实验室洁净空调系统

为了使洁净实验室内保持所需要的温度湿度、风速、压力和洁净度等参数，常用的方法是向室内不断送入一定量经过处理的空气，以消除洁净室内外各种热湿干扰及尘埃污染。为获得送入洁净室具有一定状态的空气，就需要一整套设备对空气进行处理，并不断送入室内，又不断从室内排出一部分来，这一整套设备就构成了洁净空调系统。

洁净空调系统基本构成

洁净实验室空调系统基本由下列设备构成

1、加热或冷却、加湿或去湿以及净化设备;

2、将处理后的空气送入各洁净室并使之循环的空气输送设备及其管路;

3、向系统提供热量、冷量、热源、冷源及其管路系统。

洁净实验室空调分类

洁净实验室空调系统一般分为三大类：

1、集中式：在系统内单个或多个洁净室所需的净化空调设备都集中在机房内，用送风管道将洁净空气配给各个洁净室。

2、分散式：在系统内各个洁净实验室单独设置净化设备或净化空调设备。

3、半集中式：在这种系统中，既有集中的净化空调机房，又有分散在各洁净室内的空气处理设备。是一种集中处理和局部处理相结合的形式。

人们一般按系统内各洁净室的洁净度来命名系统，如称之为100级净化空调系统，1000级净化空调系统等。有时也按系统的末级过滤器的性质来区分，分高效空气净化系统，亚高效空气净化系统和中效空气净化系统。

集中式

主要有如下特点

1、在机房内对空气集中处理，进而送进各个洁净室。

2、由于设备集中于机房，对噪声和振动较容易处理。

3、一个系统控制多个洁净室，要求各洁净室同时使用系数高。

4、集中处理后的洁净空气送入各洁净室，以不同的换气次数和气流形式来实现各洁净室内不同的洁净度。

集中式适用于工艺生产连续、洁净室面积较大、位置集中，噪声和振动控制要求严格的洁净厂房。一般有如下三种形式：

1、直流式：系统所处理的空气全部来自室外，处理后送入室内，然后又全部排出室外。该系统方式冷、热量消耗大，工程投资和运行费用较高，当洁净室内散发大量的有害气体，而局部排风不能解决时，采用该方式。

2、封闭式：该系统所处理的空气全部来自空调房间本身，循环往复。当洁净室内无人长期逗留，仅仅为存放或为保证精密仪器正常运行，或一些无需从外界获得新鲜空气的特殊场合，可以采用封闭式系统。封闭式系统没有室外新风，系统消耗冷、热量少，但卫生条件差。

3.混合式：该系统不仅吸取一部分室外新风，而且还利用一部分回风，根据回风形式，有一次回风系统和二次回风系统。这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，应用为广泛。

分散式

对于一些生产工艺单一，洁净室分散，不能或不宜合为一个系统，或各个洁净实验室无法布置输送系统和机房等场合，应采用分散式，在该系统中把机房、输送系统和洁净室结合在一起，自成系统。

在分散式空调系统中，在各个洁净实验室或邻室内就地安装净化和空调设备或净化空调设备。净化空调设备可以是一个定型机组产品，它具有净化功能，但处理的风量较少，往往不能满足较高洁净度的洁净室所需风量，系统处理过程往往是一次回风系统。

由于净化空调设备内风机要求克服热交换盘管、通道及几级过滤器的阻力，所需压力很高。为了安装于设备内，体积不可能很大;如采用较高转数来达到所需压力，噪声震动又较大。国内设备状况，这类机组发展较慢。

*，洁净实验室内除了一些必要设备外，尽可能把设备设置在室外，加上人员人数严格控制等，洁净室的热湿负荷通常比普通空调室小，但需风量却比一般空调室大，这就从另一个角度限制了净化空调设备的使用范围。

为了解决这一题，正分散式净化空调系统中，可以将风机一过滤器单元等局部净化设备放在洁净室内，或设置于邻室、套间，顶棚内等处而与洁净室相联，或利用邻室、套间，顶棚等作静压箱，并在内设置普通空调机组，以作混风和空调处理用。它的处理过程可看作二次回风。

空调机组实际上是一个小型空调系统，它的冷源通常采用压缩式制冷机组，热源在容量不大和要求灵活性大时可采用电热。空气处理设备主要是制冷机的蒸发器，电加湿器及电加热器。

当洁净室温度，湿度全年的控制精度要求较高，可采用恒温恒湿机组.它能自动调节空气温温度，以维持室内一定温度，湿度。当洁净室仅要求夏季舒适性空调，即仅在夏季降温去湿，可采用冷风机组。它与恒温恒温机组主要区别在于没有自动控制(采用手动控制)，电加湿器和电加热器。

上述这种将空调和净化两种功能分开处理的作法，不仅解决洁净室热湿负荷小、处理风量大的难题，而且使系统更为灵活。由于利用套间或顶棚作静压箱，使空气环路断面大-输送路线短，对空调机组和净化设备的风机压头要求不高，因此相应噪声与能耗也不高.净化设备也可适应洁净室需要，采用多种形式，与空调机组几乎没有关联.这种形式在我国应用很广泛。

但是这种系统的新风往往只是靠套间或顶棚等产生负压而渗透进来，不能有效控制，无法满足室内卫生要求。洁净空间内可通过送风量差值控制来建立正压，但在套间中的负压并不一定使室外新风通过新风过滤器进入套间，往往透过其他途经(从走廊及窗等)渗入，套间内浓度很不稳定.这样不仅会影响过滤器使用期，而且也可能涉及到洁净空间内的洁净度，这是一个易被人忽视的问题。像上海城市建设学院的多功能洁净实验室，就在套间中增设了亚高效新风净化机组。由于它配有可调风量风机，不仅可使套间内保持正压，稳定套间内空气浓度;而且保全分散式净化空调系统的大特点就是灵活、简易。它可满足不同房间的不同送风要求。当室内热湿负荷变化时，调节系统反应快，也不影响其他各室进风参数，洁净空间小而单一，管理比较方便，洁净度也易保证。加上没有输送管系及机房，节约了输送能耗及沿途冷热损失和污染，减少了辅助占地面积。另外空调机组体积小，现场安装工作量少，操作使用也方便，不需要专门熟练操作工人。

半集中式

半集中式，是一种把空气集中处理和局部处理结合的系统形式，它既有象分散式系统那样，各洁净室能就地回风而避免往返输送，又有象集中式系统那样按需要供给各洁净室经空调处理到一定状态的新风，有利于洁净空气参数的控制。随着生产工艺的发展，人们对洁净室要求也不同了。人们希望在一个洁净实验室内实现不同洁净度分区控制。

因此，出现了半集中式，半洁净式空调系统主要有两种使用形式，现分别介绍如下：

(一)、具有热、湿处理能力的末端装置：当洁净室为下列情况时，可考虑采用具有热、湿处理能力的末端装置的半集中式

1、当系统的洁净室内热、湿负荷较大;

2、各洁净室间负荷差异较大;

3、或各洁净室使用时间不一;

4、或各洁净室间避免互相污染。

由于室内机组具有热、湿处理能力，室内温度湿度可根据要求调节机组(即末端装置)。例如，在医院中使用该系统，可以避免各手术室之间的交叉感染，满足各自不同的无菌要求。手术室内的温湿度，视手术性质、医生要求和病人感觉自行调节末端装置，但是这样的空调系统控制精度不高，而且温度场湿度场以及浓度场均匀性也较差。对于较大型的末端装置，也可将一次风直接送入风机盘管内，它与回风混合后经盘管进入室内。由于室内只有一个送风口，避免了一次风对末端装置局部平行流区域的干扰。

(二)、单纯净化作用的末端装置

具有单纯净化作用的末端装置系统，在半集中空调系统中应用多。大多数改建工程都采用这种形式。当对原有普通空调系统进行净化改造时，在原空调系统内增设过滤设备，如可在送风管的适当位置增设过滤箱、在各室送风口增设过滤器，或更换原系统过滤器等，这样就形成了单纯净化作用的末端装置系统。末端装置在室内起自循环、自净化作用，对室内洁净度是一种辅助手段。当调节末端装置的风量或改变开启末端装置台数时，可使室内实现不同的洁净度。