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生物安全實驗室解決方案

智全控制的智能區域(SmartZone®)苛刻環境控制系統平臺,為當今要求苛刻的、高等級的生物控制設施提供了無與倫比的風量和空間舒適度控制。通過精確的、與壓力無關的風量控制裝置-智能文丘里閥,再配上高性能的智能區域控制系統,使用余風量法或者漸變式余風量控制,是這類高性能、高風險場所的明智選擇。

生物安全2級和3級的研究實驗室,一般由多個相互關聯的房間所組成。這些房間的換氣次數通常非常高,但由于建筑物的密閉性很好,因而余風量或泄漏率極低。 在這些應用中,從主實驗室到公共走廊,壓力控制區域是串聯的梯度控制,往往也需要協同門禁控制和門的聯鎖裝置。

在很多房間壓力控制的實際運用中,采用余風量控制法是非控制之中。 在實驗室中,基本的余風量控制通過對于動態風量改變的響應,建立房間正壓或負壓狀態。 壓力控制回路將在一定范圍內有限的調整余風量來滿足更精確的控制和響應的需要,帶有漸變式余風量控制功能的房間相對于傳統的壓力控制方式,在下列部分表現出優異的性能:

•  控制更為精確
•  對于風量設備的啟 / 停和變化響應更迅速
•  對于擾動影響的補償更及時,如門的開啟或關閉

漸變式余風量控制功能的出色表現,是依靠智能區域控制系統高速余風量控制功能,它控制所有風量的變化,包括:

•  基本的通風量需要(換氣次數)
•  基本的壓力等級
•  對于冷卻或加熱需要的熱負荷超馳控制
•  監視相關設備或變風量裝置的風量反饋,如生物安全柜,對風量的變化作出快速響應。

通過結合余風量控制功能之中的獨立壓力回路,對房間的壓力控制進行微調,在總風量控制范圍內,相對較小比例被用于壓力控制。

•  提供了更高的精度和分辨率,壓力控制回路是在總風量的一個小范圍內工作

•  萬一壓力控制回路失效,余風量控制仍然可以維持整個風量的控制

漸變式余風量控制功能對環境狀態的變化會快速進行響應,當通向壓力房間的門打開時保持正確的空氣流向,當門關閉時快速恢復原狀。 事實上在門打開時是無法保持房間壓力的,門觸點的使用是為了探測門是處于開啟還是關閉狀態。 采用這樣的方法允許系統:

•  固定壓力控制回路,避免其跟隨動作

•  固定壓力控制回路的最后輸出值

•  當門打開時提高余風量值,增強空氣流向,避免房間受到污染

 

人工環境動物實驗室

對于人工環境動物實驗室,首要的目標是通風控制系統:

•  為動物創造一個穩定的環境

•  為動物和工作人員提供安全和舒適

人工環境動物實驗室的狀態即使是很小的變化,對科學研究來說可能會是致命的,對于人工環境動物實驗室氣流和氣候控制系統的作用,這個說法絲毫不過分。 優質的動物會直接影響到研究數據的質量和測試過程的成功。

人工環境動物實驗室通風控制系統的目標是穩定的小環境(獨立通風籠架)和大環境(動物飼養房間)。 這些需要引入清潔的調節空氣到動物居住空間,排出不干凈的、潮熱的空氣,同時保持適當的房間壓力。 智全控制的籠架閥與智能區域控制系統,可確保在房間層和設備層級別控制環境的完整性

大環境

在實驗動物實施中,動物飼養房間是一個大環境,它需要對溫度、相對濕度、氣流、壓力、照度和氣體濃度進行可靠的監測和控制,盡可能保持動物飼養環境的精確和穩定。 

壓力-壓力區域的設置控制了污染物和過敏源的流向路徑,屏障區域需要維持正壓,隔離區域則需要保持相對負壓,而最理想的動物實驗室的壓力設計,則是能在正壓和負壓之間進行切換,當動物感染疾病時,迅速控制在負壓狀態,以免病毒污染到其它正常的動物。

余風量法是控制房間壓力最有效的方案,通過與壓力無關的文丘里閥,房間的送風量和排風量得到了精確而又穩定的控制。在保持房間壓力的同時,也要保證相鄰房間,即動物飼養室和前室或走廊之間的壓力梯度。一般這個壓差會控制在1015Pa之間,智能傳感器能夠在動物飼養室門口顯示房間內的壓力。

送風量-對于不同的送、排風方式,動物飼養室所需要的送風量會有不同,通常屏障環境的換氣次數會在1020/小時,隔離環境的換氣次數會在2050/小時。在一些情況下:如排風從動物籠架內直接進入實驗室的排風系統;房間的溫度、相對濕度、氨氣濃度可以得到控制;房間內無人時;飼養動物的數量減少,都可以適當降低換氣次數。而能夠精確控制風量的文丘里閥變風量系統,便能確保系統的風量按照實際的室內狀態進行調整,在滿足環境的基礎上節約降低能耗。

溫度-環境的溫度一般控制在2026℃之間,而溫度的波動范圍應該控制在±1℃以內,由于實驗室內飼養動物的數量改變而造成熱負荷的變化,而需要對每個房間進行獨立的溫度控制。帶有加熱系統的文丘里閥能夠補償因為熱負荷改變而造成的溫度變化,在符合環境要求的條件下,改變送風量是一個更節能的方案。智能區域控制系統可以眾多的溫度控制方案。 

•  風管或墻上安裝的溫度傳感器,可選擇帶顯示,設定和紅外探測占用傳感器
•  每個溫度區域的多個傳感器的平均
•  每個壓力房間設置多個溫度區域
•  基本的冷卻帶再熱,送風重置控制,預熱控制等程序全部內置。

智能區域控制系統(SmartZoneTM)為人工環境動物實驗室提供了完善的解決方案,通過智能文丘里閥控制房間的送風量和排風量,確保了換氣次數、壓力梯度,直至壓力轉換。

小環境

溫、濕度

類似像獨立通風籠架(IVC)那樣的小環境,其溫度和相對濕度主要是取決于大環境的溫濕度參數,或者是和新風混合后的溫濕度,籠架本身不具備小環境溫濕度再控制的功能。因此只要保證大環境內溫濕度的穩定,就能為小環境提供良好的溫濕度環境。 

風量

用于獨立通風籠架所需的風量很小,基本是在50100CMH之間,即使是這樣小量的風量對于獨立通風籠架來說,換氣次數已經達到60ACH。能穩定控制低流速、小風量,并且與壓力無關的文丘里閥是控制小環境風量的最佳選擇。這一點直接接入建筑物總送、排風系統的獨立通風籠架尤為重要,采用普通電動風閥或者是帶有測量裝置的變風量箱,風管中壓力波動,以及動物的毛屑都會極大的影響這些設備對于風量的控制。

 
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