四、節(jié)能措施

4.1 主機(jī)冷凝熱回收

對送風(fēng)參數(shù)控制嚴(yán)格的場合且需新設(shè)冷熱源時(shí)，可通過選用熱回收型冷熱水機(jī)組，在制冷的同時(shí)，產(chǎn)生再熱水，用于補(bǔ)風(fēng)再熱。為了保證熱水的質(zhì)量，通常設(shè)置一個(gè)蓄水箱，用于儲存主機(jī)產(chǎn)生的熱水。

4.2 新風(fēng)熱回收

當(dāng)項(xiàng)目處于夏熱冬冷或夏熱冬暖地區(qū)時(shí)，夏季，如果補(bǔ)風(fēng)處理不當(dāng)，易造成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對濕度過大，甚者房間內(nèi)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，進(jìn)而影響科學(xué)研究。為了保證室內(nèi)環(huán)境滿足設(shè)計(jì)要求，通常需要對補(bǔ)風(fēng)進(jìn)行除濕處理。當(dāng)項(xiàng)目有廢熱可供利用時(shí)，可利用免費(fèi)的能源對補(bǔ)風(fēng)進(jìn)行除濕再熱。若項(xiàng)目無相關(guān)的資源，可通過采用新技術(shù)、新產(chǎn)品獲取“免費(fèi)”的熱源再熱補(bǔ)風(fēng)。目前采用的技術(shù)是在補(bǔ)風(fēng)空調(diào)機(jī)組內(nèi)增設(shè)一道U型除濕三維熱管，包裹表冷器前后，利用熱管內(nèi)充注的環(huán)保型冷媒的相變，實(shí)現(xiàn)能量的“搬運(yùn)”。

首先，室外高溫高濕的補(bǔ)風(fēng)經(jīng)過表冷器前的熱管，利用熱管對其進(jìn)行預(yù)冷，同時(shí)將熱量轉(zhuǎn)移到表冷器后的熱管。

然后，經(jīng)過預(yù)冷后的補(bǔ)風(fēng)，再通過表冷器進(jìn)行深度除濕。

Z后，凈氣型通風(fēng)柜經(jīng)過深度除濕后的補(bǔ)風(fēng)，又經(jīng)過表冷器后的熱管再熱，達(dá)到設(shè)計(jì)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，同時(shí)將補(bǔ)風(fēng)中的冷量“搬運(yùn)”至表冷器前的熱管，以便對補(bǔ)風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷。

通過設(shè)置U型三維熱管，可以利用免費(fèi)的能源對補(bǔ)風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷和再熱，滿足室內(nèi)濕度要求，節(jié)能60%左右。

4.3 排風(fēng)熱回收

夏季室內(nèi)外溫差在10℃左右，冬季室內(nèi)外溫差甚者達(dá)到40℃，節(jié)能潛力巨大。在保證安全、無交叉污染的前提下，選用專用的熱回收裝置回收排風(fēng)中的能量，用于預(yù)冷或預(yù)熱補(bǔ)風(fēng)。

4.3.1 三維熱管熱回收

凈氣型通風(fēng)柜隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，三維熱管的泄漏率不斷降低，換熱效率不斷提高，對于設(shè)置補(bǔ)風(fēng)空調(diào)機(jī)組的項(xiàng)目，通常在補(bǔ)風(fēng)機(jī)組入口處與排風(fēng)機(jī)組入口處設(shè)置一臺三維熱管熱回收器，利用熱回收器內(nèi)的制冷劑相變實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。

夏季，室內(nèi)排出的低溫空氣，經(jīng)過三維熱管熱回收器，將熱回收器內(nèi)的制冷劑，由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后液態(tài)的制冷劑利用重力流，流至補(bǔ)風(fēng)側(cè)。液態(tài)制冷劑遇到高溫的室外風(fēng)，液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，吸收熱量，實(shí)現(xiàn)預(yù)冷，同時(shí)氣態(tài)制冷劑又流至排風(fēng)側(cè)，重新進(jìn)行循環(huán)。

冬季，管路布置與夏季一致，但制冷劑相變過程與夏季正好相反。

4.3.2 乙二醇熱回收

在一些項(xiàng)目中，補(bǔ)風(fēng)空調(diào)機(jī)組位于樓層內(nèi)，而排風(fēng)機(jī)組位于屋面，如果采用三維熱管熱回收，需要借助風(fēng)管將經(jīng)過預(yù)冷或預(yù)熱的補(bǔ)風(fēng)引入補(bǔ)風(fēng)空調(diào)機(jī)組內(nèi)。鑒于乙二醇水溶液的密度比空氣大，輸送同樣能量時(shí)，水管路占用的建筑空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于風(fēng)管路占用的建筑空間。所以采用分體式熱回收機(jī)組，即在補(bǔ)風(fēng)空調(diào)機(jī)組內(nèi)設(shè)置一道補(bǔ)風(fēng)乙二醇熱回收裝置，在排風(fēng)機(jī)入口處設(shè)置一道排風(fēng)乙二醇熱回收裝置，兩個(gè)熱回收裝置之間通過無縫鋼管相連，管路內(nèi)充注一定質(zhì)量濃度的乙二醇水溶液，通過循環(huán)水泵，將排風(fēng)中的冷/熱量轉(zhuǎn)移至補(bǔ)風(fēng)中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

4.4 變風(fēng)量控制系統(tǒng)

4.4.1 末端變風(fēng)量風(fēng)閥控制

每臺排風(fēng)柜均設(shè)置一套變風(fēng)量閥門控制系統(tǒng)，含一顆壓力無關(guān)型變風(fēng)量閥門、一個(gè)門高傳感器、一個(gè)閥門控制器。當(dāng)排風(fēng)柜柜門移動(dòng)時(shí)，門高傳感器會產(chǎn)生一個(gè)電阻信號，傳送至閥門控制器，閥門控制器根據(jù)設(shè)定好的程序，進(jìn)行變風(fēng)量閥門風(fēng)量調(diào)節(jié)，從而保證排風(fēng)柜的面風(fēng)速始終恒定在0.5m/s±0.1m/s。

由于排風(fēng)柜風(fēng)量在變化，如果補(bǔ)風(fēng)量不變的話，那么存在當(dāng)排風(fēng)量降到一定程度時(shí)，實(shí)驗(yàn)房間內(nèi)會出現(xiàn)正壓，將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的有毒有害氣體泄露出來。鑒于此，在設(shè)置變風(fēng)量排風(fēng)閥的房間補(bǔ)風(fēng)支管上設(shè)置一套與排風(fēng)變風(fēng)量閥門相匹配的壓力無關(guān)型變風(fēng)量補(bǔ)風(fēng)閥，跟隨排風(fēng)閥門變化而變化，保證實(shí)驗(yàn)房間內(nèi)始終為負(fù)壓狀態(tài)。

4.4.2 風(fēng)機(jī)變頻控制

末端風(fēng)量在不停的變化，需要對應(yīng)的風(fēng)機(jī)也能夠滿足末端風(fēng)量變化需求，即要求選用的風(fēng)機(jī)電機(jī)為變頻電機(jī)。風(fēng)機(jī)變頻控制方式通常采用成熟的定靜壓模式，即在管路上，設(shè)置一個(gè)靜壓傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測管道內(nèi)的壓力，與設(shè)定值比較。如實(shí)測壓力值大于設(shè)定值時(shí)，將信號傳給控制器，控制器控制風(fēng)機(jī)降低頻率運(yùn)行，減小管道壓力；如實(shí)測壓力值小于設(shè)定值時(shí)，將信號傳給控制器，控制器控制風(fēng)機(jī)升高頻率運(yùn)行，增加管道壓力。

4.5 全新風(fēng)運(yùn)行

當(dāng)室外新風(fēng)焓值低于室內(nèi)排風(fēng)焓值時(shí)，可考慮直接利用補(bǔ)風(fēng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)房間降溫，節(jié)約能耗。

五、結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到室內(nèi)空氣質(zhì)量、科研人員身心健康及后期的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等。所以，一個(gè)完美的設(shè)計(jì)方案，需要設(shè)計(jì)師在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行合理計(jì)算、科學(xué)選型、積極采用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新材料。

當(dāng)然，如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，或業(yè)務(wù)發(fā)展太快不夠用，或老化影響排風(fēng)效果的，可以選無管道凈氣型通風(fēng)柜進(jìn)行補(bǔ)充。