高校實驗動物中心
——中央空調機組自動控制系統的改造優化

何柏青 廣東汕頭大學醫學院廣東汕頭 515031

高校實驗動物中心
——中央空調機組自動控制系統的改造優化

何柏青 廣東汕頭大學醫學院廣東汕頭 515031

高校實驗動物中心潔凈恒溫恒濕中央空調機組系統,是針對動物實驗的要求而設計的一套運行系統。各項運行技術參數要求高，系統要求更為嚴格，操作、維護、保養要更加規范。因此，對空調系統的改造、設計更為嚴格，特別是中央空調運行的安全保護控制程序尤為重要。論文就某高校實驗動物中心的中央空調控制系統優化改造工程為例，總結了該工程項目過程的一些具體做法和體會。

中央空調；空調控制系統改造優化項目設計；安裝及調試

隨著現代科學水平不斷發展，科學研究技術的不斷進步，特別是高校的高端技術領域研究，對精度要求也不斷提高，對實驗動物的環境內溫度、濕度、風速、潔凈度等參數的要求越來越高，中央空調和潔凈空調的應用范圍也越來越廣。許多的科學研究、標準計量、檢定測試、實驗分析、特殊產品制造等場合對環境的溫、濕度都有一定的要求。論文就某高校實驗室中央空調控制系統進行探討。

1 工程概況

某高校實驗動物中心實驗室承擔動物（科研的實驗）檢驗檢疫工作。因此，該空調運行及其自控系統的設計和施工，對控制系統和區域功能特點來配置相應的空調控制系統，確保中央空調控制系統運行可靠，進行全系統調濕和測定時的大氣條件作出了嚴格的規定，要求以試驗用溫帶標準大氣的一級標準即溫度為(20±2)℃、相對濕度為(65±2)%的大氣作為檢測時的環境條件。

本工程共設有4個中央空調試驗室，其中一個面積為250m2，另三個為200m2，分別位于該（教學實驗）大樓的第7層。

2、空調系統

中央空調系統采用了集中式用PLC程序系統控制-空調機組處理空氣，根據需要配置功能段和相應的全自控裝置。制冷、電加熱；電加濕。集中式系統可以全能處理空氣，配置靈活，適用于大小不同的恒溫室。合理的氣流組織并設計配上PLC的自控程序系統，可以滿足不同精度恒溫要求。

3、中央空調機組送風系統的優化控制

空調機組送風系統是用PLC程序執行控制送風電機的運行帶動皮帶輪旋轉送風輪送出風量，對控制系統程序精度要求高；（在原來空調機組系統運行時，由于帶動皮帶輪上的皮帶有受供暖負荷或低的冷負荷作用的頻繁調節；容易斷裂，經常過夜晚或周末時，空調機在送風電機皮帶斷裂停車后，造成送風箱冷風/熱風送不出去，當冷風送不出去時，把蒸發器以及管路堵頂死，造成壓縮機工作壓力不正常，嚴重時損壞壓縮機和制冷設備。在冬天加熱送熱風時，如皮帶斷裂時，熱風送不出去，送風箱溫度急劇上升，嚴重時燒毀電氣設備，甚至造成火災，類似這樣的險情已經出現多次，安全隱患很大。針對原系統在這方面的缺陷，進行對PLC程序控制的改進設計，根本解決機組不安全運行隱患；1）機組送風，用PLC程序監控空調機組送風電機運行電流的大小，取用送風電機有負荷時的額定電流的值，當送風電機皮帶斷裂時為空載電流值，利用負載和空載電流之差作為設定保護點的電流值，嵌入PLC控制程序，使空調機組立即在皮帶斷裂時停車，起著保護作用。2）采用安裝溫度控制探頭在空調機組送風箱里，作為檢測溫度數據，可以設定加熱溫度和設定最高限制溫度值，把這提起的參數嵌入PLC控制程序作控制點是否啟動/停止電加熱，有效確保空調機組送風箱的溫度在我們的監控安全范圍。以上兩項改造控制PLC程序如上圖。

我們在制訂優化改造方案中，采取新思路和新的方法，既不能影響原空調設備機組系統的運行程序，采用在原程序上嵌入新程序進行組合，以補配置、制冷空調為主，配以加濕器、電加熱器以及送風和溫度加熱安全保護控制系統的輔助程序。為保證溫濕度控制精度達到ISO187-90和GB10739-89標準的要求，我們選擇采用中央空調plc程序自動控制系統，該控制原理特點是:將控制系統的加濕、加溫、降溫、降濕、改進為加濕、加溫、降溫、安全保護4個因素，從根本上解決了空調系統的控制精度問題、安全問題，克服了過去傳統的控制原理中存在的時間滯后的缺陷;將新鮮空氣定額補充，把新風補充量大小和冷暖風結合起來，形成有足夠的風量、風速、風壓。合理選擇設備功率，因而解決了換氣問題，使實驗室內始終保持空氣清新，不用另配置負氧離子發生器，克服了實驗室內缺氧的問題；保溫性能好，即使停止系統運行一段時間內仍保持原有的溫濕度穩定。

3 結語

該中央空調機組通過系統優化和送風系統和加熱溫度設定的改造，在實驗動物中心實驗室經過1年多的實際運行效果上看，各個季節庫房內空氣溫濕度均控制在設計要求范圍內，效果良好，達到了設計要求，消除了安全隱患，杜絕了事故的再次發生。為我國類似高校實驗室的建設提供參考和借鑒。

[1]空氣調節設計手冊(第二版).中國建設工業出版社

[2]采暖通風與空氣調節設計規范.GB50019-2003

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.005.015