實(shí)驗(yàn)室是用于完成各種實(shí)驗(yàn)工作的特殊的環(huán)境，無論實(shí)驗(yàn)室用于學(xué)校的科研教學(xué)、制藥行業(yè)的研發(fā)、化工行業(yè)的研究，還是用于醫(yī)學(xué)研究，其運(yùn)轉(zhuǎn)必須可靠。

無論應(yīng)用于何種行業(yè)，實(shí)驗(yàn)室的氣流控制系統(tǒng)對(duì)于實(shí)驗(yàn)人員的安全都是至關(guān)重要的。它必須確保有害氣體通過通風(fēng)柜安全排放，同時(shí)，維持正確的房間壓力并建立安全舒適的工作環(huán)境。

◆實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)的主要目標(biāo)/Main Purpose of Lab Air Flow System

不論實(shí)驗(yàn)室采用何種控制方法，最基本的目標(biāo)都是：

◆操作員安全：考慮要捕捉和阻隔有害氣體

◆房間壓力：保持正確的氣流方向

◆通風(fēng)：提供適當(dāng)?shù)膿Q氣

◆舒適：提供正確的溫濕度控制

◆實(shí)驗(yàn)室氣流系統(tǒng)的發(fā)展歷程/Development of Lab Air Flow System

在歷，實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的控制方式曾是定風(fēng)量控制（CV，40年代出現(xiàn)）方式，

而后，又采用了雙穩(wěn)態(tài)控制（2S，70年代出現(xiàn)）方式，該方法通過在特定條件下減少實(shí)驗(yàn)室氣流以提高效益，例如可在夜間降低風(fēng)量值。此外，更加復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室氣流控制方法是變風(fēng)量控制（VAV，80年代出現(xiàn)）方式。在這種方式下，通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門位置被用來幫助確定通風(fēng)柜排出的空氣的流量。

◆通風(fēng)與舒適/ Ventilation and Comfort

實(shí)驗(yàn)室總的通風(fēng)量是由以下各量的值決定的：

◆通風(fēng)柜的排風(fēng)總量

◆通風(fēng)量

◆房間熱負(fù)荷所需制冷量

有時(shí)，通風(fēng)柜要求達(dá)到的空氣流量低于房間制冷或者通風(fēng)所需空氣流量（如：通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門關(guān)閉且房間熱負(fù)荷高）。這種情況下，必須增加房間的送風(fēng)量以提供適合的空氣量。實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)還必須用通過排出這部份“多余”的送風(fēng)量來維持實(shí)驗(yàn)室負(fù)壓。這可以通過增加房間全面排風(fēng)閥實(shí)現(xiàn)。該閥門由實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量系統(tǒng)控制以保持房間的送風(fēng)量和總的排風(fēng)量之間的平衡。

◆實(shí)驗(yàn)室氣流控制系統(tǒng)的*要求/Unique requirements of Lab Air Flow System

要建立安全、可靠的實(shí)驗(yàn)室，有幾個(gè)十分關(guān)鍵的控制問題，大部分的問題針對(duì)以變風(fēng)量控制，但是很多原則也是定風(fēng)量和雙穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)室所需要的。要達(dá)到控制目標(biāo)，一些重要的問題必須說明；

◆系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間

◆控制系統(tǒng)穩(wěn)定性

◆壓力無關(guān)響應(yīng)時(shí)間

◆對(duì)入口、出口條件有無要求

◆調(diào)節(jié)比的準(zhǔn)確性（控制范圍）

◆設(shè)備簡單可靠

◆了解可選擇的控制系統(tǒng)

有了對(duì)系統(tǒng)參差性設(shè)計(jì)的了解，我們就能更好地了解各種類型的控制方式在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化中的任務(wù)。

◆定風(fēng)量系統(tǒng)（CV）：雖然系統(tǒng)總的排風(fēng)量隨著通風(fēng)柜開啟的數(shù)量變化，但每臺(tái)通風(fēng)柜的排風(fēng)量是恒定不變的（約1500CMH）。針對(duì)某一臺(tái)通風(fēng)柜，一經(jīng)啟動(dòng)，不管這臺(tái)通風(fēng)柜面前是否有人操作、調(diào)節(jié)門處于何種位置，這臺(tái)通風(fēng)柜的排風(fēng)量都保持一定，這使得能耗巨大。當(dāng)操作人員移動(dòng)此通風(fēng)柜的柜門時(shí)，或?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的其他通風(fēng)柜有動(dòng)作時(shí)，通風(fēng)柜最重要的安全參數(shù)“面風(fēng)速”均會(huì)不斷變化，無法限度的保證實(shí)驗(yàn)人員的安全。

◆雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)（2S）：在定風(fēng)量系統(tǒng)的的基礎(chǔ)上，我們通過柜門限位開關(guān)和紅外線傳感器來控制排風(fēng)閥們的開啟大小，從而使通風(fēng)柜可處于“運(yùn)行”和“待機(jī)”兩種狀態(tài)。這樣做的目的是節(jié)約能耗，當(dāng)通風(fēng)柜處于“待機(jī)”狀態(tài)時(shí)，排風(fēng)量一般設(shè)為“運(yùn)行”狀態(tài)排風(fēng)量的30%--70%。當(dāng)通風(fēng)柜處于運(yùn)行狀態(tài)，操作人員移動(dòng)此通風(fēng)柜的柜門時(shí)，或?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的其他通風(fēng)柜有動(dòng)作時(shí)，通風(fēng)柜最重要的安全參數(shù)“面風(fēng)速”同樣會(huì)不斷變化，同樣無法限度的保證實(shí)驗(yàn)人員的安全。

◆變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）：我們通過變風(fēng)量閥（文丘里閥/碟閥）、門位移傳感器、風(fēng)速傳感器及其他控制部件的組合，實(shí)現(xiàn)每臺(tái)通風(fēng)柜排風(fēng)量的變風(fēng)量設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)“面風(fēng)速”的恒定。當(dāng)操作人員移動(dòng)此通風(fēng)柜的柜門時(shí)，或?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的其他通風(fēng)柜有動(dòng)作時(shí)，變風(fēng)量閥可以瞬間自調(diào)至最合適的位置，已保證面風(fēng)速的穩(wěn)定，同時(shí)降低了能耗。

◆變風(fēng)量解說/VAV System Description

采用變風(fēng)量控制系統(tǒng)，可以滿足整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的房間壓力、各房間壓差、通風(fēng)量、溫濕度和各方面的安全控制要求，同時(shí)降低能耗。

◆變風(fēng)量控制系統(tǒng)/VAV System

◆提供安全、舒適的環(huán)境，降低用戶前期投入，減少用戶在運(yùn)行、能源消耗維護(hù)等方面的費(fèi)用。

◆變風(fēng)量控制系統(tǒng)的技術(shù)使系統(tǒng)反應(yīng)迅速，確保人身安全；以的精確性正確控制通風(fēng)柜的面風(fēng)速和室內(nèi)壓力，提供的穩(wěn)定性。

◆變風(fēng)量控制系統(tǒng)的控制基于氣流用量。系統(tǒng)能根據(jù)實(shí)際使用的需要準(zhǔn)確控制風(fēng)量。這樣，用戶就無需過大的設(shè)備、過強(qiáng)的空調(diào)和通風(fēng)能力，不需經(jīng)常性維護(hù)。

◆變風(fēng)量控制系統(tǒng)可為用戶在多方面節(jié)省成本/ VAV System Users Can Save Costs In Many Ways

◆減小通風(fēng)系統(tǒng)、冷凍機(jī)組、采暖系統(tǒng)的容量從而降低空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)的成本；

◆系統(tǒng)只對(duì)實(shí)際需要的風(fēng)量進(jìn)行冷卻、加熱、加濕和除濕處理，避免了過大的空調(diào)能耗；

◆機(jī)械系統(tǒng)和管道減少；

◆設(shè)計(jì)及安裝工作簡便迅速，從而減少了現(xiàn)場安裝、調(diào)試的時(shí)間及費(fèi)用；

◆系統(tǒng)的風(fēng)量調(diào)節(jié)比率高，可保證對(duì)風(fēng)量幅度的調(diào)整。

◆系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間/ System response time:

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室氣流控制系統(tǒng)來說，重要的要求可能就是它的響應(yīng)時(shí)間。快速、穩(wěn)定的控制會(huì)防止通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門打開時(shí)有害氣體的逸出。通風(fēng)柜排風(fēng)量控制設(shè)備必須使通風(fēng)柜排風(fēng)量在調(diào)節(jié)門開度改變后的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間以內(nèi)達(dá)到其指令值。振蕩和調(diào)節(jié)過沖都是不可接受的，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)柜防護(hù)性能的降低。

◆房間壓力/Room Pressure：

變風(fēng)量實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)的另一個(gè)控制目標(biāo)是“房間凈負(fù)壓”。典型的做法是令進(jìn)入房間的送風(fēng)量與排風(fēng)量減去房間余風(fēng)量以后的值相匹配。排風(fēng)相對(duì)送風(fēng)的余風(fēng)量是指從走廊門和其他縫隙進(jìn)入房間的空氣量。保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的氣流不外溢。

◆監(jiān)控系統(tǒng)/Central Control Systems

自控系統(tǒng)可與各種設(shè)備管理系統(tǒng)集成，共同發(fā)揮作用，滿足信息管理的需要以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)狀況作動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理，管理系統(tǒng)不僅能采集數(shù)據(jù)，還能夠生成一系列的報(bào)表，包括各種歷史趨勢(shì)和歷史報(bào)警記錄。同時(shí)，可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可用的信息。由于有了這些信息，用戶可采取有效的措施，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行做精心的調(diào)控。