制藥廠空調(diào)自控系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

唐準(zhǔn)++趙玉忠

【摘 要】 本文根據(jù)制藥行業(yè)空調(diào)系統(tǒng)普遍高能耗現(xiàn)狀，提出了制藥廠空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)實(shí)意義，并結(jié)合制藥行業(yè)空調(diào)系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)，分析并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的自控節(jié)能解決方法。

【關(guān)鍵詞】 制藥廠空調(diào) 自控系統(tǒng) 節(jié)能

目前，制藥行業(yè)普遍采用潔凈空調(diào)系統(tǒng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗一般占到藥廠總能源消耗的30%～40%，采用自控系統(tǒng)勢(shì)在必行。藥廠潔凈空調(diào)設(shè)計(jì)使用自控系統(tǒng)不僅能為其車(chē)間提供一個(gè)符合國(guó)家藥品GMP規(guī)范的嚴(yán)格、安全、高效、合理的生產(chǎn)環(huán)境，而且還可以減少能源消耗，降低空調(diào)運(yùn)行和管理成本，達(dá)到提高效益，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。

1 空調(diào)自控系統(tǒng)變風(fēng)量控制節(jié)能方案

制藥行業(yè)空調(diào)自控系統(tǒng)普遍采用變風(fēng)量控制方案，主要基于以下兩個(gè)原因。

（1）相對(duì)于負(fù)荷變動(dòng)范圍小，溫濕度調(diào)節(jié)精度低的定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（CAV）而言，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（VAV）具有調(diào)節(jié)負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)溫濕度控制精度高等優(yōu)良特性，特別適合藥廠這種對(duì)空調(diào)要求高的場(chǎng)所使用。由于空調(diào)房間的內(nèi)部原因，如發(fā)熱設(shè)備啟動(dòng)，人員流動(dòng)等產(chǎn)生的平均負(fù)荷為峰值負(fù)荷的80%，而外部因素，如太陽(yáng)熱輻射等，所產(chǎn)生的平均負(fù)荷僅為峰值負(fù)荷的60%左右。因此，與CAV系統(tǒng)相比，VAV系統(tǒng)可使建筑能耗降低20%～30%。[1]

（2）藥廠空調(diào)系統(tǒng)一般是按照潔凈區(qū)域最大能量負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在實(shí)際設(shè)備運(yùn)行中，空調(diào)系統(tǒng)由于潔凈要求不一樣，晝夜生產(chǎn)要求相異造成風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率不同，開(kāi)機(jī)數(shù)量也不相同，于是藥廠空調(diào)大部分時(shí)間是處于“大馬拉小車(chē)”的部分負(fù)荷狀態(tài)，實(shí)際能源交換量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值，這勢(shì)必造成能源不必要的浪費(fèi)。因此藥廠車(chē)間采用控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變風(fēng)量控制（VAV）有現(xiàn)實(shí)需求，目的使風(fēng)量隨系統(tǒng)負(fù)荷和要求的變化而作相應(yīng)的改變。

藥廠空調(diào)系統(tǒng)普遍采用大型風(fēng)機(jī)集中送風(fēng)的空調(diào)方式，為保證合適的壓差梯度，潔凈房間的送風(fēng)和回風(fēng)都固定閥門(mén)開(kāi)度。根據(jù)不同藥品的生產(chǎn)要求，采取不同的潔凈要求和換氣次數(shù)，直接要求系統(tǒng)風(fēng)量有所調(diào)整。另外，停產(chǎn)的靜態(tài)風(fēng)量和生產(chǎn)中的動(dòng)態(tài)風(fēng)量也不一樣，需要考慮生產(chǎn)排風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后導(dǎo)致排風(fēng)量突然增大和人員、機(jī)器造成環(huán)境負(fù)荷增加的情況。因此在空調(diào)系統(tǒng)中引入總風(fēng)量控制法是調(diào)控變風(fēng)量空調(diào)的有效方法。總風(fēng)量控制法是根據(jù)系統(tǒng)各末端裝置的設(shè)定風(fēng)量計(jì)算出系統(tǒng)總風(fēng)量需求，并通過(guò)調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)總風(fēng)量需求。[2]在硬件設(shè)計(jì)中考慮采用DDC或PLC進(jìn)行變風(fēng)量控制，通過(guò)傳感器直接讀取各個(gè)VAV末端裝置的送風(fēng)流量。通過(guò)加權(quán)平均算法進(jìn)行疊加計(jì)算，得出這時(shí)系統(tǒng)總風(fēng)量需求，再根據(jù)各轉(zhuǎn)速下的風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)，得出固定靜壓時(shí)其轉(zhuǎn)速與流量公式，最后將公式編入DDC或PLC控制器程序中，控制器根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果和生產(chǎn)要求合理調(diào)整總風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。在實(shí)際應(yīng)用中，空調(diào)運(yùn)行一般采用三段運(yùn)行狀態(tài)：正常運(yùn)行狀態(tài)，值班風(fēng)機(jī)狀態(tài)和消毒運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合當(dāng)時(shí)情況適當(dāng)調(diào)整。表1是某針劑制藥車(chē)間采用風(fēng)量控制法統(tǒng)計(jì)的節(jié)能效果表。

2 空調(diào)自控系統(tǒng)溫濕度優(yōu)化控制節(jié)能方案

藥廠空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)典型的大延時(shí)大慣性系統(tǒng)，系統(tǒng)中控制的關(guān)鍵對(duì)象是一個(gè)大遲延對(duì)象——回風(fēng)溫濕度。因此在自控設(shè)計(jì)中不能用簡(jiǎn)單的過(guò)程控制手段來(lái)處理，必須要充分考慮到制藥廠潔凈室溫濕度控制原理，利用適當(dāng)?shù)目刂苾?yōu)化手段，這樣不僅能夠精確控制，而且還能起到節(jié)能的目的。

（1）選擇控制：選擇控制設(shè)計(jì)主要運(yùn)用于箱體表冷器對(duì)于降溫和除濕這兩種參數(shù)的影響：如果由于某種原因使得潔凈室內(nèi)溫度下降，則控制器的輸出信號(hào)增加，使得冷凍水閥門(mén)關(guān)小，以減少進(jìn)入表冷器里面的冷凍水水量，從而使?jié)崈羰覂?nèi)的溫度升高。同時(shí)，由于表冷器內(nèi)冷凍水量的減少導(dǎo)致其對(duì)空氣除濕能力的下降，致使?jié)崈羰覂?nèi)的空氣濕度增加。這種情況下，溫度和濕度兩個(gè)控制輸出信號(hào)均施加于冷凍水閥門(mén)執(zhí)行器，此時(shí)控制器內(nèi)部如果沒(méi)有面對(duì)這種情況的優(yōu)化程序設(shè)計(jì)的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行加熱和冷卻的情況，結(jié)果肯定不滿(mǎn)足節(jié)能的要求。此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況利用MIN選擇器選擇相對(duì)低信號(hào)，即偏差較大者。如果濕度輸出信號(hào)低于溫度輸出信號(hào)，則通過(guò)MIN選擇器選擇冷水閥暫時(shí)接收濕度的輸出信號(hào)，并進(jìn)行調(diào)節(jié)，使?jié)穸茸兓呌诮o定值。這樣就能夠同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)具有相互影響的溫濕度的調(diào)節(jié)精度，達(dá)到減少冷熱抵消的節(jié)能效果。圖1為選擇調(diào)節(jié)方框圖。

（2）死區(qū)控制：當(dāng)回風(fēng)溫度落入死區(qū)區(qū)間內(nèi)時(shí)，若用傳統(tǒng)PID控制必然導(dǎo)致閥門(mén)頻繁動(dòng)作，溫度也隨之大幅波動(dòng)，不利于節(jié)約能源。此時(shí)可考慮變化的PID控制方式，就是當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)與設(shè)定值相差大時(shí)，設(shè)計(jì)控制強(qiáng)度大一些，當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)與設(shè)定值相差小時(shí)，設(shè)計(jì)控制強(qiáng)度小一些。也可以采取當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)入設(shè)定值的偏差范圍時(shí)，冷（熱）水閥保持不變開(kāi)度的死區(qū)處理方法。

3 結(jié)語(yǔ)

潔凈空調(diào)系統(tǒng)是制藥廠的耗能大戶(hù)，在空調(diào)自控系統(tǒng)中設(shè)計(jì)變風(fēng)量控制，溫濕度優(yōu)化控制等節(jié)能控制方案是切實(shí)有效的好方法，但是各種節(jié)能措施都有自身的局限性和應(yīng)用范圍，應(yīng)考慮不同藥廠的工程需求，提出相應(yīng)的解決方案，使自控系統(tǒng)發(fā)揮最佳的運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈沁.淺談節(jié)能變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)[J].山西建筑，2007，33（22）：236-237.

[2]黃中耀.在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能分析[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2009：105-108.endprint

【摘 要】 本文根據(jù)制藥行業(yè)空調(diào)系統(tǒng)普遍高能耗現(xiàn)狀，提出了制藥廠空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)實(shí)意義，并結(jié)合制藥行業(yè)空調(diào)系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)，分析并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的自控節(jié)能解決方法。

【關(guān)鍵詞】 制藥廠空調(diào) 自控系統(tǒng) 節(jié)能

目前，制藥行業(yè)普遍采用潔凈空調(diào)系統(tǒng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗一般占到藥廠總能源消耗的30%～40%，采用自控系統(tǒng)勢(shì)在必行。藥廠潔凈空調(diào)設(shè)計(jì)使用自控系統(tǒng)不僅能為其車(chē)間提供一個(gè)符合國(guó)家藥品GMP規(guī)范的嚴(yán)格、安全、高效、合理的生產(chǎn)環(huán)境，而且還可以減少能源消耗，降低空調(diào)運(yùn)行和管理成本，達(dá)到提高效益，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。

1 空調(diào)自控系統(tǒng)變風(fēng)量控制節(jié)能方案

制藥行業(yè)空調(diào)自控系統(tǒng)普遍采用變風(fēng)量控制方案，主要基于以下兩個(gè)原因。

（1）相對(duì)于負(fù)荷變動(dòng)范圍小，溫濕度調(diào)節(jié)精度低的定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（CAV）而言，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（VAV）具有調(diào)節(jié)負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)溫濕度控制精度高等優(yōu)良特性，特別適合藥廠這種對(duì)空調(diào)要求高的場(chǎng)所使用。由于空調(diào)房間的內(nèi)部原因，如發(fā)熱設(shè)備啟動(dòng)，人員流動(dòng)等產(chǎn)生的平均負(fù)荷為峰值負(fù)荷的80%，而外部因素，如太陽(yáng)熱輻射等，所產(chǎn)生的平均負(fù)荷僅為峰值負(fù)荷的60%左右。因此，與CAV系統(tǒng)相比，VAV系統(tǒng)可使建筑能耗降低20%～30%。[1]

（2）藥廠空調(diào)系統(tǒng)一般是按照潔凈區(qū)域最大能量負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在實(shí)際設(shè)備運(yùn)行中，空調(diào)系統(tǒng)由于潔凈要求不一樣，晝夜生產(chǎn)要求相異造成風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率不同，開(kāi)機(jī)數(shù)量也不相同，于是藥廠空調(diào)大部分時(shí)間是處于“大馬拉小車(chē)”的部分負(fù)荷狀態(tài)，實(shí)際能源交換量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值，這勢(shì)必造成能源不必要的浪費(fèi)。因此藥廠車(chē)間采用控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變風(fēng)量控制（VAV）有現(xiàn)實(shí)需求，目的使風(fēng)量隨系統(tǒng)負(fù)荷和要求的變化而作相應(yīng)的改變。

藥廠空調(diào)系統(tǒng)普遍采用大型風(fēng)機(jī)集中送風(fēng)的空調(diào)方式，為保證合適的壓差梯度，潔凈房間的送風(fēng)和回風(fēng)都固定閥門(mén)開(kāi)度。根據(jù)不同藥品的生產(chǎn)要求，采取不同的潔凈要求和換氣次數(shù)，直接要求系統(tǒng)風(fēng)量有所調(diào)整。另外，停產(chǎn)的靜態(tài)風(fēng)量和生產(chǎn)中的動(dòng)態(tài)風(fēng)量也不一樣，需要考慮生產(chǎn)排風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后導(dǎo)致排風(fēng)量突然增大和人員、機(jī)器造成環(huán)境負(fù)荷增加的情況。因此在空調(diào)系統(tǒng)中引入總風(fēng)量控制法是調(diào)控變風(fēng)量空調(diào)的有效方法?？傦L(fēng)量控制法是根據(jù)系統(tǒng)各末端裝置的設(shè)定風(fēng)量計(jì)算出系統(tǒng)總風(fēng)量需求，并通過(guò)調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)總風(fēng)量需求。[2]在硬件設(shè)計(jì)中考慮采用DDC或PLC進(jìn)行變風(fēng)量控制，通過(guò)傳感器直接讀取各個(gè)VAV末端裝置的送風(fēng)流量。通過(guò)加權(quán)平均算法進(jìn)行疊加計(jì)算，得出這時(shí)系統(tǒng)總風(fēng)量需求，再根據(jù)各轉(zhuǎn)速下的風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)，得出固定靜壓時(shí)其轉(zhuǎn)速與流量公式，最后將公式編入DDC或PLC控制器程序中，控制器根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果和生產(chǎn)要求合理調(diào)整總風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。在實(shí)際應(yīng)用中，空調(diào)運(yùn)行一般采用三段運(yùn)行狀態(tài)：正常運(yùn)行狀態(tài)，值班風(fēng)機(jī)狀態(tài)和消毒運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合當(dāng)時(shí)情況適當(dāng)調(diào)整。表1是某針劑制藥車(chē)間采用風(fēng)量控制法統(tǒng)計(jì)的節(jié)能效果表。

2 空調(diào)自控系統(tǒng)溫濕度優(yōu)化控制節(jié)能方案

藥廠空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)典型的大延時(shí)大慣性系統(tǒng)，系統(tǒng)中控制的關(guān)鍵對(duì)象是一個(gè)大遲延對(duì)象——回風(fēng)溫濕度。因此在自控設(shè)計(jì)中不能用簡(jiǎn)單的過(guò)程控制手段來(lái)處理，必須要充分考慮到制藥廠潔凈室溫濕度控制原理，利用適當(dāng)?shù)目刂苾?yōu)化手段，這樣不僅能夠精確控制，而且還能起到節(jié)能的目的。

（1）選擇控制：選擇控制設(shè)計(jì)主要運(yùn)用于箱體表冷器對(duì)于降溫和除濕這兩種參數(shù)的影響：如果由于某種原因使得潔凈室內(nèi)溫度下降，則控制器的輸出信號(hào)增加，使得冷凍水閥門(mén)關(guān)小，以減少進(jìn)入表冷器里面的冷凍水水量，從而使?jié)崈羰覂?nèi)的溫度升高。同時(shí)，由于表冷器內(nèi)冷凍水量的減少導(dǎo)致其對(duì)空氣除濕能力的下降，致使?jié)崈羰覂?nèi)的空氣濕度增加。這種情況下，溫度和濕度兩個(gè)控制輸出信號(hào)均施加于冷凍水閥門(mén)執(zhí)行器，此時(shí)控制器內(nèi)部如果沒(méi)有面對(duì)這種情況的優(yōu)化程序設(shè)計(jì)的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行加熱和冷卻的情況，結(jié)果肯定不滿(mǎn)足節(jié)能的要求。此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況利用MIN選擇器選擇相對(duì)低信號(hào)，即偏差較大者。如果濕度輸出信號(hào)低于溫度輸出信號(hào)，則通過(guò)MIN選擇器選擇冷水閥暫時(shí)接收濕度的輸出信號(hào)，并進(jìn)行調(diào)節(jié)，使?jié)穸茸兓呌诮o定值。這樣就能夠同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)具有相互影響的溫濕度的調(diào)節(jié)精度，達(dá)到減少冷熱抵消的節(jié)能效果。圖1為選擇調(diào)節(jié)方框圖。

（2）死區(qū)控制：當(dāng)回風(fēng)溫度落入死區(qū)區(qū)間內(nèi)時(shí)，若用傳統(tǒng)PID控制必然導(dǎo)致閥門(mén)頻繁動(dòng)作，溫度也隨之大幅波動(dòng)，不利于節(jié)約能源。此時(shí)可考慮變化的PID控制方式，就是當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)與設(shè)定值相差大時(shí)，設(shè)計(jì)控制強(qiáng)度大一些，當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)與設(shè)定值相差小時(shí)，設(shè)計(jì)控制強(qiáng)度小一些。也可以采取當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)入設(shè)定值的偏差范圍時(shí)，冷（熱）水閥保持不變開(kāi)度的死區(qū)處理方法。

3 結(jié)語(yǔ)

潔凈空調(diào)系統(tǒng)是制藥廠的耗能大戶(hù)，在空調(diào)自控系統(tǒng)中設(shè)計(jì)變風(fēng)量控制，溫濕度優(yōu)化控制等節(jié)能控制方案是切實(shí)有效的好方法，但是各種節(jié)能措施都有自身的局限性和應(yīng)用范圍，應(yīng)考慮不同藥廠的工程需求，提出相應(yīng)的解決方案，使自控系統(tǒng)發(fā)揮最佳的運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈沁.淺談節(jié)能變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)[J].山西建筑，2007，33（22）：236-237.

[2]黃中耀.在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能分析[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2009：105-108.endprint

【摘 要】 本文根據(jù)制藥行業(yè)空調(diào)系統(tǒng)普遍高能耗現(xiàn)狀，提出了制藥廠空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)實(shí)意義，并結(jié)合制藥行業(yè)空調(diào)系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)，分析并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的自控節(jié)能解決方法。

【關(guān)鍵詞】 制藥廠空調(diào) 自控系統(tǒng) 節(jié)能

目前，制藥行業(yè)普遍采用潔凈空調(diào)系統(tǒng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗一般占到藥廠總能源消耗的30%～40%，采用自控系統(tǒng)勢(shì)在必行。藥廠潔凈空調(diào)設(shè)計(jì)使用自控系統(tǒng)不僅能為其車(chē)間提供一個(gè)符合國(guó)家藥品GMP規(guī)范的嚴(yán)格、安全、高效、合理的生產(chǎn)環(huán)境，而且還可以減少能源消耗，降低空調(diào)運(yùn)行和管理成本，達(dá)到提高效益，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。

1 空調(diào)自控系統(tǒng)變風(fēng)量控制節(jié)能方案

制藥行業(yè)空調(diào)自控系統(tǒng)普遍采用變風(fēng)量控制方案，主要基于以下兩個(gè)原因。

（1）相對(duì)于負(fù)荷變動(dòng)范圍小，溫濕度調(diào)節(jié)精度低的定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（CAV）而言，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)（VAV）具有調(diào)節(jié)負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)溫濕度控制精度高等優(yōu)良特性，特別適合藥廠這種對(duì)空調(diào)要求高的場(chǎng)所使用。由于空調(diào)房間的內(nèi)部原因，如發(fā)熱設(shè)備啟動(dòng)，人員流動(dòng)等產(chǎn)生的平均負(fù)荷為峰值負(fù)荷的80%，而外部因素，如太陽(yáng)熱輻射等，所產(chǎn)生的平均負(fù)荷僅為峰值負(fù)荷的60%左右。因此，與CAV系統(tǒng)相比，VAV系統(tǒng)可使建筑能耗降低20%～30%。[1]

（2）藥廠空調(diào)系統(tǒng)一般是按照潔凈區(qū)域最大能量負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在實(shí)際設(shè)備運(yùn)行中，空調(diào)系統(tǒng)由于潔凈要求不一樣，晝夜生產(chǎn)要求相異造成風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率不同，開(kāi)機(jī)數(shù)量也不相同，于是藥廠空調(diào)大部分時(shí)間是處于“大馬拉小車(chē)”的部分負(fù)荷狀態(tài)，實(shí)際能源交換量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值，這勢(shì)必造成能源不必要的浪費(fèi)。因此藥廠車(chē)間采用控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變風(fēng)量控制（VAV）有現(xiàn)實(shí)需求，目的使風(fēng)量隨系統(tǒng)負(fù)荷和要求的變化而作相應(yīng)的改變。

藥廠空調(diào)系統(tǒng)普遍采用大型風(fēng)機(jī)集中送風(fēng)的空調(diào)方式，為保證合適的壓差梯度，潔凈房間的送風(fēng)和回風(fēng)都固定閥門(mén)開(kāi)度。根據(jù)不同藥品的生產(chǎn)要求，采取不同的潔凈要求和換氣次數(shù)，直接要求系統(tǒng)風(fēng)量有所調(diào)整。另外，停產(chǎn)的靜態(tài)風(fēng)量和生產(chǎn)中的動(dòng)態(tài)風(fēng)量也不一樣，需要考慮生產(chǎn)排風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后導(dǎo)致排風(fēng)量突然增大和人員、機(jī)器造成環(huán)境負(fù)荷增加的情況。因此在空調(diào)系統(tǒng)中引入總風(fēng)量控制法是調(diào)控變風(fēng)量空調(diào)的有效方法?？傦L(fēng)量控制法是根據(jù)系統(tǒng)各末端裝置的設(shè)定風(fēng)量計(jì)算出系統(tǒng)總風(fēng)量需求，并通過(guò)調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)總風(fēng)量需求。[2]在硬件設(shè)計(jì)中考慮采用DDC或PLC進(jìn)行變風(fēng)量控制，通過(guò)傳感器直接讀取各個(gè)VAV末端裝置的送風(fēng)流量。通過(guò)加權(quán)平均算法進(jìn)行疊加計(jì)算，得出這時(shí)系統(tǒng)總風(fēng)量需求，再根據(jù)各轉(zhuǎn)速下的風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)，得出固定靜壓時(shí)其轉(zhuǎn)速與流量公式，最后將公式編入DDC或PLC控制器程序中，控制器根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果和生產(chǎn)要求合理調(diào)整總風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。在實(shí)際應(yīng)用中，空調(diào)運(yùn)行一般采用三段運(yùn)行狀態(tài)：正常運(yùn)行狀態(tài)，值班風(fēng)機(jī)狀態(tài)和消毒運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合當(dāng)時(shí)情況適當(dāng)調(diào)整。表1是某針劑制藥車(chē)間采用風(fēng)量控制法統(tǒng)計(jì)的節(jié)能效果表。

2 空調(diào)自控系統(tǒng)溫濕度優(yōu)化控制節(jié)能方案

藥廠空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)典型的大延時(shí)大慣性系統(tǒng)，系統(tǒng)中控制的關(guān)鍵對(duì)象是一個(gè)大遲延對(duì)象——回風(fēng)溫濕度。因此在自控設(shè)計(jì)中不能用簡(jiǎn)單的過(guò)程控制手段來(lái)處理，必須要充分考慮到制藥廠潔凈室溫濕度控制原理，利用適當(dāng)?shù)目刂苾?yōu)化手段，這樣不僅能夠精確控制，而且還能起到節(jié)能的目的。

（1）選擇控制：選擇控制設(shè)計(jì)主要運(yùn)用于箱體表冷器對(duì)于降溫和除濕這兩種參數(shù)的影響：如果由于某種原因使得潔凈室內(nèi)溫度下降，則控制器的輸出信號(hào)增加，使得冷凍水閥門(mén)關(guān)小，以減少進(jìn)入表冷器里面的冷凍水水量，從而使?jié)崈羰覂?nèi)的溫度升高。同時(shí)，由于表冷器內(nèi)冷凍水量的減少導(dǎo)致其對(duì)空氣除濕能力的下降，致使?jié)崈羰覂?nèi)的空氣濕度增加。這種情況下，溫度和濕度兩個(gè)控制輸出信號(hào)均施加于冷凍水閥門(mén)執(zhí)行器，此時(shí)控制器內(nèi)部如果沒(méi)有面對(duì)這種情況的優(yōu)化程序設(shè)計(jì)的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行加熱和冷卻的情況，結(jié)果肯定不滿(mǎn)足節(jié)能的要求。此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況利用MIN選擇器選擇相對(duì)低信號(hào)，即偏差較大者。如果濕度輸出信號(hào)低于溫度輸出信號(hào)，則通過(guò)MIN選擇器選擇冷水閥暫時(shí)接收濕度的輸出信號(hào)，并進(jìn)行調(diào)節(jié)，使?jié)穸茸兓呌诮o定值。這樣就能夠同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)具有相互影響的溫濕度的調(diào)節(jié)精度，達(dá)到減少冷熱抵消的節(jié)能效果。圖1為選擇調(diào)節(jié)方框圖。

（2）死區(qū)控制：當(dāng)回風(fēng)溫度落入死區(qū)區(qū)間內(nèi)時(shí)，若用傳統(tǒng)PID控制必然導(dǎo)致閥門(mén)頻繁動(dòng)作，溫度也隨之大幅波動(dòng)，不利于節(jié)約能源。此時(shí)可考慮變化的PID控制方式，就是當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)與設(shè)定值相差大時(shí)，設(shè)計(jì)控制強(qiáng)度大一些，當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)與設(shè)定值相差小時(shí)，設(shè)計(jì)控制強(qiáng)度小一些。也可以采取當(dāng)實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)入設(shè)定值的偏差范圍時(shí)，冷（熱）水閥保持不變開(kāi)度的死區(qū)處理方法。

3 結(jié)語(yǔ)

潔凈空調(diào)系統(tǒng)是制藥廠的耗能大戶(hù)，在空調(diào)自控系統(tǒng)中設(shè)計(jì)變風(fēng)量控制，溫濕度優(yōu)化控制等節(jié)能控制方案是切實(shí)有效的好方法，但是各種節(jié)能措施都有自身的局限性和應(yīng)用范圍，應(yīng)考慮不同藥廠的工程需求，提出相應(yīng)的解決方案，使自控系統(tǒng)發(fā)揮最佳的運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈沁.淺談節(jié)能變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)[J].山西建筑，2007，33（22）：236-237.

[2]黃中耀.在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能分析[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2009：105-108.endprint