引言

醫藥潔凈廠(chǎng)房對生產(chǎn)環(huán)境的溫濕度具有嚴苛要求，其穩定性直接影響藥品生產(chǎn)工藝、設備運行及微生物控制效果，是GMP規范的核心內容。潔凈空調系統作為環(huán)境保障的關(guān)鍵設備，其控制邏輯的合理性決定了溫濕度參數的精度與系統運行能效。當前普遍采用的溫濕度控制策略在實(shí)際運行中暴露出響應滯后、能耗偏高、局部超差等問(wèn)題。本文深入分析常規控制邏輯的缺陷，結合醫藥廠(chǎng)房?jì)葏^負荷特點(diǎn)，提出以送風(fēng)參數為核心的優(yōu)化控制思路，旨在提升控制品質(zhì)與能源利用效率。

常規溫濕度控制邏輯缺陷

濕度控制缺陷

常規方案依賴(lài)控制除濕表冷盤(pán)管后的機器露點(diǎn)溫度（即空氣經(jīng)表冷除濕后達到的飽和狀態(tài)溫度）來(lái)間接控制房間濕度。此方法在低濕需求或室內濕負荷變化時(shí)，易導致除濕過(guò)度（“過(guò)冷除濕”），需后續再熱補償，造成顯著(zhù)的冷熱抵消能耗浪費，系統能效低下。詳見(jiàn)《潔凈空調系統流程圖》。

溫度控制缺陷

溫度控制通常依據回風(fēng)主管上的溫度傳感器，調節二次降溫表冷盤(pán)管或加熱盤(pán)管（如熱水盤(pán)管或電加熱）的閥門(mén)開(kāi)度。該方式存在顯著(zhù)問(wèn)題：

溫濕度控制邏輯優(yōu)化思路

①醫藥廠(chǎng)房生產(chǎn)車(chē)間室內冷負荷特點(diǎn)

醫藥廠(chǎng)房生產(chǎn)車(chē)間（尤其是核心潔凈區）多位于建筑內區，基本不受太陽(yáng)輻射影響，且受外圍護結構傳熱影響較小。其室內冷負荷主要源于生產(chǎn)設備散熱、人員、物料及照明，在正常生產(chǎn)時(shí)段內通常呈現長(cháng)時(shí)間相對穩定的特點(diǎn)�；�于此負荷特性，提出以下優(yōu)化控制邏輯：

②核心策略轉變：

摒棄以機器露點(diǎn)和回風(fēng)溫度為主導的控制方式，將送風(fēng)管上的高精度溫濕度傳感器作為主反饋控制點(diǎn)。

③濕度控制優(yōu)化：

直接根據送風(fēng)濕度傳感器的實(shí)測值，實(shí)時(shí)調節除濕表冷盤(pán)管的冷凍水閥（或直膨系統膨脹閥），精確控制送風(fēng)含濕量（或露點(diǎn)溫度），確保滿(mǎn)足房間除濕需求。這避免了“過(guò)冷除濕”和再熱能耗。

④溫度控制優(yōu)化：

直接根據送風(fēng)溫度傳感器的實(shí)測值，實(shí)時(shí)調節二次降溫表冷盤(pán)管或加熱盤(pán)管的閥門(mén)開(kāi)度（冷水閥/熱水閥/蒸汽閥/電加熱功率），精確控制送風(fēng)溫度。

⑤回風(fēng)參數的輔助優(yōu)化作用：

回風(fēng)主管上的溫濕度傳感器數據并非棄用，而是作為輔助控制參考點(diǎn)和優(yōu)化器輸入。PLC控制系統實(shí)時(shí)分析回風(fēng)溫濕度與設定值的偏差及其變化趨勢。

基于回風(fēng)狀態(tài)和房間負荷的穩定性，系統動(dòng)態(tài)微調送風(fēng)溫濕度的設定值（例如，在回風(fēng)溫度穩定且接近設定值時(shí)，可適當放寬送風(fēng)溫度控制死區，減少閥門(mén)動(dòng)作；當回風(fēng)溫度有緩慢上升趨勢時(shí)，可提前、平緩地略微降低送風(fēng)溫度設定值）。

⑥目標效果：

1）穩定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)：通過(guò)直接、快速響應地控制送風(fēng)參數，使送回風(fēng)溫濕度長(cháng)時(shí)間保持在一個(gè)相對穩定的狀態(tài)點(diǎn)。詳見(jiàn)《控制優(yōu)化后送回風(fēng)溫度波動(dòng)示意圖》。

2）提升控制品質(zhì)：顯著(zhù)減少送風(fēng)溫度波動(dòng)，縮短系統響應時(shí)間，提高房間整體溫濕度均勻性和控制精度，降低局部超差風(fēng)險。詳見(jiàn)《控制優(yōu)化后送回風(fēng)溫度波動(dòng)示意圖》

3）實(shí)現節能：避免或大幅減少因“過(guò)冷除濕”和再熱、以及因控制振蕩導致的閥門(mén)頻繁動(dòng)作和冷熱抵消而產(chǎn)生的無(wú)效能耗。本質(zhì)上形成了以送風(fēng)參數為內環(huán)（快速響應）、回風(fēng)參數為外環(huán)（設定值優(yōu)化）的串級控制結構。

控制優(yōu)化后送回風(fēng)溫度波動(dòng)示意圖

4）外環(huán)優(yōu)化控制（慢響應回路）：

a.輸入：回風(fēng)溫濕度 + 房間設定值；

b.動(dòng)作：每 5-10分鐘調整一次送風(fēng)設定值；

c.當回風(fēng)濕度穩定時(shí)→放寬送風(fēng)濕度死區→減少除濕盤(pán)管動(dòng)作；

d.當回風(fēng)溫度緩升時(shí)→提前0.5℃降低送風(fēng)溫度→避免二次降溫閥門(mén)突開(kāi)；

外環(huán)優(yōu)化控制示意圖

5）內環(huán)快速控制（毫秒級響應）：

a.響應速度：＜1秒

b.濕度控制→除濕表冷盤(pán)管閥門(mén)（冷凍水流量）

c.溫度控制→二次盤(pán)管閥門(mén)（冷/熱水流量）

內環(huán)優(yōu)化控制示意圖

結論

醫藥潔凈廠(chǎng)房?jì)葏^相對穩定的冷負荷特性為優(yōu)化空調溫濕度控制邏輯提供了基礎。將控制核心從傳統的機器露點(diǎn)和回風(fēng)參數轉向以送風(fēng)溫濕度傳感器為主反饋，并利用回風(fēng)參數實(shí)時(shí)優(yōu)化送風(fēng)設定值的策略，是解決常規控制邏輯缺陷的有效途徑。該優(yōu)化方案能夠：

1、顯著(zhù)提升控制精度與穩定性：減少送風(fēng)波動(dòng)，改善房間均勻性，有效保障關(guān)鍵工藝區域的溫濕度符合GMP要求。

2、實(shí)現顯著(zhù)節能：從根本上避免“過(guò)冷除濕”及后續再熱能耗，減少因控制振蕩帶來(lái)的無(wú)效能耗，提高系統整體能效。

3、增強系統響應性：對室內負荷變化的調節更為及時(shí)和平穩。

因此，在醫藥潔凈廠(chǎng)房潔凈空調系統的設計與改造中，應優(yōu)先考慮采用基于送風(fēng)參數反饋的優(yōu)化控制邏輯，以實(shí)現更精準、更穩定、更節能的運行效果。后續研究可結合具體項目實(shí)測數據，進(jìn)一步量化該優(yōu)化策略的節能效益和控制品質(zhì)提升程度