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净化空调的分类与选择


净化空调是指具有净化功能的空调,主要用于制药、化学化工、医院手术室、负压病房,动物房、医疗器械、食品饮料、无菌实验室、P级实验、负压病房,层流病房,GMP净化车间,电子无尘车间,饮料灌装车间,QS食品净化车间,纯净水灌装车间,恒温恒湿实验室,除尘车间,无菌灌装车间。



净化空调机组主要功能是为了保证房间的洁净度,防止污染气流进入室内,使室内空气保持一个良好的环境。

净化空调与常规空调的区别

主要参数控制

常规空调侧重温度、湿度、新鲜空气量和噪声的控制,而净化空调则侧重控制室内空气的含尘量、 风速、换气次数。

对温、湿度有要求的房间,温、湿度也是主要控制参数。

对生物洁净室而言,菌含量是主要的控制参数 之一。

空气过滤手段

常规空调有的只有粗效一级过滤,要求较高的是粗效、中效两级过滤处理。而净化空调则要求三级过滤,即粗、中、高效三级过滤,或粗、中、亚高效三级过滤。生物洁净室除送风系统有三级过滤外,在排风系统依据不同情况设置二级髙效过滤或滤毒吸附过滤, 以此消除动物的特殊异味及避免对环境的污染

室内压力要求

常规空调对室内的压力要求不严。而净化空调为了避免室外污染空气的渗入或不同生产车间不同物质的相互影响,对不同洁净区的正压值均有不同的要求。在负压洁净室内还有负压度的控制要求。

为了避免被外界污染,净化空调系统材料和设备的选择、加工工艺、加工安装环境、设备部件储存环境等,均有特殊的要求。

对气密性的要求

常规空调系统,对系统的气密性、渗气量虽有要求,但洁净空调系统的要求要比一般空调系统高得多,其检测手段、各工序的标准均有严格措施及测试要求。

对土建及其他工种的要求

常规空调房间,对建筑布局、热工等有要求,但对选材及气密性要求不是很严格。而净化空调对建筑质量的评价除一般建筑的外观等要求外,则侧重于防尘、防渗漏。在施工工序安排及搭接上要求很严格,以避免产生裂缝造成渗漏。它对其他工种的配合、要求也很严格, 主要均集中在防止渗漏、避免室外污染空气渗人洁净室及防止积尘对洁净室的污染。

“净化”、“密闭”是净化空调的两个基本要求,需要施工前进行精细化的设计。


洁净空调系统分类

人们一般按系统内各洁净室的洁净度来命名系统,如称之为100级净化空调系统,1000级净化空调系统等。有时也按系统的末级过滤器的性质来区分,分高效空气净化系统,亚高效空气净化系统和中效空气净化系统。

主要分类

1、集中式洁净空调系统 :在系统内单个或多个洁净室所需的净化空调设备都集中在机房内,用送风管道将洁净空气配给各个洁净室。

2、分散式洁净空调系统:在系统内各个洁净室单独设置净化设备或净化空调设备。

3、半集中式洁净空调系统:在这种系统中,既有集中的净化空调机房,又有分散在各洁净室内的空气处理设备,是一种集中处理和局部处理相结合的形式。

集中式洁净空调系统特点

1、在机房内对空气集中处理,进而送进各个洁净室。

2、由于设备集中于机房,对噪声和振动较容易处理。

3、一个系统控制多个洁净室,各洁净室同时使用系数高。

4、集中处理后的洁净空气送入各洁净室,以不同的换气次数和气流形式来实现各洁净室内不同的洁净度。

集中式洁净空调系统适用于工艺生产连续、洁净室面积较大、位置集中,噪声和振动控制要求严格的洁净厂房,常见三种形式:

1、直流式:系统所处理的空气全部来自室外,处理后送入室内,然后又全部排出室外。该系统方式冷、热量消耗最大,工程投资和运行费用较高,当洁净室内散发大量的有害气体,而局部排风不能解决时,采用该方式。

2、封闭式:该系统所处理的空气全部来自空调房间本身,循环往复。当洁净室内无人长期逗留,仅仅为存放或为保证精密仪器正常运行,或一些无需从外界获得新鲜空气的特殊场合,可以采用封闭式系统。封闭式系统没有室外新风,系统消耗冷、热量最少,但卫生条件最差。

3、混合式:该系统不仅吸取一部分室外新风,而且还利用一部分回风,根据回风形式,有一次回风系统和二次回风系统。这种系统既能满足卫生要求,又经济合理,应用最为广泛。

分散式洁净空调系统

对于一些生产工艺单一,洁净室分散,不能或不宜合为一个系统,或各个洁净室无法布置输送系统和机房等场合,应采用分散式洁净空调系统 ,把机房、输送系统和洁净室结合在一起自成系统。在分散式洁净空调系统中,在各个洁净室或邻室内就地安装净化和空调设备或净化空调设备。净化空调设备可以是一个定型机组产品,它具有净化功能,但处理的风量较少,往往不能满足较高洁净度的洁净室所需风量,系统处理过程往往是一次回风系统。

由于净化空调设备内风机要求克服热交换盘管、通道及几级过滤器的阻力,所需压力很高。为了安装于设备内,体积不可能很大;如采用较高转数来达到所需压力,噪声震动又较大。



洁净室内除了一些必要设备外,尽可能把设备设置在室外,加上人员人数严格控制等,洁净室的热湿负荷通常比普通空调室小,但需风量却比一般空调室大,这就从另一个角度限制了净化空调设备的使用范围。为了解决这一题,正分散式净化空调系统中,可以将风机一过滤器单元等局部净化设备放在洁净室内,或设置于邻室、套间,顶棚内等处而与洁净室相联。或利用邻室、套间,顶棚等作静压箱,并在内设置普通空调机组,以作混风和空调处理用。它的处理过程可看作二次回风。

空调机组实际上是一个小型空调系统,它的冷源通常采用压缩式制冷机组,热源在容量不大和要求灵活性大时可采用电热。空气处理设备主要是制冷机的蒸发器,电加湿器及电加热器。当洁净室温度,湿度全年的控制精度要求较高,可采用恒温恒湿机组,它能自动调节空气温湿度,以维持室内一定温度,湿度。

当洁净室仅要求夏季舒适性空调,即仅在夏季降温去湿,可采用冷风机组。它与恒温恒温机组主要区别在于没有自动控制(采用手动控制),电加湿器和电加热器。如果是容量小的空调机组(冷量小于7kW,风量小于1200m 3/h)可做成窗台式。容量大的(冷量小于70kW,风量小于20000m3/h)为立柜式。

上述这种将空调和净化两种功能分开处理的做法,不仅解决洁净室热湿负荷小、处理风量大的难题,而且使系统更为灵活。由于利用套间或顶棚作静压箱,使空气环路断面大-输送路线短,对空调机组和净化设备的风机压头要求不高,因此相应噪声与能耗也不高.净化设备也可适应洁净室需要,采用多种形式,与空调机组几乎没有关联.这种形式在我国应用很广泛。但是这种系统的新风往往只是靠套间或顶棚等产生负压而渗透进来,不能有效控制,无法满足室内卫生要求。洁净空间内可通过送风量差值控制来建立正压,但在套间中的负压并不一定使室外新风通过新风过滤器进入套间,往往透过其他途径(从走廊及窗等)渗入,套间内浓度很不稳定.这样不仅会影响过滤器使用期,而且也可能涉及到洁净空间内的洁净度,这是一个易被人忽视的问题。



全分散式净化空调系统的最大特点就是灵活、简易。它可满足不同房间的不同送风要求。当室内热湿负荷变化时,调节系统反应快,也不影响其他各室进风参数,洁净空间小而单一,管理比较方便,洁净度也易保证。加上没有输送管系及专用机房,节约了输送能耗及沿途冷热损失和污染,减少了辅助占地面积。另外空调机组体积小,现场安装工作量少,操作使用也方便,不需要专门熟练操作工人。

半集中式洁净空调系统

半集中式洁净空调系统是一种把空气集中处理和局部处理结合的系统形式,它既有象分散式系统那样,各洁净室能就地回风而避免往返输送,又有象集中式系统那样按需要供给各洁净室经空调处理到一定状态的新风,有利于洁净空气参数的控制。随着生产工艺的发展,人们希望在一个洁净室内实现不同洁净度分区控制。因此,出现了半集中式洁净空调系统,半洁净式空调系统主要有两种使用形式。

具有热、湿处理能力的末端装置:当洁净室为下列情况时,可考虑采用具有热、湿处理能力的末端装置的半集中式洁净空调系统

1.当系统的洁净室内热、湿负荷较大;

2.各洁净室间负荷差异较大;

3.或各洁净室使用时间不一;

4.或各洁净室间避免互相污染。

由于室内机组具有热、湿处理能力,室内温度湿度可根据要求调节机组(即末端装置)。例如,在医院中使用该系统,可以避免各手术室之间的交叉感染,满足各自不同的无菌要求。手术室内的温湿度,视手术性质、医生要求和病人感觉自行调节末端装置,但是这样的空调系统控制精度不高,而且温度场湿度场以及浓度场均匀性也较差。对于较大型的末端装置,也可将一次风直接送入风机盘管内,它与回风混合后经盘管进入室内。由于室内只有一个送风口,避免了一次风对末端装置局部平行流区域的干扰。

单纯净化作用的末端装置

具有单纯净化作用的末端装置系统,在半集中洁净空调系统中应用最多。大多数改建工程都采用这种形式。当对原有普通空调系统进行净化改造时,在原空调系统内增设过滤设备,如可在送风管的适当位置增设过滤箱、在各室送风口增设过滤器,或更换原系统过滤器等,这样就形成了单纯净化作用的末端装置系统。末端装置在室内起自循环、自净化作用,对室内洁净度是一种辅助手段。当调节末端装置的风量或改变开启末端装置台数时,可使室内实现不同的洁净度。



中央空调自动控制中经常使用的控制系统

(1)设备集中启停控制系统

该系统的特点是:通过开关、接触器、继电器等,使得空调设备能远距离启停,同时通过设置指示标志,用以显示设备目前的运行状态。从严格意义上来讲,这种系统不能称之为控制系统,因为没有严格的形成闭环,没有反馈,只能根据现场仪表的情况反映设备的运行状态,出现故障或者温湿度、压差不合格的情况,需要进行人工调节,不能进行自动控制。

(2)模拟仪表自控系统

其原理是通过现场的传感器采集数据传到控制器,控制器对采集到的数据与设定的数据进行比对,如果有偏离,将信号传递给执行器,由执行器控制相应开关或者阀门的开闭从而将被控参数维持在在规定的范围之内。

(3)直接数字控制系统

利用DDC控制器、硬件设施如现场传感器、执行器等及其操作系统控制软件包,从而完成多台机组的自动控制。它有完善的控制软件,可以进行空调机组启停的控制、运行状态的显示、手自动状态、故障报警以及变频器的控制;风道过滤器堵塞报警;风道内冷、热盘管水阀的开度控制及状态显示、加湿控制、电加热控制、回风阀控制等。

(4)集散控制系统

集散控制系统是一种以微处理器为基础的分散型综合控制系统,该系统把计算机、仪表和电控技术融合在一起,结合相应的软件,可以实现数据自动采集、处理、工艺画面显示、参数超限报警、设备故障报警和报表打印等功能,可不断地监视风机、过滤器等的运行状态,收集有关温度、湿度、压力等有关参数,并对主要工艺参数形成了历史趋势记录,随时查看,并设置了安全操作级别,既方便了管理,又使系统运行更加安全可靠。

空调自动控制管理的趋势

(1)环保和节能方向

人们对洁净环境要求的提升,促使净化空调系统的管理水平的的提升进而促进洁净空调自控系统的进一步发展。净化空调系统的设置,是以满足净化区的净化以及温湿度的要求为主要目的。但是在能源紧张、环境保护要求高的环境下,由于空调系统的能耗占总能耗的比例很高,空调系统还应在环保和节能方面做出更大的提升。现在能源的多样化,比如太阳能,地热能的应用,给空调系统在能源节约方面提供了基础支撑。但是,如何将这些能源的在空调系统的运用当中得到最大程度的利用和优化,离不开自动控制系统的作用。怎样解决新能源以及复合能源的利用优化,以及一些能量的回收、风机效率的提高等问题,如果能够很好地解决目前出现的一些问题,暖通空调自动控制系统将随着医院节能减排的深入而出现更宽的发展局面。

(2)集中控制

空调自控系统的发展方向是大系统比如(楼宇控制系统)还是小系统(机电一体化),这两者都有一定的优势,就大系统而言,大系统具有通用性好、管理能力强、系统整体优化功能强等特点;小系统具有针对性强、使用灵活等特点。因此这也成为多年来行业一直存在争议的地方。行业内普遍认为集散控制系统是一个发展趋势,不光将空调系统、电气系统以及相应的系统整合到一个系统中进行管理,对于系统的优化以及管理水平的提升具有非常重要的作用。

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