一种GMP实验室洁净空调系统控制方法与流程

本发明涉及洁净空调技术领域，特别是涉及一种GMP实验室洁净空调系统控制方法。

背景技术：

再生医学研究平台及干细胞GMP级制备实验室。包括再生医学干细胞GMP生产转化应用平台、干细胞质量控制平台及干细胞保存和复苏平台。基本功能包括干细胞GMP制备、干细胞的纯化、干细胞的保存与干细胞质量控制等。

GMP(干细胞生产环境联合控制技术)实验室是需要通过GMP认证，一套适用于制药、食品等行业的强制性标准，要求从原料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量控制等方面按国家有关法规达到卫生质量要求，形成一套可操作的作业规范体系，从而生产出来的药品或者干细胞制品直接应用于临床治疗病人，GMP实验室是临床应用型实验平台。其室内环境要求是比较高，要满足净化需求，又要相互互不干扰，空调系统必须各自独立设置，并且需要一套特别的控制方法来进行控制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种GMP实验室洁净空调系统控制方法，使生产间与辅助用房的温、湿度、洁净度达到生产要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种GMP实验室洁净空调系统控制方法，所述洁净空调系统应用于GMP实验室，所述GMP实验室包括第一生产间、第二生产间和辅助用房，所述第一生产间的面积大于第二生产间，所述辅助用房包括一更辅助房、二更辅助房、一缓辅助房和二缓辅助房，所述第一生产间、第二生产间和辅助用房共用一套空气处理机组，在运行过程中，通过对空气处理机组的新风系统、回风系统和排风系统的控制首先保证第二生产间的环境参数，再保证第一生产间的环境参数和辅助用房的环境参数，具体控制方法如下：在空调季时，增大冷水供水阀和冷水回水阀的开度，减小热水供水阀和热水回水阀的开度，减小蒸汽阀门开度；在过渡季时，平衡冷水阀和热水阀的阀门开度；在采暖季时，减小冷水供水阀和冷水回水阀的开度，增大热水供水阀和热水回水阀的开度，增大蒸汽阀门开度；同时在空调季和采暖季时，关闭新风系统，控制送风阀和排风阀的开度，使得实验室的压差顺序为第一生产间、第二生产间、一更辅助房、二更辅助房、一缓辅助房和二缓辅助房；在过渡季，打开新风系统，增大新风送风量，使得实验室的压差顺序为第一生产间、第二生产间、一更辅助房、二更辅助房、一缓辅助房和二缓辅助房。

在空调季时，实时检测实验室内的温度和湿度，当实验室中部分区域的温度距离设定温度大于第一门限值时，打开新风系统使得室内空气流动，当实验室内部各个区域的温度趋于一致时，关闭新风系统；判断室内温度与设定温度的大小，当室内的温度高于设定温度时，则继续增大冷水供水阀和冷水回水阀的开度，继续减小热水供水阀和热水回水阀的开度，直至室内温度达到设定温度；当室内的温度低于设定温度时，则减小冷水供水阀和冷水回水阀的开度，增大热水供水阀和热水回水阀的开度，直至室内温度达到设定温度；当室内的温度等于设定温度时，则保持原来的冷水供水阀、冷水回水阀、热水供水阀和热水回水阀的开度。

在采暖季时，实时检测实验室内的温度和湿度，当实验室中部分区域的温度距离设定温度大于第二门限值时，打开新风系统使得室内空气流动，当实验室内部各个区域的温度趋于一致时，关闭新风系统；判断室内温度与设定温度的大小，当室内的温度高于设定温度时，则增大冷水供水阀和冷水回水阀的开度，减小热水供水阀和热水回水阀的开度，直至室内温度达到设定温度；当室内的温度低于设定温度时，则继续减小冷水供水阀和冷水回水阀的开度，继续增大热水供水阀和热水回水阀的开度，直至室内温度达到设定温度；当室内的温度等于设定温度时，则保持原来的冷水供水阀、冷水回水阀、热水供水阀和热水回水阀的开度。

所述第一门限值为设定温度的2％-4％。

所述第一门限值为设定温度的2％-4％。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明根据不同季节来调节空调的风系统和水系统，使得GMP实验室能够满足净化需求，在调节时，实时检测室内温湿度情况，在室内温度出现较大的偏差时，使得实验室中每个角落的温湿度趋于同一水平后，再进行调节，保证了整个实验室温湿度的一致性，提高了空调系统利用效率并延长了空调机组的寿命。

附图说明

图1是本发明应用的空调系统结构方框图；

图2是本发明应用的空调系统控制原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种GMP实验室洁净空调系统控制方法，所述洁净空调系统应用于GMP实验室，所述GMP实验室包括第一生产间、第二生产间和辅助用房，所述第一生产间的面积大于第二生产间，所述辅助用房包括一更辅助房、二更辅助房、一缓辅助房和二缓辅助房。

本实施方式中，大生产间(即第一生产间)，小生产间(即第二生产间)，辅助用房共用一个空气处理机组。其采用的空调风系统如图1所示。图中1、热泵机组；2、集中式空气处理机组(AHU)；3、大生产间；4、辅助用房；5、小生产间；6、冷却水进水；7、冷却水回水；8、热水回水；9热水进水；10、冷水回水；11、冷水进水；12、蒸汽进口；13、新风；14、回风；15、排风。

在空调系统运行过程中，通过对新风系统、回风系统、排风系统的控制首先保障小生产间的环境参数，再保证大生产间的环境参数，同时保证辅助用房的环境参数。其中小生产间采用空气循环机组送风+顶布FFU送风模式，大生产间为上送下回，辅助用房为上送上回。通过合理的气流组织，使各区域达到洁净要求。

如图2所示，空气处理机组控制原理为：根据回风管上温度传感器信号控制冷、热水回水管上电动两通阀；对风机进行自动启.停控制并监测手、自动运行状态.故障时报警；新风管上电动风阀、水管上电动两通阀与风机启停联锁控制；用压差传感器作空气过滤器阻塞报警；通过回风管上湿度传感器控制蒸汽电动调节阀。具体控制过程如下：

在空调季时，增大冷水供水阀和冷水回水阀的开度，减小热水供水阀和热水回水阀的开度，减小蒸汽阀门开度，例如，可将冷水供水阀和冷水回水阀的开度增大至75，热水供水阀和热水回水阀减小至25；在过渡季时，平衡冷水阀和热水阀的阀门开度，例如将冷水供水阀、冷水回水阀、热水供水阀和热水回水阀均设为50；在采暖季时，减小冷水供水阀和冷水回水阀的开度，增大热水供水阀和热水回水阀的开度，增大蒸汽阀门开度，例如，可将冷水供水阀和冷水回水阀的开度减小至25，热水供水阀和热水回水阀增大至75；同时在空调季和采暖季时，关闭新风系统，控制送风阀和排风阀的开度，使得实验室的压差顺序为第一生产间、第二生产间、一更辅助房、二更辅助房、一缓辅助房和二缓辅助房；在过渡季，打开新风系统，增大新风送风量，使得实验室的压差顺序为第一生产间、第二生产间、一更辅助房、二更辅助房、一缓辅助房和二缓辅助房。

值得一提的是，本实施方式中，在空调运行期间，需要对实验室内进行动态监测，从而实时获取实验室内各区域的温度和湿度，并根据温度和湿度的情况调节水系统。

在空调季时，实时检测实验室内的温度和湿度，当实验室中部分区域的温度距离设定温度大于第一门限值时，该第一门限值可以是设定温度的2％-4％，打开新风系统使得室内空气流动。例如设定温度为25℃，则当实验室中部分区域的温度与设定温度之间的差值在0.5～1℃时，则打开新风系统。由于新风系统打开，此时实验室内的空气流动加快，从而确保实验室内部各个区域的温度能够趋于一致，当实验室内部各个区域温度趋于一致时，则关闭新风系统。然后，判断室内温度与设定温度的大小，当室内的温度高于设定温度时，则继续增大冷水供水阀和冷水回水阀的开度，继续减小热水供水阀和热水回水阀的开度，直至室内温度达到设定温度，即将冷水供水阀和冷水回水阀的开度调整到85，热水供水阀和热水回水阀的开度调整到15；当室内的温度低于设定温度时，则减小冷水供水阀和冷水回水阀的开度，增大热水供水阀和热水回水阀的开度，直至室内温度达到设定温度，即将冷水供水阀和冷水回水阀的开度调整到65，热水供水阀和热水回水阀的开度减小到40；当室内的温度等于设定温度时，则保持原来的冷水供水阀、冷水回水阀、热水供水阀和热水回水阀的开度，即保持原来的冷水供水阀和冷水回水阀的开度为75，保持原来的热水供水阀和热水回水阀的开度为25。同时当实验室内的湿度值不在湿度预设范围时，通过调节蒸汽阀门开度来对室内的湿度进行调节，当湿度值超过预设范围时，则减小蒸汽阀门开度，当湿度值低于预设范围时，则增大蒸汽阀门开度。

在采暖季时，实时检测实验室内的温度和湿度，当实验室中部分区域的温度距离设定温度大于第二门限值时，打开新风系统使得室内空气流动。例如设定温度为22℃，则当实验室中部分区域的温度与设定温度之间的差值在0.4～0.8℃时，则打开新风系统。当实验室内部各个区域的温度趋于一致时，关闭新风系统；判断室内温度与设定温度的大小，当室内的温度高于设定温度时，则增大冷水供水阀和冷水回水阀的开度，减小热水供水阀和热水回水阀的开度，直至室内温度达到设定温度，即将冷水供水阀和冷水回水阀的开度调整到40，热水供水阀和热水回水阀的开度调整到65；当室内的温度低于设定温度时，则继续减小冷水供水阀和冷水回水阀的开度，继续增大热水供水阀和热水回水阀的开度，直至室内温度达到设定温度，即将冷水供水阀和冷水回水阀的开度调整到15，热水供水阀和热水回水阀的开度调整到85；当室内的温度等于设定温度时，则保持原来的冷水供水阀、冷水回水阀、热水供水阀和热水回水阀的开度，即保持原来的冷水供水阀和冷水回水阀的开度为25，保持原来的热水供水阀和热水回水阀的开度为75。同时当实验室内的湿度值不在湿度预设范围时，通过调节蒸汽阀门开度来对室内的湿度进行调节，当湿度值超过预设范围时，则减小蒸汽阀门开度，当湿度值低于预设范围时，则增大蒸汽阀门开度。

通过上述控制方法对GMP实验室的空调系统进行控制，其可满足生产间夏季室内设计参数温度24℃，相对湿度60％；冬季室内设计参数温度22℃，相对湿度40％；噪声小于55db(A)。满足其他房间夏季室内设计参数温度24℃，相对湿度60％；冬季室内设计参数温度22℃，相对湿度40％；噪声小于55db(A)。满足洁净区域净化级别，与低级房间压差，最小换气次数，新风量换气次数等主要技术指标，具体效果见表1和表2。

表1各房间参数不同季节的温湿度及噪声参数

表2洁净区域主要技术指标

为了保障净化区域内的温湿度、净化级别等要求达到设定要求，对房间门的设计及送回风口的设计进行了最优布局，并且采用房门单向设计，保证了只能从低净化区域走向高净化区域的气流组织及空气洁净度，以及对房间的空调机组控制逻辑进行了要求，从而实现各房间所需达到的标准参数。