摘要： 本文介紹了藥品檢驗(yàn)所實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程的特點(diǎn)和要求以及通風(fēng)柜的選擇；通過(guò)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)和空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證空調(diào)通風(fēng)工程的安全、舒適、節(jié)能運(yùn)行；介紹了各檢測(cè)部門(mén)的實(shí)驗(yàn)室、儀器室和輔助用房的通風(fēng)工程，并針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程進(jìn)行分析和討論。

　　關(guān)鍵詞： 藥品檢驗(yàn)所 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng) 通風(fēng)柜

　　1.概述

　　本文作者參與了深圳市藥品檢驗(yàn)所新建工程空調(diào)通風(fēng)工程的設(shè)計(jì)，該所是負(fù)責(zé)深圳市藥品、保健品、化妝品、醫(yī)療器械等產(chǎn)品檢驗(yàn)及質(zhì)量監(jiān)督的法定機(jī)構(gòu)，建筑物主要功能是對(duì)多種藥品及醫(yī)療器械進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)。該建筑從功能上分為管理部門(mén)、檢驗(yàn)部門(mén)和配套服務(wù)部門(mén)。其中檢測(cè)部門(mén)包括藥品檢驗(yàn)，醫(yī)療器械檢測(cè)，保健品、化妝品檢驗(yàn)，公共檢測(cè)中心，動(dòng)物房及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室。檢測(cè)部門(mén)總建筑面積約一萬(wàn)平方米。

　　各不同功能實(shí)驗(yàn)室分布如下：地上部分實(shí)驗(yàn)樓主樓呈Z型，分前樓及后樓，前樓為五層，后樓四層，中間由電梯廳走廊，衛(wèi)生間及輔助用房連接。主樓底層前樓為檢品收發(fā)廳及業(yè)務(wù)科，后樓為留樣區(qū)及總務(wù)庫(kù)房。主樓的二層，前樓為行政辦公，后樓為中藥室。主樓的三層，前樓為化學(xué)室，后樓為生測(cè)室及潔凈區(qū)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室。主樓的四層，前樓為抗生素室，后樓（頂層）為潔凈區(qū)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室。主樓的五層，前樓（頂層）為保健品化妝品室。北段醫(yī)療器械檢測(cè)樓共四層。一層設(shè)有單獨(dú)的檢品收發(fā)室。 一～三層為醫(yī)械檢測(cè)實(shí)驗(yàn)及辦公室。四層為公共檢測(cè)中心。

　　本文介紹實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程的特點(diǎn)和要求以及通風(fēng)柜的選擇；介紹實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程和空調(diào)工程的設(shè)計(jì)方案選擇；介紹各檢測(cè)部門(mén)的實(shí)驗(yàn)室、儀器室和輔助用房的通風(fēng)工程，并針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程進(jìn)行分析和討論。

　　2.實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程簡(jiǎn)介

　　2.1 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)的目的和要求

　　實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)與舒適性空調(diào)工程的通風(fēng)設(shè)計(jì)要求不同，主要目的是提供安全、舒適的工作環(huán)境，減少人員暴露在危險(xiǎn)空氣下的可能。通風(fēng)主要解決的是工作環(huán)境對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的身體健康和勞動(dòng)保護(hù)問(wèn)題。

　　實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)要求新風(fēng)全部來(lái)自室外，然后100%排出室外，通風(fēng)柜的排氣不在室內(nèi)循環(huán)�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室換氣要求每小時(shí)大于10次，物理實(shí)驗(yàn)室每小時(shí)大于10次，實(shí)驗(yàn)室無(wú)人時(shí)換氣可減少為6次。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜設(shè)計(jì)數(shù)量要足夠，并且不作為唯一的室內(nèi)通風(fēng)裝置，儀器室或產(chǎn)生危險(xiǎn)物質(zhì)的儀器上方設(shè)局部通風(fēng)工程。

　　實(shí)驗(yàn)室的補(bǔ)風(fēng)一部分來(lái)自空調(diào)工程直接送入實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng)，這部分新風(fēng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)量的變化而變化；另一部分通過(guò)空調(diào)工程送入非實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的走道、房間再通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的門(mén)縫補(bǔ)給。實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓通過(guò)送、通風(fēng)風(fēng)量和送通風(fēng)口的布置來(lái)實(shí)現(xiàn)，氣流組織從辦公、管理用房、內(nèi)走道、到產(chǎn)生危險(xiǎn)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)房間。通風(fēng)柜的位置布置在遠(yuǎn)離空氣流動(dòng)、紊流大的地方，遠(yuǎn)離行走區(qū)域和空氣新風(fēng)區(qū)。新風(fēng)從遠(yuǎn)離通風(fēng)柜的地方引入，空氣流動(dòng)路徑遠(yuǎn)離通風(fēng)柜。

　　2.2 通風(fēng)柜的類(lèi)別

　　建設(shè)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室是個(gè)綜合的工程工程。在裝備各種儀器設(shè)備及其配套設(shè)施的同時(shí)，既要考慮供電、給水、排水、送風(fēng)、通風(fēng)、凈化、排污等要求，還要考慮到對(duì)人員、物體、周邊環(huán)境的安全性，噪音、異味、視覺(jué)環(huán)境的舒適性，儀器設(shè)備的可操作性、功能性，以及信息處理的便捷性。因此，現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室必須有最佳的設(shè)計(jì)和高品質(zhì)的設(shè)備去滿(mǎn)足。

　　在現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中有通風(fēng)柜、中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)、邊臺(tái)、藥品柜、器皿柜、氣瓶柜等，其中通風(fēng)柜是生化實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中擔(dān)負(fù)著十分重要的功能，是必不可少的設(shè)備。因此，選擇通風(fēng)柜是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的重要問(wèn)題，必須引起足夠的重視。

　　通風(fēng)柜按照通風(fēng)方式分類(lèi)：分為上部通風(fēng)式、下部通風(fēng)式和上下同時(shí)通風(fēng)式三類(lèi)。為保證工作區(qū)風(fēng)速均勻，對(duì)于冷過(guò)程的通風(fēng)柜應(yīng)采用下部通風(fēng)式，對(duì)于熱過(guò)程的通風(fēng)柜采用上部通風(fēng)式，對(duì)于發(fā)熱量不穩(wěn)定的過(guò)程，可在上下均設(shè)通風(fēng)口隨柜內(nèi)發(fā)熱量的變化調(diào)節(jié)上下通風(fēng)量的比例，從而得到均勻的風(fēng)速。

　　通風(fēng)柜按照進(jìn)風(fēng)方式分類(lèi)也分三類(lèi)。通過(guò)室內(nèi)進(jìn)風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排出室外稱(chēng)為全通風(fēng)式，這是應(yīng)用非常廣泛的一種類(lèi)型。

　　當(dāng)通風(fēng)柜設(shè)置于采暖或?qū)�溫濕度有控制要求房間時(shí)，為節(jié)省采暖，空調(diào)能耗，采用從室外取補(bǔ)給風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排出室外的方式稱(chēng)為補(bǔ)風(fēng)式通風(fēng)柜。

　　再一種就是變風(fēng)量控制式的通風(fēng)柜。普通的定風(fēng)量工程需要人工調(diào)整固定葉片的風(fēng)閥，調(diào)節(jié)通風(fēng)柜的通風(fēng)量，當(dāng)調(diào)節(jié)閥門(mén)到某一角度時(shí)達(dá)到希望的面風(fēng)速。變風(fēng)量控制是通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)的傳感器改變風(fēng)量達(dá)到給定的面風(fēng)速，當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)式成本低、變風(fēng)量成本高，適用于要求精度高的場(chǎng)合。

　　通風(fēng)柜按照使用狀態(tài)分類(lèi)可分為整體式下部開(kāi)放式、落地式、兩面式、三面玻璃式、桌上式、連體式以及根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)使用需要而設(shè)計(jì)的對(duì)放射性實(shí)驗(yàn)的、對(duì)合成實(shí)驗(yàn)的，對(duì)過(guò)氯酸實(shí)驗(yàn)的專(zhuān)用通風(fēng)柜。

　　2.3 通風(fēng)柜的主要功能

　　通風(fēng)柜的功能中最主要的是排氣功能，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)產(chǎn)生各種有害氣體、臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性物質(zhì)，為了保護(hù)使用者的安全，防止實(shí)驗(yàn)中的污染物質(zhì)向?qū)嶒?yàn)室擴(kuò)散，在污染源附近要使用通風(fēng)柜。

　　以往通風(fēng)柜使用臺(tái)數(shù)較少，只在特別有害且危險(xiǎn)的氣體及產(chǎn)生大量熱的實(shí)驗(yàn)中使用。通風(fēng)柜只擔(dān)負(fù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的輔助功能。近年來(lái)考慮到改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)逐漸轉(zhuǎn)移到通風(fēng)柜內(nèi)，這就要求在通風(fēng)柜里要有最適于設(shè)備使用的功能。

　　新建的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)有空調(diào)，因此通風(fēng)柜的使用臺(tái)數(shù)必須納入空調(diào)工程的計(jì)劃。由于通風(fēng)柜在生化實(shí)驗(yàn)室中占有非常重要的位置，從改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件，提高工作效率等方面考慮，通風(fēng)柜的使用臺(tái)數(shù)日益增多。隨之而來(lái)的是通風(fēng)管道，配管、配線(xiàn)、通風(fēng)等都成為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要課題。

　　使用通風(fēng)柜的最大目的是排出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害氣體，保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員的健康，也就是說(shuō)要有高度的安全性和優(yōu)越的操作性，這就要求通風(fēng)柜應(yīng)具有如下功能：

　�。�1）釋放功能：應(yīng)具備將通風(fēng)柜內(nèi)部產(chǎn)生的有害氣體用吸收柜外氣體的方式，使其稀釋后排至室外的機(jī)構(gòu)。

　�。�2）不倒流功能：應(yīng)具有在通風(fēng)柜內(nèi)部由通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流將有害氣體從通風(fēng)柜內(nèi)部不反向流進(jìn)室內(nèi)的功能。為確保這一功能的實(shí)現(xiàn)，一臺(tái)通風(fēng)柜與一臺(tái)通風(fēng)機(jī)用單一管道連接是最好的方法，不能用單一管道連接的，也只限于同層同一房間的可并聯(lián)，通風(fēng)機(jī)盡可能安裝在管道的末端（或屋頂處）。

　�。�3）隔離功能：在通風(fēng)柜前面應(yīng)具用不滑動(dòng)的玻璃視窗將通風(fēng)柜內(nèi)外進(jìn)行分隔。

　�。�4）補(bǔ)充功能：應(yīng)具有在排出有害氣體時(shí)，從通風(fēng)柜外吸入空氣的通道或替代裝置。

　�。�5）控制風(fēng)速功能：為防止通風(fēng)柜內(nèi)有害氣體逸出，需要有一定的吸入速度。決定通風(fēng)柜進(jìn)風(fēng)的吸入速度的要素有：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生的熱量及與換氣次數(shù)的關(guān)系。其中主要的是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和有害物的性質(zhì)。通常規(guī)定，一般無(wú)毒的污染物為0.25―0.38m/s ，有毒或有危險(xiǎn)的有害物為0.4―0.5 m/s ，劇毒或有少量放射性為0.5―0.6m/s ,氣狀物為0.5m/s ,粒狀物為1m/s 。為了確保這樣的風(fēng)速,通風(fēng)機(jī)應(yīng)有必要的靜壓，即空氣通過(guò)通風(fēng)管道時(shí)的摩擦阻力。確定風(fēng)速時(shí)還必須注意噪音問(wèn)題,通過(guò)空氣在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)以7―10m為限，超過(guò)10m將產(chǎn)生噪音，通常實(shí)驗(yàn)室的噪聲（室內(nèi)背景噪聲級(jí)）限制值為70dB（A），增加管道裁面積會(huì)降低風(fēng)速，也就降低噪音，考慮到管道的經(jīng)費(fèi)和施工問(wèn)題，必須慎重選擇管道及通風(fēng)機(jī)的功率。

　�。�6）耐熱及耐酸堿腐蝕功能：通風(fēng)柜內(nèi)有的要安置電爐，有的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生大量酸堿等有毒有害氣體具有極強(qiáng)的腐蝕性。通風(fēng)柜的臺(tái)面，襯板、側(cè)板及選用的水咀、氣咀等都應(yīng)具有防腐功能。

　　2.4 氣體排放處理

　　由于實(shí)驗(yàn)室氣體排放中存在著很多有毒和酸堿腐蝕性極強(qiáng)的氣體，所以在排入大氣前要對(duì)氣體進(jìn)行過(guò)濾處理，通常情況下：酸性氣體選用立式酸霧塔；有毒和有機(jī)氣體選用光學(xué)催化凈化箱。兩種設(shè)備分別安裝在通風(fēng)工程末端，立式酸霧塔安裝在風(fēng)機(jī)的正壓段，光學(xué)催化凈化箱安裝在風(fēng)機(jī)負(fù)壓段。動(dòng)物房的氣體經(jīng)過(guò)初效和中效過(guò)濾后，直接排入大氣，但在通風(fēng)口處做高壓噴射流處理，噴射高度在3米以上。

　　3.實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程設(shè)計(jì)方法

　　綜上所述，實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程對(duì)設(shè)備（特別是通風(fēng)柜）是有一定標(biāo)準(zhǔn)和要求的。拋開(kāi)設(shè)備因素，單純從工程設(shè)計(jì)上考慮，實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)工程的設(shè)計(jì)要考慮以下幾個(gè)主要因素：（1）保證實(shí)驗(yàn)室的安全性，保證一定數(shù)量的換氣次數(shù)；（2）解決實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程負(fù)壓的設(shè)計(jì)和工程控制；（3）在滿(mǎn)足換氣次數(shù)和全新風(fēng)條件下，控制能耗。（4）工程穩(wěn)定可靠。

　　深圳市藥檢所的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)采用以下步驟和方案：（1）實(shí)驗(yàn)室根據(jù)工藝要求和功能布置選擇一定數(shù)量的通風(fēng)柜，有的還兼有部分局部通風(fēng)罩。通常校核下來(lái)?yè)Q氣次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10次，一般在20-30次以上，滿(mǎn)足換氣次數(shù)要求。但是此換氣次數(shù)是按照通風(fēng)柜最大開(kāi)啟面積計(jì)算的通風(fēng)量，資料和經(jīng)驗(yàn)表明100臺(tái)通風(fēng)柜99%的時(shí)間只有18個(gè)或更少的人在使用。故還應(yīng)校核通風(fēng)柜最小開(kāi)啟面積時(shí)的通風(fēng)量和換氣次數(shù)，若小于換氣次數(shù)要求，則增加綜合通風(fēng)工程。（2）實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)采用全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)柜的排氣不在室內(nèi)循環(huán)。由于實(shí)驗(yàn)室要求房間相對(duì)其他輔助區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。所以實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng)量設(shè)計(jì)為通風(fēng)量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新風(fēng)送至實(shí)驗(yàn)室輔助房間、辦公、管理用房、內(nèi)走道等，再由門(mén)窗縫隙補(bǔ)充到房間。（3）通風(fēng)柜的風(fēng)量平衡可以采用定風(fēng)量控制工程，即通風(fēng)量恒定，送風(fēng)量和門(mén)窗縫隙補(bǔ)充風(fēng)量恒定。此方法適用于最

摘要： 本文分析研究了反映空調(diào)用冷水機(jī)組在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的綜合性能相關(guān)參數(shù), 討論了不同部分負(fù)荷性能冷水機(jī)組的能耗評(píng)價(jià)方法和節(jié)能潛力,劃分了冷水機(jī)組在不同負(fù)荷段的部分負(fù)荷性能與全負(fù)荷性能的關(guān)系，指出美國(guó)空調(diào)與制冷學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ARI-550/590-98）中提出的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV的技術(shù)意義及其變化, 提示了制冷工程的設(shè)計(jì)與運(yùn)行能耗與空調(diào)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的相關(guān)性，給出了空調(diào)用冷水機(jī)組部分負(fù)荷性能與空調(diào)工程匹配的基本思路。

關(guān)鍵詞： 冷水機(jī)組 部分負(fù)荷性能 空調(diào)工程 匹配

在空調(diào)工程中,制冷工程的設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行對(duì)整個(gè)空調(diào)工程的能耗影響很大。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，空調(diào)的使用日趨廣泛，空調(diào)面積數(shù)量大幅度上升，各類(lèi)風(fēng)冷式、水冷式甚至蒸發(fā)式的冷水機(jī)組已經(jīng)成為空調(diào)用冷源的主力軍，冷水機(jī)組的能耗也越來(lái)越大，采用合理、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)、選型和運(yùn)行方案，就成為降低冷水機(jī)組消耗的關(guān)鍵問(wèn)題。

空調(diào)用冷水機(jī)組的全年運(yùn)行能耗與冷水機(jī)組的性能有關(guān)，而冷水機(jī)組的性能主要包括全負(fù)荷性能和部分負(fù)荷性能，兩者在選擇和匹配冷水機(jī)組時(shí)均起著重要的作用。由于空調(diào)工程的冷負(fù)荷總是隨室外氣象參數(shù)擾動(dòng)和室內(nèi)狀態(tài)的改變而變化的，在供冷期間空調(diào)工程在部分負(fù)荷下運(yùn)行的時(shí)間較多，所以冷水機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中大部分時(shí)間都是處于部分負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),因此冷水機(jī)組部分負(fù)荷時(shí)的性能對(duì)其運(yùn)行能耗的影響是很大的。研究冷水機(jī)組、空調(diào)工程的部分負(fù)荷特性及其相互之間的匹配關(guān)系，對(duì)于挖掘空調(diào)制冷總能工程的節(jié)能潛力無(wú)疑是十分重要的。

1 冷水機(jī)組部分負(fù)荷綜合性能參數(shù)

在規(guī)定的名義工況條件下,冷水機(jī)組的制冷量與能耗之比稱(chēng)為冷水機(jī)組的能效比EER(Energy Efficiency Ratio),它是標(biāo)志冷水機(jī)組能耗的重要指標(biāo)。在上個(gè)世紀(jì)的八十年代，節(jié)能研究的重點(diǎn)一直集中在如何提高冷水機(jī)組的EER。但是，EER所表示的僅僅是名義工況條件下的能耗。隨著工程負(fù)荷的減少，它會(huì)大幅度的下降。例如某機(jī)組，在100%負(fù)荷（滿(mǎn)負(fù)荷）時(shí)，它的EER是3.0左右的話(huà)，當(dāng)工程調(diào)節(jié)為40%附近的負(fù)荷率時(shí)，EER已經(jīng)降為1.4了。事實(shí)上，工程負(fù)荷與冷水機(jī)組的制冷量完全匹配的情況幾乎是沒(méi)有的。為此，必須考慮冷水機(jī)組在各種負(fù)荷下綜合能耗。季節(jié)能效比SEER(Seasonal Energy Efficiency Rate) 和由美國(guó)空調(diào)與制冷學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ARI—550/590 –98）中提出的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV（Integrate Partial Load Value）來(lái)評(píng)價(jià)不同類(lèi)型冷水機(jī)組在整個(gè)空調(diào)季節(jié)中的綜合性能，可以更準(zhǔn)確的反映冷水機(jī)組的能耗。這里重點(diǎn)分析綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV。

冷水機(jī)組的部分負(fù)荷性能一般是以名義工況輸入功率百分?jǐn)?shù)和名義工況制冷量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。一般來(lái)說(shuō)，冷水機(jī)組的部分負(fù)荷性能大致可以有在整個(gè)負(fù)荷段冷水機(jī)組的全負(fù)荷性能好于、差于部分負(fù)荷性能和部分負(fù)荷段好于、部分負(fù)荷段差于部分負(fù)荷性能這三種情況。由于冷水機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況（串、并聯(lián)臺(tái)數(shù)；負(fù)荷調(diào)節(jié)方法；地理位置和建筑特點(diǎn)；室內(nèi)外參數(shù)條件和機(jī)組運(yùn)行方案）是有較大差異的，難以準(zhǔn)確作出冷水機(jī)組的負(fù)荷特性曲線(xiàn)，需要尋求一個(gè)能描述不同類(lèi)型冷水機(jī)組共同的部分負(fù)荷性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)的概念是最早于1986年首先提出來(lái)的，后來(lái)經(jīng)過(guò)多次修改完善，形成了美國(guó)空調(diào)與制冷學(xué)會(huì)ARI550-92《離心式和回轉(zhuǎn)式螺桿式冷水機(jī)組》以及ARI590-92《容積式冷水機(jī)組》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV（Integrate Partial Load Value），在部分負(fù)荷下求得制冷性能系數(shù)，再按加權(quán)系數(shù)公式計(jì)算出冷水機(jī)組部分負(fù)荷性能值，主要反映冷水機(jī)組的部分負(fù)荷調(diào)節(jié)功能。這一方程是對(duì)于提供冷水機(jī)組平均負(fù)荷性能的一種進(jìn)展，使得這一指標(biāo)能夠準(zhǔn)確地描述在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)年周期內(nèi)冷水機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際過(guò)程，這樣就可以通過(guò)擴(kuò)展的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析用來(lái)解決冷水機(jī)組在不同地理區(qū)域和不同應(yīng)用場(chǎng)合中的模型問(wèn)題，而不是針對(duì)單機(jī)平均值的概念。按照部分負(fù)荷ARI550-92《離心式和回轉(zhuǎn)式螺桿式冷水機(jī)組》以及ARI590-92《容積式冷水機(jī)組》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV的計(jì)算公式為：

IPLV = 0.17A + 0.39 B + 0.33 C + 0.11 D

其中A、B、C、D分別是冷水機(jī)組在100%、75%、50%和25%負(fù)荷下的EER或COP.

方程式中的系數(shù)是冷水機(jī)組在評(píng)價(jià)負(fù)荷點(diǎn)運(yùn)行時(shí)的權(quán)重系數(shù).

由于在通常情況下, 冷水機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)間不到總運(yùn)行時(shí)間的3%,其絕大部分時(shí)間都是在部分負(fù)荷下運(yùn)行,因此冷水機(jī)組的負(fù)荷特性就成為衡量冷水機(jī)組性能優(yōu)劣的一個(gè)十分重要的指標(biāo)�？梢钥吹�，綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV是在25%、50%、75%部分負(fù)荷及滿(mǎn)負(fù)荷情況下的COP或EER的加權(quán)平均值，它為衡量冷水機(jī)組的部分負(fù)荷特性提供了很好的依據(jù)。比如說(shuō)比較不同類(lèi)型的冷水機(jī)組、同類(lèi)型不同廠(chǎng)家的冷水機(jī)組、同類(lèi)型同廠(chǎng)家運(yùn)用在不同地區(qū)或和不同類(lèi)型建筑及空調(diào)的冷水機(jī)組、不同類(lèi)型機(jī)組組合方式等，等于提供了一個(gè)技術(shù)平臺(tái)，規(guī)定了相應(yīng)的測(cè)試工況和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過(guò)一段試驗(yàn)運(yùn)作后，美國(guó)空調(diào)與制冷學(xué)會(huì)ARI又于1998年推出了新的標(biāo)準(zhǔn)（ARI—550/590 –98），將所有采用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷水機(jī)組統(tǒng)一為一個(gè)相同的部分負(fù)荷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提出了新的IPLV計(jì)算公式：

IPLV = 0.01A + 0.42 B + 0.45 C + 0.12 D

新標(biāo)準(zhǔn)有了較大的變化，其中部分負(fù)荷加權(quán)系數(shù)的基準(zhǔn)由原來(lái)取自美國(guó)佐治亞州的亞特蘭大市、對(duì)象是辦公大樓，變?yōu)橐悦绹?guó)29個(gè)城市（25年當(dāng)中美國(guó)的冷水機(jī)組有80%銷(xiāo)售在這些城市）的平均氣候作為基礎(chǔ)，并以大部分建筑類(lèi)型（基于DOE的研究）作為評(píng)價(jià)對(duì)象。舊標(biāo)準(zhǔn)以小時(shí)數(shù)的直線(xiàn)平均定義評(píng)價(jià)負(fù)荷點(diǎn)，新標(biāo)準(zhǔn)改為冷噸-運(yùn)行小時(shí)數(shù)。98標(biāo)準(zhǔn)提供了更加寬廣范圍的運(yùn)行條件，可以用來(lái)表述每一種冷水機(jī)組應(yīng)用的平均值，而不是針對(duì)某一種特殊設(shè)施條件下的狀況，例如可以利用詳盡的分析來(lái)反映實(shí)際氣象資料、建筑物的負(fù)荷特性、冷水機(jī)組的數(shù)量、運(yùn)行小時(shí)數(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化能力和使用水泵、冷卻塔等輔機(jī)的能量。另外許多冷水機(jī)組都是在非標(biāo)準(zhǔn)工況條件下選擇和使用的，統(tǒng)一為使用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷水機(jī)組，也反映了冷水機(jī)組容量確定和測(cè)試的變化，在比較實(shí)際工程中的設(shè)施時(shí)，這些變化更能真實(shí)地反映冷水機(jī)組的性能。

參考美國(guó)空調(diào)與制冷學(xué)會(huì)計(jì)算綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)制冷空調(diào)界也作了大量工作，適應(yīng)我國(guó)具體國(guó)情和技術(shù)現(xiàn)狀的有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定和正在制定。通過(guò)借鑒美國(guó)空調(diào)與制冷學(xué)會(huì)計(jì)算綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV的計(jì)算方法，運(yùn)用于工程實(shí)際和科學(xué)研究，如通過(guò)計(jì)算部分負(fù)荷性能系數(shù)正確選擇不同類(lèi)型冷水機(jī)組；運(yùn)用部分負(fù)荷計(jì)算的思路對(duì)并聯(lián)機(jī)組與空調(diào)動(dòng)態(tài)負(fù)荷匹配的研究；根據(jù)部分負(fù)荷性能合理選擇冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)；對(duì)風(fēng)冷和水冷機(jī)組的運(yùn)行能耗進(jìn)行分析；不同類(lèi)型機(jī)組在主從機(jī)組配置條件下部分負(fù)荷對(duì)運(yùn)行能耗的影響評(píng)價(jià)；燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵型冷熱水機(jī)的部分負(fù)荷分析；制冷裝置部分負(fù)荷時(shí)冷卻水工程的節(jié)能；ARI標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的比較研究，部分負(fù)荷性能的研究已經(jīng)引起了業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)人員的注意。

2 冷水機(jī)組部分負(fù)荷與空調(diào)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的相關(guān)性

根據(jù)空調(diào)專(zhuān)業(yè)的理論基礎(chǔ)、仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，空調(diào)工程不可能總在設(shè)計(jì)負(fù)荷下運(yùn)行，隨著室內(nèi)外負(fù)荷和擾動(dòng)的變化，空調(diào)工程的冷負(fù)荷是在不斷的發(fā)生變化的,空調(diào)工程實(shí)際上就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的部分負(fù)荷率隨變工程。有統(tǒng)計(jì)說(shuō)明,空調(diào)夏季設(shè)計(jì)日部分負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間比率為,低于70%的部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間占全天運(yùn)行時(shí)間的63% 圖1表明了室外氣象條件變化對(duì)空調(diào)工程的動(dòng)態(tài)負(fù)荷變化以及對(duì)冷水機(jī)組的制冷負(fù)荷的改變的影響,另外空調(diào)工程因?yàn)槭强照{(diào)用冷水機(jī)組的需求側(cè),兩個(gè)工程的負(fù)荷關(guān)系是一個(gè)強(qiáng)相關(guān)關(guān)系。

冷水機(jī)組的制冷量應(yīng)與空調(diào)負(fù)荷要求的冷量一致，使制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收的熱量正好等于空調(diào)負(fù)荷的熱量，此時(shí)的機(jī)組工作點(diǎn)稱(chēng)為平衡點(diǎn)。事實(shí)上，冷水機(jī)組的產(chǎn)冷能力和負(fù)荷都隨外部條件變化。如圖2，隨室外氣溫的變化，冷水機(jī)組的制冷量和空調(diào)房間的負(fù)變化趨勢(shì)相反。在兩條曲線(xiàn)交點(diǎn)A處，制冷量等于空調(diào)荷，A為平衡點(diǎn)。在A點(diǎn)的左側(cè)，冷水機(jī)組的制冷量大于空調(diào)房間的負(fù)荷，陰影部分表示了冷量的過(guò)剩；A點(diǎn)的右側(cè)，冷量小于負(fù)荷，陰影部分表示了冷量的不足。工程上總是依最大負(fù)荷情況選擇空調(diào)設(shè)備組成空調(diào)工程，因此空調(diào)設(shè)備經(jīng)常處于A點(diǎn)左側(cè)工作區(qū)，滿(mǎn)負(fù)荷工作的時(shí)間一般只有10～20%。機(jī)組制冷量的過(guò)剩將使制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)不能充分蒸發(fā)，達(dá)不到規(guī)定的過(guò)熱度，將引起熱力膨脹閥關(guān)小，制冷劑流動(dòng)阻力增大，流量下降，機(jī)組的制冷量下降，直到與負(fù)荷達(dá)到平衡。

3 空調(diào)工程和冷水機(jī)組的優(yōu)化匹配

空調(diào)動(dòng)態(tài)負(fù)荷分析是冷水機(jī)組優(yōu)化配置的基礎(chǔ)。由于不同的建筑物有著不同的符合特性，比如最大負(fù)荷、最小負(fù)荷、負(fù)荷分布和符合頻率等，這些都影響著冷水機(jī)組的容量和數(shù)目的選擇，更重要的是影響兩個(gè)工程在部分負(fù)荷情況下的匹配關(guān)系。根據(jù)空調(diào)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的計(jì)算分析方法，基于對(duì)一定的空調(diào)負(fù)荷率對(duì)應(yīng)的時(shí)間頻數(shù)的原理，以空調(diào)動(dòng)態(tài)逐時(shí)負(fù)

廠(chǎng)房通風(fēng)降溫
除塵降溫
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