一、壓差控制方法
對(duì)于壓差控制系統(tǒng)來說，其所達(dá)到的結(jié)果實(shí)質(zhì)上是對(duì)滲人或滲出空氣的控制，就其控制策略而言可分為被動(dòng)式和主動(dòng)式控制?。
1、?定風(fēng)量（CAV）
是一種被動(dòng)式的控制方法，它使用手動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，通過簡(jiǎn)單的送風(fēng)和排風(fēng)平衡，送風(fēng)比排風(fēng)少（或多）一定的量（余風(fēng)量），來達(dá)到所期望的壓差?。在選擇定風(fēng)量這樣的控制策略時(shí)必須認(rèn)真的考慮，因?yàn)槎L(fēng)量系統(tǒng)有突出的局限性。
主要有以下幾點(diǎn)：
1.1、所有時(shí)間，設(shè)備必須保持恒定的送風(fēng)量和排風(fēng)量。
1.2、?不能有任何排風(fēng)設(shè)備（如生物安全柜等）增加或減少，靈活性差。未來的擴(kuò)展會(huì)由于系統(tǒng)容量限制而受限。
1.3、?必須按全負(fù)荷設(shè)計(jì)，要有較大的余量來彌補(bǔ)由于過濾器等造成的送風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)性能的下降，連續(xù)的全負(fù)荷運(yùn)行使能耗極大，因此運(yùn)行成本非常高。
1.4、由于風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、過濾器系統(tǒng)等性能下降或風(fēng)閥位置改變等情況下，系統(tǒng)經(jīng)常要重新進(jìn)行風(fēng)平衡調(diào)試，需要大量的維護(hù)。
1.5、由于在所有時(shí)間都是大風(fēng)量運(yùn)行，噪音會(huì)過高。因此如果不能接受以上的局限性時(shí)，就不應(yīng)選取這樣的控制策略。目前，通過在送風(fēng)管和排風(fēng)管上采用壓力無關(guān)型的定風(fēng)量控制裝置（如文丘里閥）的定風(fēng)量系統(tǒng)，在一定程度上可以主動(dòng)的、動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)流量，消除系統(tǒng)靜壓波動(dòng)造成的對(duì)流量的影響，從而保證流量的恒定和控制的穩(wěn)定。
2、變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）
是一種主動(dòng)式的壓力控制策略，它?通過電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥連續(xù)不斷的對(duì)送風(fēng)量或排風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持希望的壓力?。主動(dòng)式的 VAV壓力控制方法可以分為兩種：?純壓差控制（OP）和余風(fēng)量（又稱為流量追蹤）控制（AV）?。
2.1、純壓差控制方法
其控制原理為：壓差傳感器測(cè)量室內(nèi)與參照區(qū)域的壓差（OP），與設(shè)定點(diǎn)（即期望的壓差）比較后，控制器根據(jù)偏差按 PID 調(diào)節(jié)算法對(duì)送風(fēng)量（或排風(fēng)量）進(jìn)行控制，從而達(dá)到要求的壓差?？梢钥闯觯惋L(fēng)量（或排風(fēng)量）是壓差（Δp）、設(shè)定點(diǎn)以及 PID 常數(shù)（α，β）的函數(shù)。
另外一種相似的壓差控制方法則是根據(jù)伯努利原理，利用一個(gè)裝在小管內(nèi)的風(fēng)速探頭，將小管置于潔凈室與參照區(qū)之間的開孔中，由于潔凈室內(nèi)與參照區(qū)的壓力差將使空氣從此小管中流過，管中的風(fēng)速探頭就可測(cè)量潔凈室內(nèi)與參照區(qū)之間的空氣流速，從而根據(jù)伯努利原理利用風(fēng)速計(jì)算出潔凈室與參照區(qū)的壓差，根據(jù)此壓差信號(hào)，控制器對(duì)潔凈室的送風(fēng)或排風(fēng)量進(jìn)行控制，達(dá)到所期望的壓差值。
2.2、余風(fēng)量（氣流追蹤）控制方法
潔凈室的送風(fēng)量與排風(fēng)量之間保持一定的風(fēng)量差（稱為余風(fēng)量），必然會(huì)導(dǎo)致潔凈室產(chǎn)生一定的壓差。余風(fēng)量（氣流追蹤）控制即控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)量（送風(fēng)和排風(fēng)量）變化，通過調(diào)節(jié)送風(fēng)量或排風(fēng)量，動(dòng)態(tài)的達(dá)到相應(yīng)的風(fēng)量平衡?，使送風(fēng)量和排風(fēng)量之間保持恒定的風(fēng)量差，從而維持恒定的壓差。
其控制原理為：控制系統(tǒng)利用氣流測(cè)量裝置實(shí)時(shí)測(cè)量送風(fēng)量和排風(fēng)量，排風(fēng)量可以在排風(fēng)主管上測(cè)量?，或在各個(gè)單獨(dú)的排風(fēng)上進(jìn)行測(cè)量并求和，控制器據(jù)此調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使其追蹤排風(fēng)量的變化，保持一定的余風(fēng)量，從而達(dá)到所希望的壓差。?可以看出余風(fēng)量控制是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)。
上述的兩種壓差控制方法，在實(shí)際運(yùn)用中都必須按照預(yù)定的頻率進(jìn)行驗(yàn)證。例如對(duì)余風(fēng)量控制，每半年就應(yīng)該進(jìn)行對(duì)設(shè)定的余風(fēng)量進(jìn)行校正。
3、混合控制系統(tǒng)
由于生物安全等級(jí) 3 或 4 級(jí)的生物安全實(shí)驗(yàn)室的研究和實(shí)驗(yàn)對(duì)象非常危險(xiǎn)，實(shí)驗(yàn)室的壓差控制以及氣流方向控制更加重要，必須確保壓差和氣流方向得到穩(wěn)定可靠的控制。對(duì)于這樣壓差控制非常關(guān)鍵的地方，?采用純壓差控制和余風(fēng)量控制兩種方法混合的控制系統(tǒng)是很好的選擇，它可以確保對(duì)實(shí)驗(yàn)室壓差穩(wěn)定可靠的控制?。
通常的做法是采用余風(fēng)量控制作為基本控制方法，同時(shí)加入壓差傳感器和控制器對(duì)余風(fēng)量控制系統(tǒng)的余風(fēng)量進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)房間特性發(fā)生變化時(shí)，如風(fēng)管的泄漏以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性等發(fā)生變化，余風(fēng)量也會(huì)發(fā)生變化（通常是變大），此時(shí)壓差控制系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)的計(jì)算出一個(gè)合適的余風(fēng)量，以保持穩(wěn)定的壓差控制。
同時(shí)，一旦余風(fēng)量增加到一個(gè)預(yù)定值時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警，此時(shí)可能需要對(duì)流量測(cè)量裝置進(jìn)行校正，或者對(duì)風(fēng)管和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的泄漏進(jìn)行處理，使系統(tǒng)狀態(tài)回到正常范圍內(nèi)。因此這樣的系統(tǒng)可以通過對(duì)余風(fēng)量的監(jiān)視實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的控制系統(tǒng)、風(fēng)管系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)完整性的監(jiān)視。
二、影響壓差控制的其他因素
1、建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的密閉性
不密閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)很難建立起穩(wěn)定的壓力梯度。它需要有很大的余風(fēng)量才能彌補(bǔ)很多的泄漏，當(dāng)使用很大的余風(fēng)量時(shí)，將向相鄰空間中抽取（或排出）大量的二次空氣，因此可能會(huì)造成溫度、濕度控制的問題。因此必須使?jié)崈羰矣幸粋€(gè)密閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，才能保證相應(yīng)的壓差和合理的氣流方向。
2、風(fēng)管的泄漏也會(huì)對(duì)余風(fēng)量控制的精度和性能造成影響
如果在流量測(cè)量裝置和潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間，有空氣泄漏出風(fēng)管或進(jìn)入風(fēng)管，將會(huì)造成流量測(cè)量的誤差從而引起壓力控制顯著的偏差。如果是在定壓系統(tǒng)中，這個(gè)誤差相對(duì)恒定；但如果系統(tǒng)的靜壓是波動(dòng)的，這個(gè)誤差也將會(huì)波動(dòng)，因此控制系統(tǒng)非常難以采取技術(shù)措施消除這樣的誤差，從而造成控制性能的惡化。因此，必須要求對(duì)送風(fēng)和排風(fēng)管道進(jìn)行泄漏檢測(cè)，允許的最大泄漏率最大不應(yīng)超過 0.5%。?
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