臭氧中央空调循环送风系统(HVAC)应用
HVAC功能简介
HVAC是Heating, Ventilation and Air Conditioning 的英文缩写，就是供热通风与空气调节。
既代表上述内容的学科和技术，也代表上述学科和技术所涉及到的行业和产业。
HVAC又指一门应用学科，它在世界建筑设计和工程以及制造业有广泛的影响，各国都有HVAC协会，中国建筑学会暖通分会即中国的官方代表机构。
传热学、工程热力学、流体力学是其基本理论基础，它的研究和发展方向是为人类提供更加舒适的工作和生活环境。
简介空气调节系统，是包含温度、湿度、空气清净度以及空气循环的控制系统，被称为HVAC（英语：Heating,Ventilation,Air-conditioning and Cooling）。
空调供应冷气、暖气或除湿的作用原理均类似，利用冷媒在压缩机的作用下，发生蒸发或凝结，从而引发周遭空气的蒸发或凝结，以达到改变温、湿度的目的。
值得注意的是，“暖气机”是一个罕见的、热效率大于1的优良设备（若不考虑‘温室效应’）。
这使得其对地处亚热带地区的意义，远不如对于地处温带的地区来得有建设性。
历史在超过一千年前，波斯已发明一种古式的空气调节系统，利用装置于屋顶的风杆，以外面的自然风穿过凉水并吹入室内，令室内的人感到凉快。
19世纪，英国科学家及发明家麦可·法拉第(Michael Faraday），发现压缩及液化某种气体可以将空气冷冻，此现象出现在液化氨气蒸发时，当时其意念仍流于理论化。
1842年，佛罗里达州医生约翰·哥里(John Gorrie）以压缩技术制造出冰块，并使用作冷冻空气以吹向疟疾与黄热病的病人。
他想到使用其制冰机以管理大厦的环境，并想像到可令整个城市凉快的中央空气调节系统。
哥里在1851年为其制冰机取得美国专利（#8080）。
此技术受到北方一些商人及宗教领袖的攻击，因为技术威胁这些商人从北方运送冰块至南方出售的生意。
当哥里及其生意伙伴在1855年去世后，空气调节的意念亦随之消失。
中央空调系统(HVAC)组成PPT课件
水管
连接冷热源设备和空气 处理设备，构成水循环
通道。
控制设备
控制器
接收温度、湿度等传感器信号， 根据设定值控制冷热源设备、空 气处理设备和输送设备的运行。
传感器
检测空气温度、湿度等参数， 将信号传递给控制器。
执行器
根据控制器的指令，控制各设 备的运行，如调节阀门开度、 改变风机转速等。
监控系统
能耗标准
符合国家或地区的能耗标 准，降低能源消耗和碳排 放。
可再生能源利用
利用太阳能、地热能等可 再生能源，提高空调系统 的环保性。
05 中央空调系统选型与安装注意事项
CHAPTER
选型原则和方法指导
负荷计算
系统配置
根据建筑的使用功能、面积、朝向等 因素，计算冷、热负荷，确定所需空 调设备的制冷量或制热量。
故障排除方法和技巧分享
听诊法
运用听音棒等工具，倾听设备运 转声音，识别异常声响，定位故 障点。
触摸法
在设备安全允许的情况下，触摸 设备外壳或部件，感受温度、振 动等异常，辅助判断故障性质。
观察法
通过观察设备运行状态、指示灯、 压力表等，判断故障可能发生的 部位。
替换法
对于疑似故障的部件，采用替换 法验证，以便快速准确地找到问 题所在。
设备安装
按照施工图纸和设备安装说明书，进行设备 的就位、找平、固定等工作。
电气接线
按照电气图纸和规范要求，进行设备的电气 接线工作，确保接线正确、牢固。
调试运行操作指南提供
调试准备
单机调试
检查设备、管道、电气等安装质量，确保 符合设计要求。
对每台设备进行单机调试，检查设备的运 行状况，记录运行参数。
定义
供暖、通风与空调(HVAC)压力应用
3 福禄克培训合作项目 供暖、通风与空调（HVAC）压力应用
TSP 和 ESP：总静压 (TSP) 和外部 TSP 通常针对商用和工业用一体式 结论
静压 (ESP) 与厂商提供的鼓风机性 设备而提供。TSP 包括设备风机必须
能表结合使用，可确保鼓风机性能足 要克服的内部和外部动态压力损失。
以克服空气设备压力降以及与管道摩 ESP 通常针对住宅一体式设备提供。
VAV（可变风量）控制：压力传感 性能表就可用于估计空气流量并确 器常被用来对 VFD（变频驱动电 定过滤器的寿命终止。例如，蒸发 机）的 RPM 转速进行控制。例如， 器将具有与清洁干燥盘管和清洁潮 供气管道压力传感器可基于由打开 湿盘管的 cfm 相关的压力降。高性 和关闭的区域缓冲器中的一种组合 能过滤器将具有与清洁过滤器的 所引起的压力变化，来对 VFD 的 cfm 相关的压力降，以及与相同过 RPM 进行调节。排气 VFD 鼓风机 滤器达到其寿命终点时 cfm 相关 可基于所占据空间与室外之间的压 的压力降。
备外部的动态压力损失，这种压力损
RPM。请务必记住，厂商提供的鼓风 失是在一体式设备的回风开孔或供风
机曲线是通过 AMCA 试验步骤制定 开孔处测量的。查看鼓风机表说明，
的，它们没有表示出任何系统效应。 以确定在测量 ESP 时是否应该安装
由于设备安装空间和配置的限制，鼓 过滤器。FSP (Psf) 是风机静压，用
压力可以不同的单位进行测量。HVAC 工作中所使用 的最典型单位是每平方英寸磅数 (psi)、水柱的英寸高 度 (in. wc)、汞柱的英寸高度 (in. hg) 和百万分之一 米汞柱高度（微米汞柱）。Bourdon 压力表是以 psi 为 单位测量较高压力的传统压力表。更高精度的测量需 要使用汞柱标度。而对于供暖、通风与空调（HVAC） 中的最精确的测量 - 和最低压力测量 - 英寸水柱为标 准。
HVAC
首 頁
主要用途
Recurrence Air Handling unit
FAN-Coil unit Separated Air Condition Smoking lover General Exhaust System Smoking Exhaust system
1.1.1）MAU+RAU 1.1.2）AHU 1.1.3）MAU+FCU 1.1.4） MAU+FFU
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2.空调系统 空调系统
A motorized damper is equipped at each MAU duct outlets to prevent backflow through the standby unit. Fire dampers are installed within the supply ducts that penetrate the wall at the facility plant room. In operation, outside air at ambient temperature and humidity will be drawn into the MAU where it is filtered and cleaned. The intake temperature will be sensed by T1 and adjusted the temperature. While the RAU is hanging above the ceiling of building A the 1st floor, It’s used to recycle the air and filtrating, cooling, humidifying it in the respective area. There is a noise absorber plenum at both the supply and return air duct to prevent the noise pollution. The volume and the detail description of the equipment is shown as following:
HVAC系统的能耗优化技术
HVAC系统的能耗优化技术第一章：HVAC系统简介1.1 HVAC系统的定义和作用HVAC系统全称为暖通空调系统，是指通过机械化手段实现室内环境控制的系统，包括采暖、通风和空调系统。
其主要作用是维持室内空气质量、控制室内温度、湿度和空气流通速度，提供舒适的室内环境。
1.2 HVAC系统组成常见的HVAC系统主要由以下几个组成部分组成：(1)送风机组：负责将新鲜空气从室外引入室内进行循环。
(2)空调机组：负责调节室内温度和湿度，保证室内环境舒适。
(3)管道系统：包括冷热水管道、蒸汽管道、通风管道等，将冷热媒介传输到各个房间。
(4)控制系统：负责自动化控制整个HVAC系统的运行状态，包括温度、湿度、风速等的监测与调节，实现HVAC系统的智能化运行。
1.3 HVAC系统的能耗特征HVAC系统的能源主要来自电力和燃气。
能耗是HVAC系统最为重要的运行指标之一，主要取决于以下几个因素：温度差：冬季室内温度要比室外温度高，夏季则相反，造成能耗的增加。
建筑结构：建筑高度、楼面面积、外墙材料等都会影响室内热量的散出和保存，影响HVAC系统的工作效率。
室内设计：室内布局、型号是影响室内热量分布的重要因素之一。
同时，室内家具、电器的使用也会影响HVAC系统的工作效率。
第二章：HVAC系统能耗优化技术分类2.1 传统的HVAC系统能耗优化技术(1)换气率控制技术：通过调整送风机和排风机的风量、风速，实现自动调节空气的流通速度和室内空气的新鲜度的目的，大大降低了HVAC系统的运行能耗。
(2)过滤器清洗技术：及时清洗HVAC系统的空气过滤器，减小阻力，促进空气流通速度，提高系统的降温或加温效率，降低系统能耗。
(3)精密控制技术：通过采用先进的传感技术和计算机控制技术，实现室内温度、湿度、CO2浓度等参数的实时监测和精密调节，实现智能化控制，大大减少能耗。
(4)能量回收技术：将HVAC系统中的废热和废气通过换热器进行回收和利用，减少了系统的能耗。
HVAC空调系统介绍
HVAC空调系统介绍HVAC（暖通空调系统）是指一个集供暖、通风和空调功能于一体的系统。
它在建筑物中起着重要作用，为用户提供舒适的室内环境。
以下是对HVAC空调系统的详细介绍。
HVAC系统的组成部分：1.空调：空调是HVAC系统中的核心部分，用于调节室内的温度和湿度。
它可以通过空气或水来进行制冷和加热，并通过风扇将温度适宜的空气或水输送到室内。
2.供暖系统：供暖系统可以使用多种方式来加热室内空气，如锅炉、电热片、热泵等。
供暖系统的功能是将热能传递给室内空气，使空气温度升高并提供舒适的室内环境。
3.通风系统：通风系统的功能是为室内空气提供新鲜空气，并排除室内的污染物和不适宜的空气。
通过通风系统，新鲜空气可以从室外进入建筑物，并将室内的污染物排放到室外。
4.控制系统：控制系统是HVAC系统中的大脑，用于监测和控制整个系统的运行。
它可以根据室内外的温度和湿度变化来调整空调和供暖系统的温度，以确保室内的舒适性。
HVAC系统的工作原理：HVAC系统通过空气或水循环来实现制冷、供暖和通风功能。
其中，空气循环通过送风管和回风管来实现，水循环通过输水管和回水管来实现。
制冷循环：1.制冷剂被压缩为高压气体，然后通过蒸发器冷却室内空气。
2.冷却后的空气被风扇吹出，并通过送风管输送到室内。
3.室内空气吸收热量后变热，然后通过回风管返回室外。
4.热量被冷却剂吸收，并通过压缩机排放到室外。
供暖循环：1.供暖系统将热能传递给水或空气。
2.传热介质通过输水管或送风管进入室内。
3.室内空气或水吸收热能后变热。
4.热能被热源吸收，并通过回水管或回风管返回到供暖系统。
通风循环：1.通风系统从室外吸入新鲜空气，通过过滤器去除杂质。
2.过滤后的空气通过送风管输送到室内。
3.室内空气中的污染物被排出室外，并通过回风管返回到通风系统。
4.排出室外的空气通过排风机排出。
HVAC系统的优点：1.提供舒适的室内环境：HVAC系统可以通过恒定的温度和湿度来提供舒适的室内环境，使人们感到舒适和健康。
HVAC系统使用、维护与检修
1.使用范围本标准适用于HVAC系统的使用、维护与维修。
2.职责操作人员：严格按本标准操作设备设备管理员：监督本标准的执行情况3.概况空调净化系统由螺杆式冷水机组、冷却塔、立式离心水泵、组合式空调器、吊顶式空调器等设备组成，为各车间及使用点提供温湿度、洁净度符合要求的空气。
4.冷却塔4.1. 工作原理冷却塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。
其工作的基本原理是：干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。
当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。
4.2 主要技术参数：◆风扇直径1450mm◆功率2.2kw4.3. 开机前的检查：4.3.1. 开机前打开水盆底部的排污阀门，对进、出水管、水盆和其它部件附置的杂物进行全面冲洗，以免杂物进入塔内堵塞主机，影响机组的正常运行；4.3.2. 运转前检查冷却塔各连接的螺栓是否拧紧，对驱动系统部件再次紧固安全，用手拨动风机，手感目睹运转是否灵活，运转时叶片不得刮碰风筒内壁；4.3.3. 叶片尾端与风筒间隙均匀，风机叶片安装角度应一致，避免冷却塔运行时发生震动；4.3.4. 配管系统水位符合规定、自动喷头能否自由旋转、减速装置的皮带紧度是否合适、放水阀及止水阀是否正常。
4.4. 使用4.4.1. 开启风机后需检查风机的转向，从风筒往下看，风机应当顺时针方向旋转，如转动方向不对需马4.4.2. 风机运转正常后，先打开出水阀，后打开进水阀，同时注意调整好水的位置，保证循环水量符合冷却流量的要求；4.4.3. 循环水泵吸入部分的位置应低于冷却塔水盆水面位置，确保水泵正常工作。
4.5. 维护维修4.5.1. 定期打开水盆排水阀,清洗盆内污垢并排除；4.5.2. 定期用手转动喷头,查看能否左右旋转；4.5.3. 定期查看塔内、喷水管及散水孔内是否有污物堵塞，定期清理冷却塔内残留物，保证进水塔水质不含油脂和其它混浊物；4.5.4. 定期查看减速装置皮带的松紧度；4.5.5. 定期查看风扇叶片是否能顺利转动，叶片尖端距风筒之间的间歇是否一致；4.5.6. 定期查看旋转器与固定座之间的间歇是否有污物堵塞；4.5.7. 冷却塔在运行时，应有专人管理，发现问题应及时找出原因，及时排除；4.7. 注意事项4.7.1. 在运转当中，应注意机器声音是否协调，要迅速分清事故前的异常运转声音；4.7.2.定时检查机器各紧固部位，是否松动、脱接现象；4.7.3. 在进行检查、清扫、修理时应切断机器电源开关，并在电源处设专人看管，严防风机启动伤人；4.7.4. 电机在维修后必须检查风机运转方向；4.7.5. 设备在运转过程中，必须保证喷水管能够轻松旋转，否则将严重影响冷水塔的冷却能力；4.7.6. 对长时间不使用的冷却塔，应切断电源，松开皮带，排尽塔内残留水，同时应加外罩防护，防止赃物进入以及日晒雨淋，导致冷却塔的加速老化。
HVAC系统及验证解析
60个/ft3 d＞0.5μ m 洁净区
洁净室中采用的回风方式
• 全新风直接排放方式
空调器
乱流-顶送-下回 少量排风
单向流-少量回风
乱流-顶送-顶回
• 乱流：将脏空气稀释 单向流：将脏空气置换 • 发烟管测试气流方向：当烟雾符合气流方向时，确认为合格。
HVAC系统与气流方式
• B级区域送风
– 通常，B级区域的送风量很大，换气次数高达50次以上。需要均 匀布置送风口，在送风管上安装定风量调节装置（CAV），配合 送风调节装置对关键区域室内的风量精确调控。
洁净/无菌区域的空气压差与控制
• EU-GMP：10~15Pa； • FDA：=12.5Pa；
– 压差的参考数值△P=12.5Pa的理由。
• 确保污染控制的可靠性； • 使空调系统周期运行费用缩到最小。 非洁净区 域0Pa 低级别区域 12.5Pa 高级别区域 25.0Pa
最差情况下的 压差：3.5Pa
• 过滤器
初步去除空气中的微粒及微生 物
节气阀
• 风量的固定调节（手动）；
• 风管
输送空气
加热器
• 将空气调节到适当温度；
HVAC系统的几种形式
• 低湿度房间的空调净化系统
加转轮除湿机
• 房间单独控制湿度的空气净化系统
房间单独加热器
• 带消毒排风的无菌室空气净化系统
排风机加消毒过滤装置
除尘 滤网除尘 静电除尘 负离子 灭菌 臭氧灭菌 紫外线灭菌 化学灭菌 除气 物理吸附 光催化分解 化学法 加湿 湿膜加湿 超声波 电极式
HVAC系统对产品污染风险的控制
• 空气中微生物基本为革兰氏阳性菌，他们有可能形成芽孢 使其耐热性增大。更严重的是，一旦被尘埃包藏时，这类 芽孢耐热性比单独存在状态上升一个数量级。用于制备美 国药典生物指示剂的细菌的两个属性：芽孢杆菌属、梭菌 属都是革兰氏阳性菌。这类芽孢有厚的皮层结构，只含核 酸及少量萌发必需物，含水量极低在灭菌过程中呈现很强 耐热性。 • 为防止空气中耐热菌污染生产系统，需要将已清洁或已清 洁/灭菌的物品例如容器、胶塞及整个灌装机置于局部单 向流保护下。无菌药品净化空调系统的设置及洁净区环境 的建立和维持，使得有效控制微粒的同时，也在很大程度 上自然地消除了尘埃包藏芽孢，避免了造成难以灭菌的风 险。
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臭氧发生器安装位置有以下几种方法：
（1）分体或移动式放在单独房间内
（2）组装在空调机组中
（3）在总送风管道内
（4）在总回风管道内
（5）单独设置，只将排气口插入送（回）风管道内
现在都采用第五种方式，它由一套臭氧发生器产生臭氧可同时供多个车间使用。流程如下：
根据工厂提供的工程参数
V1=S*H=1728*2.6=4492.8m3
V2忽略不计
V3=100000*1.1%=1100 m3
实际臭氧消毒体积V=V1+V2+V3=4492.8+1100=5592.8≈5593 m3
所需臭氧投加量W= C×V/（1-S）=10*2*5593/0.4208=286.82 g/h
空气中浮游菌：2--4ppm
物体表面的沉降菌落：10-15ppm
举例：
如工厂为空气灭菌，洁净室所需臭氧浓度定为C=5ppm，但事实上，洁净区的消毒不仅是对空气的消毒，实际上还包括物体表面的消毒，所以，我们的设计浓度C为10ppm。
工程技术参数
消毒面积S=36*48=1728 m2标高H=2.6 m送风量为100000m3/h
如工厂空调系统送风量为100000m3/h，风机总功率按100kw，产品生产按12小时设计，采用臭氧消毒，每天至少减小风机运行时间10小时，以每月生产27天，这样每年生产11个月计可节电：100×10×27×11=297000 kw，如电价为0.6元/ kw，全年节约电费：297000×0.6=178200元
V1：洁净区空间总体积，
V2：送风管道总体积，
V3：为保持洁净区正压所补充的新风量的折算体积
各体积的确定：
根据若干使用臭氧发生器消毒灭菌的厂家实践，归纳出较为可靠的经验公式如下：
V2可忽略不计
V3≈HVAC系统循环总风量m3/h*25%（常规新风更换率）×10-20%（保持洁净区正压补充的新风量）×39%（计算应用臭氧时臭氧半衰期的预算值），即V3=HVAC系统循环总风量×1~2%
臭氧浓度单位：国际通行用体积百分比浓度标称臭氧浓度。1%空气源臭氧浓度为12.9mg/L。1%氧气源臭氧浓度为14.3mg/L。
卫生消毒界习惯用ppm做单位，即体积百万分之一。对于空气中的臭氧，1ppm=2.14mg/m3。
用HVAC系统集中投加时，臭氧发生器选用按以下方法计算：
首先计算实际臭氧消毒体积，实行体积由三部分组成V=V1+V2+V3，
臭氧中央空调循环送风系统（HVAC）应用
1、设计依据
对方提供的相关数据
《药品生产验证指南》；
卫生部《消毒技术规范》；
《制药装备实施GMP新技术新产品信息文集》；
国家医药管理局《GMP验证指南》。
２、设计原则
本方案严格执行国家和当地的卫生、安全等法规，经本方案处理的空间，其微生物各项指标均能达到甲方所要求的标准。
然后确定整个洁净厂房洁净度级别
根据《消毒技术规范》及实际应用经验，三十万级取C=2.55ppm=5mg/m3；十万级取C=5ppm=10mg/m3；万取C=15ppm=30mg/m3；百级取C=20ppm=40mg/m3。
臭氧的自然半衰期（S）,参比状态下为23min左右，一个小时的衰退率为61%。设计：应用臭氧灭菌60min时达到要求浓度后，继续保持一段时间（1~1.5小时），即可得到机械设备和建筑物体表面沉降菌落彻底杀灭的作用，达到化学熏蒸大消毒的效果
以与中央空调自动控制系统结合，采用分时段自动消毒功能；也可以设定手动开启臭氧发生设备，人工不定时启动臭氧发生装置（必须在空调系统运行过程中）对空气进行灭菌消毒。
臭氧消毒代替化学试剂薰蒸灭菌，实现了洁净室空调系统节能。
GMP实施指南要求洁净度100级，10000级区域的空调宜连续运行，非连续运行的洁净室，可根据工艺生产要求，在非生产班次时，空调系统宜作值班运行，使室内保持正压。为保证洁净度，一般空调是连续运转的，只有这样才能避免洁净室受到悬浮粒子和微生物的污染。用臭氧对洁净室进行消毒灭菌，就可以在无菌室不作业时，将空调机组全部停止运行，上班前2小时左右，开风机消毒灭菌换空气即可，实现了洁净室的节能。
在制药行业的净化系统中，一般应用臭氧灭菌一小时便可达到浓度要求，继续保持1-1.5小时，即可得到机械设备和建筑物体表面沉降菌落彻底杀灭的作用，完全取代化学熏蒸大消毒。
臭氧发生器选型
如何选用臭氧发生器，就必须知道臭氧发生器的评价指标。一般评价一个臭氧发生器最基本的指标是：臭氧产量，臭氧浓度，可靠性、使用寿命，电耗等。用于药厂的臭氧发生器功率比较小，电耗是一个次要条件。
节约消毒剂减轻劳动强度，同时解决了消毒剂易燃易爆问题。
由于采用臭氧消毒，可以避免化学药剂薰蒸产生的二次污染问题，而且对空气过滤器有疏导作用，这样就会延长过滤器尤其是高效过滤器的使用寿命，从而节约维护费用。
空压机-z制氧机-臭氧发生器-空调总送风管-各净化区。
臭氧发生器把产生的臭氧用尼龙管直接引到送风主管道中，利用HVAC系统中净化风机产生的压力风源，扩散至所控制的整个洁净区域，此安装方法对新建、改建厂房均适用。
对没有HVAC系统的房间，可以把臭氧直接通到房间内，利用内循环，把臭氧扩散至整个房间，同样可以达到消毒灭菌目的。
设计中坚持科学态度，以体现技术先进、经济合理、安全可靠、操作简单运行方便的特点。
臭氧灭菌配置方案
根据中央空调的工艺特点，可分为集中式集中空调系统、诱导器空调系统和风机盘管空调系统等方式。具体的臭氧投加消毒方式可以根据中央空调的不同类型，选择相应的投加消毒方式利用中央空调送风设备，将臭氧发生器生产的臭氧气体通过空调系统的送风设备（包括新风风机），扩散至所控制的整个区域，利用中央空调的空气输送管道，将臭氧气体混合进入系统空气内，同时利用内循环，使空气中臭氧浓度均匀，通过与系统空气的接触混合，杀灭环境空气内存在的细菌、传染性病毒和微生物，提高环境空气的质量，保证了生存在改换境内人员的身体健康。在要消毒区域的环境中不增加任何其他消毒设备，即可达到灭菌的目的，可以有效的杀灭各种病毒和病菌。实践中发现，臭氧还能对高效过滤器起到溶菌疏导的作用，延长其使用臭命。