高校实验动物中心<br/>——中央空调机组自动控制系统的改造优化

高校实验动物中心
——中央空调机组自动控制系统的改造优化

2011-10-17何柏青广东汕头大学医学院广东汕头515031

中国科技信息 2011年5期

何柏青广东汕头大学医学院广东汕头 515031

高校实验动物中心
——中央空调机组自动控制系统的改造优化

何柏青广东汕头大学医学院广东汕头 515031

高校实验动物中心洁净恒温恒湿中央空调机组系统,是针对动物实验的要求而设计的一套运行系统。各项运行技术参数要求高，系统要求更为严格，操作、维护、保养要更加规范。因此，对空调系统的改造、设计更为严格，特别是中央空调运行的安全保护控制程序尤为重要。论文就某高校实验动物中心的中央空调控制系统优化改造工程为例，总结了该工程项目过程的一些具体做法和体会。

中央空调；空调控制系统改造优化项目设计；安装及调试

随着现代科学水平不断发展，科学研究技术的不断进步，特别是高校的高端技术领域研究，对精度要求也不断提高，对实验动物的环境内温度、湿度、风速、洁净度等参数的要求越来越高，中央空调和洁净空调的应用范围也越来越广。许多的科学研究、标准计量、检定测试、实验分析、特殊产品制造等场合对环境的温、湿度都有一定的要求。论文就某高校实验室中央空调控制系统进行探讨。

1 工程概况

某高校实验动物中心实验室承担动物（科研的实验）检验检疫工作。因此，该空调运行及其自控系统的设计和施工，对控制系统和区域功能特点来配置相应的空调控制系统，确保中央空调控制系统运行可靠，进行全系统调湿和测定时的大气条件作出了严格的规定，要求以试验用温带标准大气的一级标准即温度为(20±2)℃、相对湿度为(65±2)%的大气作为检测时的环境条件。

本工程共设有4个中央空调试验室，其中一个面积为250m2，另三个为200m2，分别位于该（教学实验）大楼的第7层。

2、空调系统

中央空调系统采用了集中式用PLC程序系统控制-空调机组处理空气，根据需要配置功能段和相应的全自控装置。制冷、电加热；电加湿。集中式系统可以全能处理空气，配置灵活，适用于大小不同的恒温室。合理的气流组织并设计配上PLC的自控程序系统，可以满足不同精度恒温要求。

3、中央空调机组送风系统的优化控制

空调机组送风系统是用PLC程序执行控制送风电机的运行带动皮带轮旋转送风轮送出风量，对控制系统程序精度要求高；（在原来空调机组系统运行时，由于带动皮带轮上的皮带有受供暖负荷或低的冷负荷作用的频繁调节；容易断裂，经常过夜晚或周末时，空调机在送风电机皮带断裂停车后，造成送风箱冷风/热风送不出去，当冷风送不出去时，把蒸发器以及管路堵顶死，造成压缩机工作压力不正常，严重时损坏压缩机和制冷设备。在冬天加热送热风时，如皮带断裂时，热风送不出去，送风箱温度急剧上升，严重时烧毁电气设备，甚至造成火灾，类似这样的险情已经出现多次，安全隐患很大。针对原系统在这方面的缺陷，进行对PLC程序控制的改进设计，根本解决机组不安全运行隐患；1）机组送风，用PLC程序监控空调机组送风电机运行电流的大小，取用送风电机有负荷时的额定电流的值，当送风电机皮带断裂时为空载电流值，利用负载和空载电流之差作为设定保护点的电流值，嵌入PLC控制程序，使空调机组立即在皮带断裂时停车，起着保护作用。2）采用安装温度控制探头在空调机组送风箱里，作为检测温度数据，可以设定加热温度和设定最高限制温度值，把这提起的参数嵌入PLC控制程序作控制点是否启动/停止电加热，有效确保空调机组送风箱的温度在我们的监控安全范围。以上两项改造控制PLC程序如上图。

我们在制订优化改造方案中，采取新思路和新的方法，既不能影响原空调设备机组系统的运行程序，采用在原程序上嵌入新程序进行组合，以补配置、制冷空调为主，配以加湿器、电加热器以及送风和温度加热安全保护控制系统的辅助程序。为保证温湿度控制精度达到ISO187-90和GB10739-89标准的要求，我们选择采用中央空调plc程序自动控制系统，该控制原理特点是:将控制系统的加湿、加温、降温、降湿、改进为加湿、加温、降温、安全保护4个因素，从根本上解决了空调系统的控制精度问题、安全问题，克服了过去传统的控制原理中存在的时间滞后的缺陷;将新鲜空气定额补充，把新风补充量大小和冷暖风结合起来，形成有足够的风量、风速、风压。合理选择设备功率，因而解决了换气问题，使实验室内始终保持空气清新，不用另配置负氧离子发生器，克服了实验室内缺氧的问题；保温性能好，即使停止系统运行一段时间内仍保持原有的温湿度稳定。