空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)壓差控制方案

梁衛(wèi)國

（神威藥業(yè)集團(tuán)有限公司，河北石家莊 051430）

0 引言

圖1 實(shí)驗(yàn)室典型的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

眾所周知，對(duì)于醫(yī)藥、電子潔凈廠房的暖通空調(diào)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下內(nèi)容：凈化、送風(fēng)量、溫濕度、壓差平衡。

一般情況下，對(duì)于凈化、送風(fēng)量、溫濕度這3項(xiàng)控制內(nèi)容都有成熟的設(shè)計(jì)及施工方案。但是，對(duì)于房間壓差平衡（尤其是大多用戶排風(fēng)隨機(jī)運(yùn)行）則重視不夠，存在較多問題，本文重點(diǎn)就此問題提出相應(yīng)的控制策略與方案。

1 問題的提出

某醫(yī)藥企業(yè)新建一研發(fā)中心，該研發(fā)中心大部分房間為實(shí)驗(yàn)室，主要功能為天然藥及化學(xué)藥實(shí)驗(yàn)分析，實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣、有毒氣體、有味氣體，因此，對(duì)新風(fēng)及排風(fēng)控制有較高的要求。

該實(shí)驗(yàn)室典型的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)如圖1所示（為簡明起見，本圖沒有給出與本文無關(guān)的中央空調(diào)送風(fēng)及回風(fēng)系統(tǒng)）。在系統(tǒng)中，有1個(gè)新風(fēng)送風(fēng)機(jī)和1個(gè)房間排風(fēng)機(jī)，這2個(gè)風(fēng)機(jī)的選型是按照房間排風(fēng)量及4個(gè)通風(fēng)櫥的排風(fēng)量設(shè)計(jì)匹配的。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，4個(gè)通風(fēng)櫥是隨機(jī)運(yùn)行的。因此，整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行工況變化很大。當(dāng)通風(fēng)櫥都不工作或工作數(shù)量較少時(shí)，會(huì)產(chǎn)生2個(gè)問題：（1）房間總排風(fēng)量減少，但送風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)不變，造成房間正壓變大；（2）房間排風(fēng)口風(fēng)量變大，造成該排風(fēng)口處風(fēng)速過大，產(chǎn)生嘯叫。

2 控制方案

針對(duì)以上問題，我們可設(shè)計(jì)2種解決方案。

方案1：對(duì)通風(fēng)管路進(jìn)行改造，在排風(fēng)機(jī)入口加裝調(diào)節(jié)閥，根據(jù)通風(fēng)櫥工作數(shù)量與調(diào)節(jié)閥門開度，調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，避免房間排風(fēng)口風(fēng)速過大而產(chǎn)生嘯叫。在新風(fēng)機(jī)出口加裝調(diào)節(jié)閥，根據(jù)房間的壓差調(diào)節(jié)送風(fēng)閥的開度，調(diào)節(jié)送風(fēng)量，保證房間壓差平衡。

方案2：對(duì)電氣控制柜進(jìn)行改造，在電氣控制柜內(nèi)增加2個(gè)變頻器和1個(gè)小型PLC，由PLC判斷通風(fēng)櫥的開啟數(shù)量，根據(jù)通風(fēng)櫥的開啟數(shù)量調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)及排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制房間送排風(fēng)量，從而保證房間壓差平衡。

以上2個(gè)方案各有其特點(diǎn)，其中方案1涉及到通風(fēng)管路和電氣，既有數(shù)字量，又有模擬量，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上偏向于弱電，適用于裝在已有的空調(diào)自控系統(tǒng)中；方案2實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，只需要掌握變頻器及PLC的基本知識(shí)即可，可作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)使用。

2.1 方案1的控制原理及實(shí)現(xiàn)方法

方案1的控制原理圖如圖2所示。

設(shè)備配置說明：空調(diào)自控系統(tǒng)（或PLC）1套、可調(diào)節(jié)風(fēng)閥2個(gè)、房間壓差變送器1個(gè)。

控制原理說明：（1）PLC接收4個(gè)通風(fēng)櫥的運(yùn)行信號(hào)，根據(jù)通風(fēng)櫥的運(yùn)行數(shù)量，調(diào)節(jié)排風(fēng)

閥的開度，使系統(tǒng)排風(fēng)量與實(shí)際排風(fēng)量匹配；（2）PLC接收房間壓差傳感器信號(hào)，根據(jù)房間壓差調(diào)節(jié)新風(fēng)閥的開度，控制新風(fēng)送風(fēng)量與實(shí)際排風(fēng)量匹配，保證房間壓差平衡。

2.2 方案2的控制原理及實(shí)現(xiàn)方法

方案2的控制原理圖如圖3所示。

設(shè)備配置說明：1個(gè)PLC、2個(gè)變頻器。

控制原理說明：（1）當(dāng)房間按鈕1SB（或2SB）按下時(shí)，啟動(dòng)新風(fēng)機(jī)（或排風(fēng)機(jī)）；（2）當(dāng)房間按鈕1SB（或2SB）按下，沒有通風(fēng)櫥運(yùn)行時(shí)，變頻器的速度控制端子D11、D12、D13狀態(tài)為1、0、0，新風(fēng)機(jī)（排風(fēng)機(jī)）以最低速Ⅰ段速運(yùn)行；（3）當(dāng)房間按鈕1SB（或2SB）按下，有1個(gè)通風(fēng)櫥運(yùn)行時(shí)，變頻器的速度控制端子D11、D12、D13狀態(tài)為0、1、0，新風(fēng)機(jī)（排風(fēng)機(jī)）以Ⅱ段速運(yùn)行；（4）依次類推，有2～4個(gè)通風(fēng)櫥運(yùn)行時(shí)，變頻器的速度控制端子D11、D12、D13狀態(tài)分別為（1、1、0）、（0、0、1）、（1、0、1），則新風(fēng)機(jī)（排風(fēng)機(jī)）分別以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ段速運(yùn)行。

3 結(jié)語

因?yàn)楸景咐龑儆陧?xiàng)目改造，且沒有空調(diào)自控系統(tǒng)，所以最終采用了方案2。選用方案2后，安裝工作比較簡單，主要工作是現(xiàn)場調(diào)試，即根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行情況對(duì)變頻器的5個(gè)恒速逐一進(jìn)行設(shè)定。方案2完成后運(yùn)行情況良好，系統(tǒng)可以根據(jù)通風(fēng)櫥的運(yùn)行數(shù)量，自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度，從而調(diào)整房間的送排風(fēng)量，很好地解決了房間壓差平衡及嘯叫問題。

綜上所述，房間壓差平衡是一個(gè)比較容易解決的問題，這個(gè)問題之所以經(jīng)常出現(xiàn)，是因?yàn)榻ㄔO(shè)方和設(shè)計(jì)方對(duì)此問題重視不夠。因此，在項(xiàng)目建設(shè)初期，建設(shè)方和設(shè)計(jì)方應(yīng)對(duì)此高度重視，尤其是涉及到多用戶隨機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)時(shí)更要慎重考慮，提前選擇合適的控制方案，以便有效地解決問題。