高校實(shí)驗(yàn)動物中心
——中央空調(diào)機(jī)組自動控制系統(tǒng)的改造優(yōu)化

何柏青 廣東汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院廣東汕頭 515031

高校實(shí)驗(yàn)動物中心
——中央空調(diào)機(jī)組自動控制系統(tǒng)的改造優(yōu)化

何柏青 廣東汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院廣東汕頭 515031

高校實(shí)驗(yàn)動物中心潔凈恒溫恒濕中央空調(diào)機(jī)組系統(tǒng),是針對動物實(shí)驗(yàn)的要求而設(shè)計的一套運(yùn)行系統(tǒng)。各項(xiàng)運(yùn)行技術(shù)參數(shù)要求高，系統(tǒng)要求更為嚴(yán)格，操作、維護(hù)、保養(yǎng)要更加規(guī)范。因此，對空調(diào)系統(tǒng)的改造、設(shè)計更為嚴(yán)格，特別是中央空調(diào)運(yùn)行的安全保護(hù)控制程序尤為重要。論文就某高校實(shí)驗(yàn)動物中心的中央空調(diào)控制系統(tǒng)優(yōu)化改造工程為例，總結(jié)了該工程項(xiàng)目過程的一些具體做法和體會。

中央空調(diào)；空調(diào)控制系統(tǒng)改造優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計；安裝及調(diào)試

隨著現(xiàn)代科學(xué)水平不斷發(fā)展，科學(xué)研究技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是高校的高端技術(shù)領(lǐng)域研究，對精度要求也不斷提高，對實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速、潔凈度等參數(shù)的要求越來越高，中央空調(diào)和潔凈空調(diào)的應(yīng)用范圍也越來越廣。許多的科學(xué)研究、標(biāo)準(zhǔn)計量、檢定測試、實(shí)驗(yàn)分析、特殊產(chǎn)品制造等場合對環(huán)境的溫、濕度都有一定的要求。論文就某高校實(shí)驗(yàn)室中央空調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行探討。

1 工程概況

某高校實(shí)驗(yàn)動物中心實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)動物（科研的實(shí)驗(yàn)）檢驗(yàn)檢疫工作。因此，該空調(diào)運(yùn)行及其自控系統(tǒng)的設(shè)計和施工，對控制系統(tǒng)和區(qū)域功能特點(diǎn)來配置相應(yīng)的空調(diào)控制系統(tǒng)，確保中央空調(diào)控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，進(jìn)行全系統(tǒng)調(diào)濕和測定時的大氣條件作出了嚴(yán)格的規(guī)定，要求以試驗(yàn)用溫帶標(biāo)準(zhǔn)大氣的一級標(biāo)準(zhǔn)即溫度為(20±2)℃、相對濕度為(65±2)%的大氣作為檢測時的環(huán)境條件。

本工程共設(shè)有4個中央空調(diào)試驗(yàn)室，其中一個面積為250m2，另三個為200m2，分別位于該（教學(xué)實(shí)驗(yàn)）大樓的第7層。

2、空調(diào)系統(tǒng)

中央空調(diào)系統(tǒng)采用了集中式用PLC程序系統(tǒng)控制-空調(diào)機(jī)組處理空氣，根據(jù)需要配置功能段和相應(yīng)的全自控裝置。制冷、電加熱；電加濕。集中式系統(tǒng)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(shè)計配上PLC的自控程序系統(tǒng)，可以滿足不同精度恒溫要求。

3、中央空調(diào)機(jī)組送風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化控制

空調(diào)機(jī)組送風(fēng)系統(tǒng)是用PLC程序執(zhí)行控制送風(fēng)電機(jī)的運(yùn)行帶動皮帶輪旋轉(zhuǎn)送風(fēng)輪送出風(fēng)量，對控制系統(tǒng)程序精度要求高；（在原來空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行時，由于帶動皮帶輪上的皮帶有受供暖負(fù)荷或低的冷負(fù)荷作用的頻繁調(diào)節(jié)；容易斷裂，經(jīng)常過夜晚或周末時，空調(diào)機(jī)在送風(fēng)電機(jī)皮帶斷裂停車后，造成送風(fēng)箱冷風(fēng)/熱風(fēng)送不出去，當(dāng)冷風(fēng)送不出去時，把蒸發(fā)器以及管路堵頂死，造成壓縮機(jī)工作壓力不正常，嚴(yán)重時損壞壓縮機(jī)和制冷設(shè)備。在冬天加熱送熱風(fēng)時，如皮帶斷裂時，熱風(fēng)送不出去，送風(fēng)箱溫度急劇上升，嚴(yán)重時燒毀電氣設(shè)備，甚至造成火災(zāi)，類似這樣的險情已經(jīng)出現(xiàn)多次，安全隱患很大。針對原系統(tǒng)在這方面的缺陷，進(jìn)行對PLC程序控制的改進(jìn)設(shè)計，根本解決機(jī)組不安全運(yùn)行隱患；1）機(jī)組送風(fēng)，用PLC程序監(jiān)控空調(diào)機(jī)組送風(fēng)電機(jī)運(yùn)行電流的大小，取用送風(fēng)電機(jī)有負(fù)荷時的額定電流的值，當(dāng)送風(fēng)電機(jī)皮帶斷裂時為空載電流值，利用負(fù)載和空載電流之差作為設(shè)定保護(hù)點(diǎn)的電流值，嵌入PLC控制程序，使空調(diào)機(jī)組立即在皮帶斷裂時停車，起著保護(hù)作用。2）采用安裝溫度控制探頭在空調(diào)機(jī)組送風(fēng)箱里，作為檢測溫度數(shù)據(jù)，可以設(shè)定加熱溫度和設(shè)定最高限制溫度值，把這提起的參數(shù)嵌入PLC控制程序作控制點(diǎn)是否啟動/停止電加熱，有效確?？照{(diào)機(jī)組送風(fēng)箱的溫度在我們的監(jiān)控安全范圍。以上兩項(xiàng)改造控制PLC程序如上圖。

我們在制訂優(yōu)化改造方案中，采取新思路和新的方法，既不能影響原空調(diào)設(shè)備機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行程序，采用在原程序上嵌入新程序進(jìn)行組合，以補(bǔ)配置、制冷空調(diào)為主，配以加濕器、電加熱器以及送風(fēng)和溫度加熱安全保護(hù)控制系統(tǒng)的輔助程序。為保證溫濕度控制精度達(dá)到ISO187-90和GB10739-89標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們選擇采用中央空調(diào)plc程序自動控制系統(tǒng)，該控制原理特點(diǎn)是:將控制系統(tǒng)的加濕、加溫、降溫、降濕、改進(jìn)為加濕、加溫、降溫、安全保護(hù)4個因素，從根本上解決了空調(diào)系統(tǒng)的控制精度問題、安全問題，克服了過去傳統(tǒng)的控制原理中存在的時間滯后的缺陷;將新鮮空氣定額補(bǔ)充，把新風(fēng)補(bǔ)充量大小和冷暖風(fēng)結(jié)合起來，形成有足夠的風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓。合理選擇設(shè)備功率，因而解決了換氣問題，使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)始終保持空氣清新，不用另配置負(fù)氧離子發(fā)生器，克服了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)缺氧的問題；保溫性能好，即使停止系統(tǒng)運(yùn)行一段時間內(nèi)仍保持原有的溫濕度穩(wěn)定。

3 結(jié)語

該中央空調(diào)機(jī)組通過系統(tǒng)優(yōu)化和送風(fēng)系統(tǒng)和加熱溫度設(shè)定的改造，在實(shí)驗(yàn)動物中心實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過1年多的實(shí)際運(yùn)行效果上看，各個季節(jié)庫房內(nèi)空氣溫濕度均控制在設(shè)計要求范圍內(nèi)，效果良好，達(dá)到了設(shè)計要求，消除了安全隱患，杜絕了事故的再次發(fā)生。為我國類似高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提供參考和借鑒。

[1]空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊(第二版).中國建設(shè)工業(yè)出版社

[2]采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范.GB50019-2003

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.005.015