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實驗室通風控制系統演進及簡介

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實驗室通風控制演進史:

1900s定風量控制
1960s雙穩態與輔助空氣
1983 變風量控制
1993 適應性控制

在早期排煙柜及實驗室之氣流控制,是以一獨立之定風量系統來控制運作,其系統與調節門開度、熱負載或實驗室排煙柜使用率無關,因為排煙柜在調節門全開時的表面風速到達100 fpm,實驗室壓力亦可保持一基本負壓,所以能達某種程度的安全性。 
但是這種控制方式有其存在之問題,因為當排煙柜調節門位置降低時,表面風速會超過100 fpm,因而會造成擾流及回流的現象,而這種現象會導致排煙柜內的氣體外泄,這也是許多現行法令規章內均規定表面風速不可超過125 fpm的原因。 
另外,實驗室內通常不只裝置一臺排煙柜,所以大量的進氣需求,會產生強勁的氣流,這種氣流也會在排煙柜附近造成橫越氣流(cross drafts) ,當這種橫越氣流超過表面風速值之33%至55%時,則容易造成排煙柜之捕捉能力喪失。 
很后一點是,這類定風量系統不論是在大型之機械裝置及能源消耗方面之成本都相對較高。
為了解決這些的問題,在1960及1970年代,開始使用排煙柜之雙穩態控制系統,雖然這個方式可獲得較佳的表面風速控制,并且也可以降低能源及成本,而這種控制方式也只解決了部份的問題,但此一系統仍為定風量系統,因之定風量系統中許多其它的問題仍然存在。
到了1980年代初期發展出一較先進之系統,亦即實驗室變風量控制系統。這種系統可以將排煙柜之表面風速控制維持在一定值,近十年來變風量控制系統功能亦 不斷精進,如使用特殊之文丘里(Venturi)氣閥對排煙柜及實驗室氣流提供很佳之控制,以使進、排氣之風量控制能達到非常精確以及并能對進、排氣之風 量之變化作出立即反應。
相較于定風量系統,由于變風量控制系統是基于排煙柜調節門開度及實驗室熱能需求設計,故可降低排煙柜及實驗室氣流需求量,并且亦可節省較多的能源。
第四種方法為適應性控制(Usage Based Controls, UBC),藉由適應性控制方式,氣流量在人員離開時,可控制在很小安全范圍內,而一旦使用者開始使用排煙柜時,系統才會增加氣流量。


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