双碳战略下通风柜VAV变风量系统势在必行

目前,建筑存量在全球范围内正在快速增加。据预测,到2060年建筑面积每5天的增量将相当于1个巴黎的建筑面积。而建筑行业的碳中和是实现气候目标中不容小觑的一环。在欧洲,建筑能耗约占总能耗的40%,对应的温室气体排放约占总温室气体排放的36%。作为社会中温室气体排放的重要部分,建筑温室气体排放量始终居高不下,是顺利建设碳中和的低碳社会亟需改善的重要课题。

通风空调能耗是实验室的主要能耗之一,能占到总建筑能耗的50%以上。而实验室内通常配备有大量的通风柜、万向排气罩、原子吸收罩、通风药品柜、通风危化品柜等等,大量的末端排风设备造成实验室负压过大,补风量增大,而补风又带来大量冷、热负荷问题,从而造成能源的极大浪费,电费支出增加。通风柜单个设备排风量大,是实验室内最主要的排风设备之一,占化验室总排风量50%以上。

目前通风柜风量控制系统有CAV定风量系统、TS双风量控制系统、VAV变风量系统和无管道净气型通风柜。

(1)CAV定风量系统:无论通风柜调节门开度如何,风机始终按最大风量运行。控制最简——但抗外扰能力差 (面风速随调节门开度变化),安全性能差,能耗最高。

(2)TS双风量控制系统:只有高风量与低风量两种定风量状态。实验室有人 (白天) 时高风量运行, 无人 (晚上) 时低风量运行。可在一定程度上降低能耗, 但抗外扰能力仍较差, 而且工况转换时室压波动大。

(3) VAV变风量系统:在保证室内环境安全的前提下,根据实验室内通风柜开度的变化无级调节送排风量,从而保证可精确控制通风柜面风速值在合理范围内,系统自动化程度高,安全性高,适应性强,可以改变末端排风量,尽可能地少排、少补,达到节能目的。

(4) 无管道净气型通风柜是一种室内空气循环的自净化通风设备,其自带的直流风机可根据面风速传感器自动调节面风速在合理范围内,设备自身的运行对室内的送排风量和室内压差无任何的影响,且运行功率在100W左右,极大了节约了碳排放。

通风柜VAV变风量通风系统的控制目标为:

1. 保证实验室人员的健康和防护;

2. 正确控制实验室通风柜的排风,以保证通风柜的面风速;

3. 正确控制实验室补风,从而保证实验室空气的流向。

通风柜VAV变风量通风系统的控制的原理为:

在排风柜上安装变风量文丘里阀,当通风柜视窗移动时,视窗位移传感器会将调节门开度信号传输给通风柜中央处理器,而中央处理器计算出当前通风柜所需的排风量,并使文丘里阀在规定时间内调整至设定值,以控制通风柜面风速能够恒定在0.5m/s左右,当视窗关闭后,通风柜会维持最小排风量。

vav变风量通风柜

通风柜VAV变风量通风系统的配置有:红外线传感器、面风速/压差传感器、接线位移传感器、可升降视窗、风阀、控制器、变频控制器和变频风机等。

无管道净气型通风柜除可以实现通风柜VAV变风量通风系统的恒定面风速功能,还可以节约排风带来的能耗损失,是一种可以将碳排量降到接近理想值的方案。

无管道净气型通风柜的配置如下:

净气型通风柜配置

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