实验室通风柜能源损耗巨大,该如何实现“碳中和”?

今年全球多地出现极端高温天气,根据有关部门统计在2022年夏,有16.77%的地表温度超过40℃,有4.23%的地区温度超过50℃。另外据媒体报道,今年 7 月,北极圈的温度飙升至 32.5 ℃,当地人都穿着短袖在冰上打冰球。这样的高温,也让北极圈内的格陵兰岛冰盖加速融化,引起许多人的担忧。

全球高温分布

气温攀升是全球一个普遍现象,从工业革命以来,人类的温室气体排放就一直呈现增长趋势,这些温室气体滞留在大气层当中,吸收地面辐射的热量,又将这些热量反馈给地面造成了北极温度的持续升高。

在未来,如果人类还不能减少温室气体的排放,整个地表的温度会不断攀升,这是没有上限的。

很多人不知道,实验室所消耗的能源是普通办公楼的5-10倍,能耗约占实验室建设初投资的 78%,并且会产生大量的有害温室气体和有害固体废弃物。因此,实验室想要在2060年实现我国“碳中和”的目标有非常大的挑战,打造绿色生态环保实验室已经是迫在眉睫的事情。

为什么实验室会产生如此巨大的损耗?

原因就是通风柜。我们都知道通风柜是实验室不可或缺的实验家具,它对于保护实验人员的健康有非常大的作用,但这是以巨大的环境成本为代价得来的。传统的外排通风柜将室内的恒温空气直接抽走并排放到室外,据专家计算每台通风柜每分钟将7000升的空调(加热或冷却、除湿)空气排放到户外。不但需要损失大量的空调能量和电力,还会因为排放挥发性化学物质而污染环境。

实验室通风系统

如何降低通风柜对实验室的损耗?在不影响安全性的前提下尽量降低外排风量,甚至不外排。

一、降低排风量的可变风速 (VAV) 系统。

VAV在管道系统中使用蝶阀或文丘里阀,位于通风柜本身的正上方。该阀门连接到通风柜控制器,该控制器监控通风柜表面的气流和窗扇的位置。“随着窗扇上升,阀门系统打开,让更多的空气通过展位被抽出并排出。随着窗扇降低,阀门系统开始关闭相对于窗扇位置和正面的气流,因此通过通风柜从实验室到环境的移动和排放更少的空气。

因此,VAV减少了建筑物HVAC系统维持舒适工作条件所需的补充空气和调节空气量。一些 VAV 安装部署了一个近距离摄像头来确定工人的存在,并相应地调整窗扇开口以最大限度地提高安全性,同时最大限度地减少气流。

VAV系统的缺点是造价成本高,初期投资大,系统控制复杂,后期维护需要专业人员。而且不要忘记外排的空气也需要经过处理后才能排放,否则会被相关环保部门处罚。因为室外废气处理装置安装和维护也需要投入成本。

vav变风量系统

二、无需外排的无管道净气型通风柜。

无管道净气型通风柜是一个独立的系统,不依靠其他排风系统就能运行。它自身带有风机过滤器,室内的空气被抽入柜内经过净化处理后再次循环排放到室内,因此它是不会损耗空调能耗的,而且它不会对室外排放污染物。无管道通风柜还为实验室规划提供了更大的灵活性,因为它消除了安装在屋顶的鼓风机电机和管道。

无管道净气型通风柜

无管道通风柜使用气流和风速计来确保提供适合工作的风速,同时保持安全的工作环境。无管通风柜通常以固定位置或脚轮安装配置提供,允许根据需要在房间或设施周围移动设备。极大提高实验室技术人员或学生的生产力。

实验室设备寿命也体现了“绿色”实验室的理念。尽管通风柜不像其他实验室固定装置那样“磨损”,但它们的使用寿命有限。客户密切关注质量、结构材料和预期的产品生命周期。蝶莱采用了全新的PP聚丙烯材质打造净气型通风柜。与金属相比,聚丙烯具有耐腐蚀和无缝/无间隙结构的优点。

蝶莱通风柜

无管道通风柜的绿色还体现在它是可移动的,能够适应不断扩大或不断变化的工作流程,可以在几分钟内从一个工作区移动到另一个工作区唯一的要求是一个电源插座。这样就避免了传统通风柜不可重复利用、移动代价高昂的缺点,是一种绿色生态的方式。

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