實驗室通風(fēng)控制系統(tǒng)可根據(jù)不同的情況采用不同的控制方式，如單臺通風(fēng)柜定風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)、多臺通風(fēng)柜定風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)、多臺通風(fēng)柜變頻通風(fēng)控制系統(tǒng)、多臺通風(fēng)柜變頻+變風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)。
一、單臺通風(fēng)柜定風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)。
1、原理：
單臺通風(fēng)設(shè)備定風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)是指每一臺排毒柜的排風(fēng)由獨立的一組通風(fēng)管和一臺風(fēng)機，有效的排放于大氣層。風(fēng)機的開關(guān)、排風(fēng)系統(tǒng)的啟動安裝于排毒柜或通風(fēng)設(shè)備上，排毒柜上方的控制閥為電動閥或手動閥。
2、優(yōu)點：
1）操作簡捷，系統(tǒng)的開關(guān)不影響其他同房的設(shè)備，只引用需要的通風(fēng)設(shè)備。
2）防止通風(fēng)系統(tǒng)的串聯(lián)及廢氣的回流。
3）便于氣流的控制。
4）系統(tǒng)運作費用低廉。
3、缺點：
1）系統(tǒng)前期投入費用高。
2）安裝復(fù)雜，安裝空間需求大。
3）長期維修費用昂貴。
4、適用條件：
特別功能實驗室如P2實驗室、P3實驗室、無菌間、放射性實驗室、PCR實驗室、動物實驗室、DNA實驗室等。
二、多臺通風(fēng)柜定風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)。
1、原理：多臺通風(fēng)設(shè)備定風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)是指多臺的通風(fēng)柜或通風(fēng)設(shè)備經(jīng)由一組管道的串聯(lián)由一臺風(fēng)機進(jìn)行排放，排毒柜上方的控制閥為電動閥。本方式有兩種控制方式：
1、原理：多臺通風(fēng)設(shè)備定風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)是指多臺的通風(fēng)柜或通風(fēng)設(shè)備經(jīng)由一組管道的串聯(lián)由一臺風(fēng)機進(jìn)行排放，排毒柜上方的控制閥為電動閥。本方式有兩種控制方式：
1）定點控制。所有的通風(fēng)設(shè)備僅用一個開關(guān)同時啟動或關(guān)閉。
2）多點控制。在多臺通風(fēng)設(shè)備上或?qū)嶒炇依锇惭b開關(guān)，只要有其中一臺的開關(guān)還處于啟動階段，風(fēng)機還是會處于運行狀態(tài)。只有所有的開關(guān)斷開，風(fēng)機才會停頓。整個通風(fēng)系統(tǒng)才會停止關(guān)閉狀態(tài)。
2、優(yōu)點：
a.降低材料的運用、減少前期的投資。
b.簡化通風(fēng)系統(tǒng)的安裝、減少安裝空間的需求。
c.維護費用相對減低。
d.多點控制可達(dá)到“以人為本” 的實驗室的理念，便于操作人員根據(jù)情況開關(guān)所需的設(shè)備。
3、缺點：
a.屬于定風(fēng)量排風(fēng)，需100%的排風(fēng)，系統(tǒng)越大，越會浪費
大量的能源。
b.管道運作量大，易有噪聲大，風(fēng)量不易于平衡，引出排風(fēng)量不足的問題。
c.排風(fēng)量無法控制自如并根據(jù)實際所需量而排放。
4、適用條件：
要求不高的理化實驗室、準(zhǔn)備間、調(diào)配室等，性能不是很好，不推薦使用。
三、多臺通風(fēng)柜變頻通風(fēng)控制系統(tǒng)。
在大型通風(fēng)系統(tǒng)中，如果采用單臺排毒柜獨立的定風(fēng)量排風(fēng)方式，會導(dǎo)致排風(fēng)管道太多，管井尺寸不夠用或外墻全是管道不美觀，一次性投資大。如果采用多臺通風(fēng)設(shè)備運用一個定風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)，雖然一次性投資減少了，但是運行不節(jié)能，在其中一些通風(fēng)設(shè)備不使用時，其他通風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)量將加大甚至超出正常排風(fēng)量，影響實驗操作，而且風(fēng)機運行費用也很高，存在一定的弊病。
為了實現(xiàn)降低一次性投資且節(jié)省運行費用的目的，變頻通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)運而生。變頻通風(fēng)系統(tǒng)是指多臺通風(fēng)設(shè)備共用一臺風(fēng)機，采用變頻控制技術(shù)，根據(jù)通風(fēng)設(shè)備的使用量自動調(diào)節(jié)風(fēng)機的運轉(zhuǎn)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
1、原理：
其原理是：在通風(fēng)管路的主管上加風(fēng)管壓力傳感器，另設(shè)變頻柜，變頻柜里安裝變頻控制器，通過初設(shè)一個風(fēng)管壓力值，由變頻控制柜對系統(tǒng)風(fēng)量進(jìn)行控制。當(dāng)有一部分通風(fēng)設(shè)備不使用時，通風(fēng)主管的壓力產(chǎn)生變化，這時壓力傳感器檢測到壓力變化后，它將這種壓力變化轉(zhuǎn)換為0~10V的電壓信號，傳遞到變頻控制柜，變頻控制柜將這種信號轉(zhuǎn)換為一種電流值來控制變頻器，降低變頻器的工作頻率，由于變頻器的頻率變化，產(chǎn)生的電流變化控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到降低風(fēng)機的排風(fēng)的目的。
變頻調(diào)速是一種先進(jìn)且較成熟的技術(shù)，它是通過整流器、逆變器和控制電路將頻率-定的交流電變成直流，再將直流逆變?yōu)椴煌l率的交流，以達(dá)到對交流異步電機進(jìn)行調(diào)速控制。
排毒柜上方的控制閥為電子調(diào)風(fēng)閥，它是一種新型的微電腦式風(fēng)閥。
2、變頻調(diào)速的優(yōu)點：
1）電子調(diào)風(fēng)慣的控制面板可以直接安裝在排毒柜的上立柱或下座，操作方便、直觀。
2）風(fēng)閥的角度可以O(shè) 到90 作任意調(diào)整，操作人員可以通過風(fēng)閥的控制面板的觸摸按鈕任意設(shè)置風(fēng)閥的角度，風(fēng)閥會自動保存設(shè)定值。
3）電子調(diào)風(fēng)閥可以開關(guān)風(fēng)閥和風(fēng)機，可以多個風(fēng)閥聯(lián)機開關(guān)風(fēng)機，也可以作為變頻控制系統(tǒng)中的控制器，向PLC、變頻器輸出信號來控制變頻器的輸出，從而控制系統(tǒng)風(fēng)量，保持排毒柜的風(fēng)量恒定。
4）電子調(diào)風(fēng)閥同時可以代替照明開美和系統(tǒng)開關(guān)等，減少排毒柜上的各種電器設(shè)備，提高了操作人員的安全保護。
5）電子調(diào)風(fēng)閥在關(guān)機狀態(tài)時能自動復(fù)位為0 ，因此同時具備了止回閥的功能，其他正在工作的排毒柜產(chǎn)生的廢氣不會倒流到此排毒柜中。
3、PLC變頻控制的優(yōu)點：
4）提高風(fēng)機運行質(zhì)量：以往，風(fēng)機總是處于工頻50Hz滿速運行，風(fēng)機的運行質(zhì)量很低;而采用變頻調(diào)速后，隨風(fēng)量適時調(diào)節(jié)頻率以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，風(fēng)機的運行質(zhì)量大大提高。
4、缺點：
變頻系統(tǒng)由于是很多臺通風(fēng)設(shè)備連接在一起，通風(fēng)系統(tǒng)對房間的高度和管井的大小都有要求，只有高度足高的房間才適用做變頻系統(tǒng)。因為變頻系統(tǒng)的風(fēng)管尺寸較大。
5、適用條件：同一個房間或同時使用的多個房間有很多通風(fēng)設(shè)備，宜采用變頻系統(tǒng)。能有效地節(jié)約能源。
四、變頻+變風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)。
在大型通風(fēng)系統(tǒng)中，多臺通風(fēng)柜連在一起，采用變頻系統(tǒng)控制時，只能是對主風(fēng)管的風(fēng)量進(jìn)行控制，只有感受到主風(fēng)管的風(fēng)壓產(chǎn)生變化，才對風(fēng)機作出相應(yīng)調(diào)整，而對通風(fēng)設(shè)備不端的面風(fēng)速不能作任何調(diào)整。在通風(fēng)設(shè)備要求變風(fēng)量控制或面風(fēng)速事求恒定的情況下，采用變頻系統(tǒng)就不能對通風(fēng)設(shè)備來端進(jìn)行有效控制。
為了解決通風(fēng)設(shè)備未端的變風(fēng)量要求和面風(fēng)速恒定的要求，實現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)能，出現(xiàn)了變頻+變風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)。變頻+安風(fēng)量通風(fēng)控制系統(tǒng)包括；一個風(fēng)速傳感器、紅外線探測器、一個變風(fēng)量控制衡、一個自動控制器面板和操作終端。
1、原理：
通風(fēng)柜側(cè)如排毒柜，增加末端控制系統(tǒng)后，排毒柜上方布置一個風(fēng)速傳感器及紅外線探測器，測得的排毒柜面風(fēng)速通過傳感器與事先設(shè)定好的合理入口風(fēng)速值在自動控制器中相比較，控制排毒柜風(fēng)管上的變風(fēng)量控制閥，調(diào)整排毒柜的排風(fēng)量，保證拉門處的入口面風(fēng)速恒定，確保柜內(nèi)污染物被混合均勻，能徹底排除。紅外線探測器的目的是感應(yīng)排毒柜前面是否有人存在，當(dāng)有人操作時，排風(fēng)自動加大，當(dāng)人離開時，排風(fēng)自動減小。有人在時，排毒柜的面風(fēng)速設(shè)定在0.5m/s，無人操作時排毒柜的面風(fēng)速設(shè)定在0.3m/s。
主風(fēng)管也附有一套變頻控制系統(tǒng)。主風(fēng)管終端置有風(fēng)壓傳感器，將測到變風(fēng)量和設(shè)定好的風(fēng)速值在自動控制器中相比較，通過控制箱的計算與調(diào)配來控制變頻器的輸出，以調(diào)整風(fēng)機上電機的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到風(fēng)量調(diào)節(jié)之目的，排毒柜上方的控制閥為變風(fēng)量調(diào)風(fēng)閥（VAV閥）。
2、優(yōu)點：
1）高效：采用變頻調(diào)速，直接調(diào)節(jié)風(fēng)量，使無用功減少，提高系統(tǒng)工作效率。
2）更節(jié)能：變風(fēng)量末端加傳感器控制變頻器，比單獨采用變頻系統(tǒng)仕主管加壓力傳感器控制變頻器的控制精度要高得多，變頻調(diào)速后風(fēng)機一般以30~45Hz運行，節(jié)能達(dá)50%~70%以上，頻率越低，越節(jié)能，一般采用變風(fēng)重控制系統(tǒng)，三年左右就可以回收成本，運行10年可節(jié)約80%的運行費用。
3）延長風(fēng)機系統(tǒng)壽命：實現(xiàn)真正變頻軟啟動，減少電機啟動對電網(wǎng)的沖擊和對電機本身的危害，提高電機的壽命和系統(tǒng)的壽命。
4）提高風(fēng)機運行質(zhì)量：以往，風(fēng)機總是處于工頻50Hz滿速運行，風(fēng)機的運行質(zhì)量很低;而采用變頻調(diào)速后，隨風(fēng)量適時調(diào)節(jié)頻率以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，風(fēng)機的運行質(zhì)量大大提高。
3、缺點：
變頻系統(tǒng)由于是很多臺通風(fēng)設(shè)備連接在一起，通風(fēng)系統(tǒng)對房間的高度和管井的大小都有要求，只有高度足夠的房間才適用做變頻+變風(fēng)量系統(tǒng)。
4、適用條件：同一個房間或同時使用的多個房間有很多通風(fēng)設(shè)備，宜采用變頻+變風(fēng)量系統(tǒng)，控制效果最好，節(jié)能最多。
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