄露到实验室内部或关联的房间是非常重要的。
同样维持一个舒适的实验室环境，使工作在其中的科研工作者身心愉悦也是提高他们创造性的必要条件，很难想象在一个充满恶劣的空气的环境下能进行人类最高境界的智慧思考。
当然要创造一个这样的环境必须有充足的硬件支持，大量的能源消耗(一般实验室的能源消耗是普通办公室的五倍)。
随着研究的深入(例如安全面风速的研究、通风柜物理构造的研究)和人类科学技术的进步(如自动控制技术、信息技术和电子技术的进步)，人们发现采取合理的手段和技术措施，可以使用更小的设备，更经济的能源消耗来达到同样的目的。
正是这些社会效益和经济效益的驱动使实验室-----技术革命摇篮的本身技术有了飞跃的发展。
今天我们通过不懈的努力,为我们的客户提供全方位实验室气流解决综合方案, 国内领先, 全部参数达到国际先进水平.系统简介LaBoschTM实验室VAV排风系统按照国际最先进的原理进行设计，给实验室提供安全、舒适的理想环境同时，节约大量能源，实现低成本运行。
安全系统以控制通风柜面风速作为目标，面风速的目标值可以通过控制器设定，从而可以满足美国、德国和英国等不同标准体系得要求。
在面风速控制器的控制下,无论通风柜门的位置如何均可以保持设定的风速。
并跟踪门位置的变化快速调节，确保实验室操作人员的绝对安全。
实验室房间的使用房间压力控制器，实现房间负压平衡控制。
舒适LaBoschTM实验室VAV排风系统综合考虑了温度和给排气量的平衡，使实验室环境更舒适。
节能通常实验室的能耗是普通的办公室的5倍以上,在今天节能变得越来越重要、迫切，实验室的节能具有十分重要的意义并具有现实的经济效益. LaBoschTM实验室 VAV排风控制系统对管道气流总量使用先进的控制算法进行变频调节，实行精确的控制，从而达到最大的节能目的2、标准VAV 通风柜面风速控制系统2.1、系统组成通风柜面风速控制系统是实验室通风控制系统的关键技术. 系统构成如下:1 - 调试监测用计算机2 - 快速电动风阀3 - 高精度风速传感器4 - 控制、监视器5 - 管道流量集成控制器6 - 变频器2.2、功能简介2.2.1、实现通风柜面风速的快速自动调节；2.2.2、通风柜的面风速可以由操作者设定；系统立即根据设定值进行自动控制并稳定在设定值；面风速连续显示并监测，超标报警。
实验室安全VA手册
实验室安全VA手册一、实验室管理基本要求 二、化学品安全管理 三、实验器具及仪器设备安全操作 实验 仪 备安全 作 四 实验室水 电 气使用安全 四、实验室水、电、气使用安全 五 实验室急救措施 五、实验室急救措施一、实验室管理基本要求1 1实验室管理基本要求——穿着要求 1.1实验室管理基本要求 穿着要求人员着装不规范：脚 部、手部、腿部裸露 安全隐患 过多，不小心被腐蚀 性物品接触到皮肤， 对人体造成伤害。
进入实验室： 1 穿着实验服 长裤 1、穿着实验服、长裤、 平底包脚面鞋子。
正确的操作 2、严禁短裤、短裙、 拖鞋 凉鞋等不符合 拖鞋、凉鞋等不符合 实验要求的着装。
√一、实验室管理基本要求1 2实验室管理基本要求——5S要求 1.2实验室管理基本要求 5S要求1. 实验室药品、工器具摆放混 乱，货物堆积；造成人流物 流不通畅，取物不便，易发 生绊倒等意外。
安全隐患 2. 地面有积水, 油脂洒落，人员 易滑到；药品不慎洒落地面 或桌面，人员接触造成伤害。
1. 实验室做好5S工作:整理、整 顿、清理、清扫、清洁。
顿 清理 清扫 清洁 2. 药品不慎洒落地面或实验台 正确的操作 确 操作 面上，依照药品性质，按照 MSDS及时妥善处理。
化学品洒落及时清理或进行 标示 油脂类洒落易滑倒 标示，油脂类洒落易滑倒√一、实验室管理基本要求1.3实验室管理基本要求——人员工作要求 1.3实验室管理基本要求 人员工作要求安全隐患 1.实验过程注意力不集中， 看报纸与人闲聊等 可能导 看报纸与人闲聊等，可能导 致药品洒出造成危险或伤害 2.为赶时间，盲目加大加热 功率导致爆沸，发生危险。
工作时要集中精神，不忙不乱， 严格按照规定操作正确操作1.实验过程集中精神，不做 与工作无关的事。
2 严格按照规定操作进行实 2.严格按照规定操作进行实 验。
一、实验室管理基本要求1 4实验室管理基本要求——禁止在实验室内饮食 1.4实验室管理基本要求——禁止在实验室内饮食安全隐患在实验室饮水、吃东西易造成 误食。
实验室VAV技术说明
实验室 气流控制方案一说明第 1 页，共 32 页目录1. 工程概况 2. 实验室气流控制方案系统概述 3. 实验室气流控制原理 4. 通风柜排风控制说明 5. 排气罩定风量排风控制说明 6. 实验室综合排风控制说明 7. 有通风柜的实验室送风控制说明 8. 没有通风柜的实验室送风控制说明 9. 提给其它专业的条件第 2 页，共 32 页1.工程概况实验室气流控制方案说明设计依据：业主提供的图纸、要求和相关规范。
设计范围：实验室气流控制。
实验室设计参数 ：通风柜排风量 400～2000m3/h ，万向／原子吸收罩 排风量 250m3/h。
2. 实验室气流控制方案系统概述 实验室气流控制选用了美国 Phoenix 公司高性能的文丘里变风量气动控制阀及高性能的通风柜气流控制解决方案。
主要包括以下几个方面： 实验室工作人员的健康及安全：正确控制实验室通风柜的排风，保证 开口面风速。
实验室压力控制：正确控制实验室送风，保证实验室空气的流向。
最小通风控制:最小通风换气次数一般为 6～12 次/h。
本次设计取 6 次/h。
为了实现上述独特需求，实验室气流系统需满足下列控制要求： 通风柜柜门在任何位置都要保持 0.5m/s 的开口面风速。
通风柜柜门位置发生变化时，控制信号调整到位的响应时间小于 1 秒。
任意时刻保持恒定的余风量。
本方案是使用余风量原理实现房间压力 控制。
美国采暖、制冷与空调工程师学会出版的工具书中,所提到利 用风量差异性要比压差方法，较容易达到房间压力的控制；除此之外, 美国国家标准也指出,利用压差感应原理来做房间压力控制，是一个 不良的设计。
风量控制精度：控制风量的±5%。
3. 实验室气流控制原理 实验室气流控制系统保证实验过程中人员的健康与安全，同时节约能源和运行费用。
每台通风柜排风管上安装一台变风量文丘里阀，它将控制通风柜的排风第 3 页，共 32 页量，保持通风柜面风速为 0.5m/s，文丘里阀响应风道静压变化的时间小于 1 秒，以确保排风量的准确性以及保证面风速恒定。
实验室vav三大控制说明
实验室三大控制设计原理1房间压差控制房间压差控制系统，由3大部件组成即传感器（压力传感器，流量传感器）、控制器（压差控制面板）、执行器，经过测量计算执行三步循环，实现房间达到人为设定的恒定微负压要求。
第一步：压力穿感器、流量传感器分别测量房间与过道压力、房间主排风管流量并转换成0-10V电压信号输出；第二步：控制器接受信号，分别判断房间压差是否满足设定要求、房间是否满足最低换气次数要求，并输出相应控制信号给执行机构；判断依据：房间体积V、人为设定换气次数N、人为设定负压值Pa第三步：压差控制主送风阀、辅助排风阀分别接受信号，进行调整，到达设计要求。
2通风柜面风速控制通风柜的面风速控制系统根据设置值持续地监测面风速，并通过自动调整风量以恒定风速设定值（面风速控制值根据占用情况自动调整，一般是0.5m/s）；通过安装于通风柜上的红外线传感器对通风柜前的人员操作情况进行存在监控，通过监控结果来调整安装于通风柜上的风阀来调整风量（当通风柜前无人操作时，系统自动切换到面风速0.3m/s节能模式运行）；通过安装通风柜上面的位移传感器，可以设定正常运行时通风柜门开启高度上下限，超出此范围则发出蜂鸣声，提醒操作人员；通风柜设置有紧急键，它可以在发生突发情况（如泄露、火灾）时驱动风阀开度最大，使通风柜以最大排风量排风。
控制原理图如下：3管道变风量V A V控制采用国际常用的定静压变风量控制技术。
当系统排风管道及风机安装完成时，在风管静压最低点安装静压传感器，测量该点的静压，使该点的静压恒定在变风量末端的最低工作压力。
当实验室排风系统末端通风柜开启数量及门位高度变化时，则安装传感器位置点的静压也会发生变化，变频器接受此变化值，经过其内部PID闭环运算输出对应的风机运行频率，使风机叶轮转速发生变化，从而达到变风量运行的目的。
控制原理图如下：。
VAV文丘里阀在理化实验室的应用
VAV文丘里阀在理化实验室的应用社会在发展，时代在进步，人们对公共卫生安全越加的重视，实验室及其安全成了人们关注的一个焦点。
理化实验室主要是利用现代科学技术手段对物质的物理性能和化学成分进行检测分析的实验室，其安全性主要体现在实验室内部空气品质是否得到保证，从技术方面最主要依靠实验室气流控制来解决。
理化实验室的气流控制的主要目标是：1.保障操作人员的安全，通过控制实验过程中产生的有毒颗粒或气溶胶来实现。
2.确保房间的压力，通过控制房间的压力来实现房间的正压或负压以及不同空间的压力梯度，实现对操作人员的保护和实验环境的保证。
3.实现房间的通风，通过通风换气，达到稀释或更换室内空气的目的；防止室内某种气体达到一定浓度，从而对工作人员或环境造成不良影响。
4.达到环境的舒适，通过通风换气达到对工作人员提供健康舒适的工作环境。
实验室的气流控制经历了大约四个阶段，同时也是目前存在的四种形式：1.传统的方式是上个世纪40年代出现的机械定风量气流控制系统；2.上个世纪70年代出现的双稳态气流控制；3.上个世纪80年代出现的变风量气流控制系统；4.当前出现的适应性气流控制。
适应性气流控制系统一般由送风系统、排风系统和控制系统组成。
送风系统包括空调新风送风和为达到室内空气平衡而有组织的房间补风，以及无组织的通过门窗渗漏到室内的少量空气，送风系统主要依靠空调系统的新风系统来实现；根据各个房间的排风量及其变化情况，通过控制系统来操作vav文丘里阀来实现对送往每个房间的新风量和补风量的控制，从而达到对送风系统的控制，vav文丘里阀在理化实验室适应性气流控制系统中作为适应性控制机构。
vav文丘里阀是一种与压力无关的流量控制器，它可以根据控制器的指令，自动地调节或维持空气流量。
vav文丘里阀的形状与文丘里管相同，结构上一般针对实验室的特殊要求采用防腐防锈材料制作，外壳一般采用不锈钢或铝合金，内衬里涂有酚醛或与酚醛类似的材料。
实验室通风柜VAV变风量控制系统及自动门高系统设计应用研究——以上海西郊国际农产品检测中心项目为例
实验室通风柜VAV变风量控制系统及自动门高系统设计应用研究——以上海西郊国际农产品检测中心项目为例摘要：通风柜是高能耗的产品，实验室使用大量的通风柜用于保障实验人员的健康和安全，但会导致超高的能耗和试验室运行成本，成为制约和影响着企业使用通风柜的重要因素。
本文结合上海西郊国际农产品检测中心项目实例，论述了该项目通风柜变风量控制系统及自动门高系统设计应用要点，在确保安全的同时，有效解决了通风柜高能耗的难点。
关键词：实验室；通风柜；VAV变风量控制系统；自动门高系统；上海西郊国际农产品检测中心引言伴随中国制造2025的浪潮，越来越多的科学家、研发人员投身于企事业的研发和创新上，努力使得由中国制造转向中国创造。
但通风柜是一个高能耗的产品，当在实验室中大量应用通风柜时，超高的能耗和运行成本，成为了制约和影响着企业使用通风柜的重大问题。
1.通风柜概述通风柜是实验室配置中必不可少的产品，为在实验室中为有较大危险性和污染性的实验提供一个局部安全的实验区域，同时对环境起到排风和换气的作用。
1.1通风柜的组成通风柜由上下两部分组成，其顶部有排风口，可安装风机也可直接与排风管路连接。
通风柜整体由：上柜体、下底柜、防腐内胆、气流导流板、工作台面等几大部件组成。
1.2通风柜的分类通风柜按照排风方式分类：分为上部排风式、下部排风式和上下同时排风式三类。
通风柜按照排风量又可分定风量型通风柜和变风量型通风柜，定风量型通风柜即通风柜的排风量是一个恒定值，如1.5米定风量通风柜的排风量为1500CMH；变风量型通风柜即通风柜的排风量，是跟随通风柜柜门的开度高低实时变化的，如1.5米变风量通风柜的排风量在150~1500CMH之间，在其正常工作状态操作高度时，排风量为700CMH左右。
故采用通风柜VAV变风量控制系统，将对整个系统而言，能够节省将近1/3以上的能耗及对应运行成本，所以通风柜采用VAV变风量控制系统将是未来实验室通风柜配置的时候的一个趋势和标准。
实验室通风系统VAV控制
通风系统VAV控制：1直接测量并数字显示面风速或风量2自动调节风量以恒定不同状态下的安全面风速3不安全的条件下，声音及数字显示报警。
4控制器可实现双风速控制，即当有人通过或有人在操作通风柜时系统控制面风速为0.5±0.1m/s；当无人操作或无人通过通风柜前系统控制面风速为0.3±0.5m/s。
5火及意外有紧急排放功能。
6支持RS232或RS485端口功能。
7通风柜操作口控制面风速偏差小于0.1 m/s。
8面风速响应速度小于1S,稳定控制小于3S。
9安全视窗活动式垂直方向铰链型拉门的保证次数。
1.2设备配置及技术要求：1)数字显示控制面板（操作面板）2)风速传感器3)红外线区域传感器4)控制器有显示及操作功能5)执行器90度反应时间为小于2秒6)各种输入、输出电缆由原厂家配套D、管道静压控制系统管道静压控制系统：由静压控制器和压力感测器各1个组成，可同时通过压力传感器测量管道压力差，调整风阀或变频系统，控制通风管道内的恒定静压力，可接受不同的压力范围及多个管道直接测量并数字显示管道静压状态；自动调节变频器从而调节风机转速。
1.1设备功能：1、保持恒定的静压力、降低风机成本；2、直接的压力测量提供持续准确的测量；3、声音及显示报警；4、方便的键盘操作及功能显示；5、具备很好的安全性，节能性和舒适性。
3、风机、风管要求：3．1风机：无级变频离心式，玻璃钢材质，壳体表层环氧树脂喷涂，风机整体防雨抗晒耐腐蚀；安装时应预制混凝土基础，在风机与混凝土之间运用阻尼减震器，减低风机震动对楼层的震动，风机与风管接口与高速排风口接口应采用长为100到200mm的防腐软连接。
降低风机对风管及高速排风口的震动。
3．2风管：优质PP材质，玻璃钢及PVC材质；室内风管安装时，吊架更距应少于4米，如管道长度少于4米应采用两个吊架，室外风管安装应采用角钢支撑架支在法兰位置，应低于4米一个支架，如管道低于心不4米应采用两个支架。
VAV系统设计要点与案例分析
回风设计： 回风管回风：各房间压力不平衡；不利于变风量末端 的调节性能。靠近机房的房间有可能出现负压。较远 处的房间正压过大。 吊顶静压箱回风：吊顶空间静压均匀，各房间之间的 静压差可忽略不计；风速低，不会扬尘；节省空间； 为变风量系统所常用。 风管设计：枝状风管；环形风管；矩形截面；椭圆截 面。 环形风管：降低并均化了送风管的静压值；静压复得 计算方法；“零点”的寻找。
保障压力的控制策略： 在送风系统管网的最不利处，设置静压传感器； 在保持该静压一定值的前提下，通过调节风机频率来 改变空调系统的送风量； 保持风管中某一点的静压。 由于 VAV 系统内风量一直在改变，风阀关小，风管里 的静压增高，而过多的静压并没有被应用，造成了浪
费，因此需要降低 AHU 频率。 VAV 入口需要有一个最低的压力，VAV 才能测量到风 量，因此需要满足最低压力。 1.测定控制回路静压值，并将之与设定值比较； 2.控制器将输出信号发送给变频器，影响风机速度及 风管中的静压。
VAV 系统设计要点与案例分析
影响 VAV 系统效果的设计要点： 全空气定风量系统：
新风机+风机盘管系统：
空气循环半径和配用风机均很小，风机能耗小。且能 实现各房间或空调区域的室温控制，便宜。 VAV 系统（全空气变风量系统）：
系统特点：
空调系统中处于湿工况的冷却盘管和输送相对湿度 超过 70%的送风管很容易淤积带有细菌、病毒的灰尘 颗粒，使微生物增长，恶化室内空气品质。
2
干管管段 1 的计算思路：假设 V1、V2。在计算 1-1 和 2-2 断面的全压损失时，需要使用被求的速度值 V2，
浅谈LabVIEW在远程虚拟化学实验室的应用
浅谈LabVIEW在远程虚拟化学实验室的应用摘要LabVIEW语言是一种用于开发测量和自动控制系统的图形化编程语言，本文简单介绍了LabVIEW语言的组成、特点和功能，并概述了目前使用LabVIEW语言在构建远程虚拟化学实验室应用情况，进一步阐述基于LabVIEW的化学实验虚拟仪器的开发价值及广阔的应用前景。
关键词LabVIEW 虚拟实验室化学实验室虚拟仪器数据采集远程教育随着计算机技术和信息技术的普遍，化学实验室也走向了远程网络化。
美国国家仪器公司（National Instrument,NI）于1986年推出了LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）软件产品，它作为一种用于开发测量和自动控制系统的图形化编程语言顺理成章地成为搭建远程虚拟实验室的桥梁，在远程虚拟化学实验室中也逐渐得到开发应用。
bVIEW简介[1]——[3][22] [23] [31]LabVIEW是由美国NI公司开发的一种用于开发测量和自动控制系统的图形化编程语言，它广泛地被工业界，学术界和研究实验室所接受，被公认为标准的数据采集和仪器控制软件，全称为实验室虚拟仪器集成环境（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench），在开发、制造等纵多领域得到广泛应用，是目前应用最广，发展最快，功能最强的图形化软件开发集成环境之一。
1.1LabVIEW的基本构成LabVIEW环境下开发的程序称为虚拟仪器VI(Virtual Instrument)，其扩展名默认为vi，与传统仪器相比，虚拟仪器同样具有数据采集，数据分析处理，结果显示三大功能，但是在给定计算机运算能力和必要仪器硬件之后，通过编制软件可以在有限的设备基础上实现虚拟仪器的各种自定义功能。
构造和使用虚拟仪器的关键技术在于软件，即软件是虚拟仪器的核心。
VAV在实验室通风中的应用实例分析
V A V在实验室通风中的应用实例分析摘要针对某大型实验楼项目V A V通风系统的设计选型进行分析，并提出其中其中的问题和改进方向。
关键词V A V系统；实验室通风；通风柜；控制系统随着各个行业的科研水平的不断发展提高以及科研创新在行业竞争中越显重要的作用，各高校和企业中实验室的建设也在不断的扩增，同时对实验室的要求也日趋提高，而通风系统作为实验室中重要的一部分，其安全性、实用性、灵活性尤其重要，在满足以上的前提下还要考虑经济性的需求。
实验室通风系统基本包括风机、风管管道、末端排风设备（排风柜等）以及通风控制系统。
近些年，V A V技术逐渐应用在实验室通风系统中，一定程度上改善了通风系统的运行性能。
下面将对V A V通风系统在某研发中心项目中的设计和设备选型进行论述。
1 实验室通风系统设计原则1）保证操作人员安全及保护环境。
由于实验室的操作具有危险性，要保证操作人员的安全。
通风柜作为实验室主要组成部分，是保证操作人员的安全的重要设备，其在排风系统中将起到重要作用。
为保证实验室内操作人员安全，最基本即保证通风系统的换气次数，通常分为3种模式，日间模式（正常工作模式）、夜间模式（最小排风量）、紧急模式（最大排风量）。
日间模式换气次数采用8次/h，夜间模式为4次/h，紧急模式为12次/h。
同时也要保证通风系统的操作实用性2）保证房间的压力稳定。
实验室内压力通常为负压，即要求排风量大于送风量，并保证差值相对于房间容积恒定3）保证通风的舒适，并尽量降低能耗。
2 通风柜的选择2.1 通风柜的类型根据排风量的设计形式，通常通风柜可分为3个类型：定风量型；补风型；变风量型。
定风量型主要特点就是排风量基本恒定，而面风速随着柜门水平或竖直方向的移动而变化。
补风型主要特点是在排风柜上方设置专门的送风，通过补风系统补入了一部分室外新风，从而减少空调区域内的排风量，排风量几乎恒定，其特点是安全性和经济性。
变风量型主要特点是通风柜的面风速恒定，排风量随操作窗的位置变化而变化。
VAV控制原理和控制方式
变风量（VAV）空调系统简介变风量（Variable Air Volume）空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。
Dleta控制公司是世界上首家设计、制造出一体化（即集控制器、执行机构和流速传感器于一身）的VAV控制器的BA产品制造商。
变风量空调系统60年代起源于美国，自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展，最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。
经过十几年的普及和发展，目前变风量空调系统己占据了欧、美、日集中空调系统约30% 的市场份额，并在世界上越来越多的国家得到应用。
进入90年代以来，采用VAV技术的多层建筑与高层建筑已达到95%。
变风量空调系统由空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量空调箱、房间温控器等组成，其中变风量空调箱是该系统的最重要部分。
一、变风量空调系统（VAV）的优势变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面:1、节能由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。
据模拟测算，当风量减少到80% 时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。
全年空调负荷率为60% 时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%。
2、新风作冷源因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源，相对于风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量。
3、无冷凝水烦恼变风量空调系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。
4、系统灵活性好现代建筑工程中常需进行二次装修，若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统，其送风管与风口以软管连接，送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变，也可根据需要适当增加风口。
而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中，任何小的局部改造都显得很困难。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
控 制 系 统 进 行 控 制。每 个 Ｖ ＶＢ Ａ ＯＸ 有 独
立 的 可 控 风 阀 并 配 有 温 度 传 感 器 对 该 ＶＡＶ
Ｂ ＯＸ 控 制 的 风 口进 行 风 量 的 控 制 。 控 制 区 域 的 温 度期 望值 可 以通 过 Ｖ Ｖ Ｂ Ａ ＯＸ 的 控 制 面 板 由客 户 端 进 行调 整 ，从 而满 足 客 户 的不
Ｖ ＡＶ Ｂ０Ｘ 采 用 ＤｅＩ ｔ ａ公 司 提 供 的 Ｖ ＡＶ
温 湿 度 、 最 大 风 量 、 最 小 风 量 、 风 管 口径 等 。 因 为 各 厂 家 设 备 存 在 差 异 ，所 以 要 根 据 要 求 选择合 适 的 Ｖ Ｖ变风量 设备 。 Ａ Ｖ Ｖ末 端 系统 设 计 时要 考 虑 预 留 余 量 ， Ａ 尽 量 不 要 使 风 机 长 时 间 处 于 满 负 荷 状 态 工 作 ，这 样 既 达 不 到 节 能 效 果 又 会 加 快 风 机 老
主 要 是 设 备 实 际 安 装 后 使 用 风 速 检 测 仪 等 设 备 测 量 Ｖ ＶＢ Ａ ＯＸ末 端 的 最 大 出 风 量 和 最 小 出
６３ 应 用 注 意 事 项 与 要 点 ． 变风 量 系统 应 参 考 设 计 院 的 暖 通 参 数 与
要 求 进 行 设 计 。 主 要 参 考 参 数 包 括 空 间 要 求
室 通风 设计 的重 点 。
３ 工程 实例 分析
某 跨 国 公 司 的 研 发 中心 是 一 座 五 层 实 验
楼 ，每 个 楼 面 有 两 台空 调 机 组 （ Ｕ ） 本 ＡＨ 给 楼层 的 实验 室 和 办 公 室 内供风 ，并 保 证温 湿
度 的恒定 。
为 了确 保 能 够 排 出各 种 防 护设 备 （ 学 化
设 计 时 也 要 注 意 室 内 装 修 的 要 求 ，注 意
装 修 界 面 的 隔 热 工 作 ， 另 外 注 意 装 修 施 工 时
破 坏 或堵塞 风道 。
厂 家 设 备 出 厂 时 的 设 定 是 理 想 状 态 的 设 定 参 数 ，现 场 调 试 时 还 需 要 必 要 的 整 定 方 法 。
健康造 成一 定 的危害 。
种 参 数 ，让 实 验 室 里 的 工 作 人 员 感 到 舒 适 。 要 进 行 通 风 系 统 的 设 计 ， 应 该 从 实 验 室
的排 风 和送 风 入 手 。实 验 室 排风 系统 通 常是
由 许 多 单 独 的 排 风 装 置 的 集 合 。 例 如 一 间 化 学 实 验 室 很 可 能 会 有 一 只 或 多 只 通 风 柜 ， 每 只 通 风 柜 上 有 一 条 通 风 管 。 另 外 ， 实 验 室 通 常 有 一 些 专 用 排 风 设 备 ，如 工 作 台 排 气 管 和 负 压 排 气 罩 。 最 后 ， 如 出 现 紧 急 情 况 ，可 以 将 天花 板 上 或地 板 下 的 排风 点 和 房 间辅 助 排
因 此 ，化 学 实 验 室 通 风 系 统 的 目的 是 保 持 实 验 室 的 工 作 人 员 处 于 一 个 安 全 的 环 境 中 。 另 外 ，通 风 系 统 还 要 满 足 实验 室 环 境 所 必 需 的各
减 少 所 需 的 冷 水 量 。 调 节 阀 关 小 后 则 冷 水 系 统 的 供 水 总 管 压 力 升 高 。 此 时 可 通 过 调 节 冷 冻 泵 运 行 状 态 达 到 平 衡 压 力 的 目 的 ，从 而 也 达 到 冷 水 系统 的 节 能 运 行 。
在 实验 室 外 就 是 开 放 式 办 公 区 ，办 公 区
通 风 柜 、生 物 安 全 柜 等 ）的 污染 空 气 和 其 他
实 验 室 设 备 产 生 的 气 体 或 热 量 ，房 间 内 必 须 配 备 足 够 的 排 风 设 备 。 此 外 ，实 验 室 还 需 要
■ Ｂ 楼ｌ 化 字Ａ ｌ ＼Ⅲｎ 拈 ３ 眷 自 动
关于化学 实验 室 ＶＡＶ控制 的
设计和实践
文 ｌ 门 子 楼 宇科 技 （ 津 ）有 限公 司 上 海分 公 司 赵 翔 西 天
１概 述
化 学 实验 室是 进行 科 学研 究 的重 要场 所 ， 在 日常的实验 时 ， 常需 要进 行如倾 倒 、 合 、 经 混 配 置 药 品 等 操 作 ， 而 这 些 操 作 常 产 生 一 些 有 毒 、 有 害 的 气 体 、 烟 雾 等 ， 给 实 验 室 不 同 ， 因 此 Ｖ Ｖ 末 端 要 Ａ 考 虑 到 不 同 区 域 的 负 荷 状 态 ， 根 据 实 际 情 况 进 行 布 置 ，避 免 造 成 局 部 风 量 不 能 达 到 设 计
要求。
该 区 域 的温 度 达 到 了 Ｖ Ｖ Ｂ Ａ ＯＸ 的 设 定 温 度 ，Ｖ Ｖ 的 风 阀 则 自行 关 小 以使 送 风 量 和 该 Ａ 区域 温 度相 匹配 。 当本 层 空 调 柜 控 制 区域 内 的多 台 Ｖ ＶＢ Ａ ＯＸ风 阀 均 已 关 小 ，则 总 供 风 管 中 的 静 压 开 始 升 高 ，达 到 静 压 设 定 值 ，ＤＤ Ｃ 开始控 制空调 柜 内的风机 进行 节能 运行 。
风 量 ， 同 时 在 ＤＤＣ 控 制 界 面 读 取 测 量 值 ， 并 通 过 设 置 ＤＤＣ 参 数 校 正 偏 差 ，获 取 最 佳 的 工
作 效果 。
回
７ 智能建筑与城市信息 ４
２ １ 年 第３期 总第 １ ２ ０１ ７ 期
风 用 于 实 验 室 的 紧 急 排 风 ，排 空 实 验 室 内 的 有毒气 体或 化学 烟 雾。 由于 实 验 室排 风 设 备 各 不 相 同且 范 围广 泛 ，因此 ，这 些 设 备 的 功 能 性 要 求成 为 实验