引言
随着科学技术的发展，通风柜广泛应用于科学研究机构、高等学校及各类实验室。通风柜的排风量通常采用控制风速法来确定。
坦垫连多的关键是确定通风柜操作口控制风速的大小，控制风速的大小通常由污染物的性质来确定。由空气流动理论我们知道，吸气流速度衰减很快，要想保证整个操作口有一定的控制风速，避免柜内有害物逸人室内，衬要很大的动力消耗。另外，通风柜排走的风t很大，且排走的都是室内空气，在空调房间)}季会造成很大的冷盆损失，冬季会造成很大的热盆损失。出于节能的需要，人们提出了不少节能措施，如补风型通风柜、变风通风柜、气幕式通风柜，这些措施虽然有一定的节能效果7但这些措施或多或少也存在一些问题，下面我们就这些节能措施的特点及存在的间题分别论述之。
2通风柜的节能措施及存在的问题
2.1补风型通风拒
这种通风柜国内已大量生产，有人也称其为送风式或节能型通风柜。
补风型通风柜的特点是在通风柜的前上方设有送风口，占排风} 70%左右的空气从这里送出，当柜门开启时，送风气流在操作口处形成风幕，阻挡有害气体外逸，同时只有30%左右的空气由室内补充。当柜门关闭时，占排风} 70%左右的空气直接送至柜内，同柜内有害物一起排走。这种通风柜既不影响室内的气流，也不受室内气流的影响，由于排走的室内空气较少，对采晚空调房间，有利于节能。如果扣除送风所消耗的能盆，可节约so0o以上的能}o}外，操作者作为通风柜前的降碍物，会引起送风气流的扰动。由于气流的绕流效应发生在气流的下风向，操作者的脚部附近产生负压，从而导致涡流的发生，该涡流会将通风柜内的有害气体引导至呼吸区，使操作者的安全性降低。而采用70写的外补风可以使胸部的锅流下移至腹部，保证了操作者的安全性。尽管补风型通风柜有以上特点.，但其也存在以下问题:
排风管接口
补风箱
初放过挂登
后夹续
百叶片
补风组通风拒结构
(1)由于补耳型通风柜增加了一个送风系统，初投资增大，所需要的动力消耗也增大，即运行费用增大，因此在使用补风型通风柜时，应该对整个系统的回收期进行评估。另外，送风系统的设计要合理，否则补风型的节能效果会大大降低。
(2)补风型通风柜的节能，归因于使用不加热送风，这会降低室内空气温湿条件。另，外，在冬季采用室外送风，会给人体带来不舒适感，使操作者的安全性下降，如果送风在冬季实行加热的话，则送风沮度应比室温要高一点，这个要求使节能的可能性大大降低。很多补风型通风柜的运行结果并不节能，有的系统甚至比传统的通风柜耗能还有所增加。
(3)送风口的送风速度太大，会产生文丘里效应，从而把有害物诱导至工作区。
2. 2变风责通风拒
通风柜的排风量都是按照操作口全开时，保证操作口有一定的控制风速计算出来的，操作口的控制风速大小是由有害物的性质来确定的。但是通风柜在运行时，操作口并不一定一直全开。对于多个通风柜的排风系统，也并不一定所有通风柜都同时使用，这样就存在着一个降低排风量的节能机会。由于采用人工调节排风量来保证操作口有恒定的控制风速是困难的，且风机的动力消耗也并未减少，因此这就需要设计一套变风量通风柜排风系统，变风通风柜排风系统的核心是控制系统。目前，变风排风控制系统改变通过通风柜操作口的气流流量有电动和气动多种方法，这些方法都是利用一些装1来保证操作口高度变化时，操作口仍有一定的控料风速。目前，人们采用的两个主要控制方法是风速自动检侧法和通风柜柜门位里自动检侧法。
C1)风速自动检测法
装在通风柜内侧壁上，速度控制器安装在操作口前，当通风柜柜门开关时，速度传感器通过相应的平均面风速对应的空气速度变化的测值提供给速度控制器，速度控制器把传感器的信号和选择的设定值相比较，通过变频调节器，改变风机的转速，从而达到按要求调节排风量的目的。很多有效的面风速自动检测控制器是以比例—积分—导数控制参为基础的微型处理器，当气流条件变化时，它有益于克服系统的振荡。
(2)柜门位1自动检侧法
这种方法中的控制器应力求保证通风柜操作口面积上有一个恒定的平均面风速，并不是利用速度传感器侧量和控制某特定点的空气速度，因此，通风柜的排风量是与操作口面积成正比。这种排风控制系统是通过通风柜柜门位t传感器把有关柜门位t变化的信息输送给安装在柜前的监侧器，监侧器和变速驱动装t相连接，通过改变风机转速，从而改变排风系统的排风。另外，安装在通风柜前的监测器还含有校正调节系统，并且能够向操作者传送系统情况和安全信息。柜门位1自动检测法变风量排风系统。
电舰
柜}1位t传感器
变速驭动装宜
监侧器
变速软动装
速度控制器
困2风速自动检侧法变风f排风系鱿风速自动检侧法是把热电速度传感器安
拒门位f自动位侧法交风t排风系统
以上论述的只是单个通风柜变风量排风系统，对于如图4所示的多个通风柜并联的排风系统其变风量控制系统大体与单个通风柜排风控制系统相同，不同的一点是每个通风柜上的速度传感器或通风柜柜门位t监测器各自调节通风柜排风支管上的电动阔门，变频驱动装置通过静压控制器输送来的信号自动调节主排风管风机人口前某一点的静压，以使其保持恒定，从而达到改变排风量的目的。
变风量通风柜系统中的速度传感器是一个很重要的元件，为了保证其测量的性，一般要进行温度补偿以保证其在实验室温度范围内可靠的测量。另外在选用速度传感器时，还要考虑其耐用性以及对速度变化反应是否迅速等问题.由以上介绍我们可以看出，变风量通风柜排风系统的核心是变风量控制系统，但这套系统的造价是较高的。据国外一些系统的运行情况看，其造价回收期在2^7 5年以上。另外，要想保证节能效果，操作人员的配合是至关重要的。
2.3气幕式通风拒
由于射流的能量密度高，速度衰减慢，因此，为了克服传统通风柜存在的问题，有人设计了一种带有送风口的通风柜，送风口中心线和操作口外缘在一个垂直线上，通过送风口送出的射流(气幕)来封闭通风柜操作口，把有害物控制在通风柜内，并同有害物一起排走。这种带有送风口的通风柜被称为气幕式通风柜。其实气幕式通风柜送排风系统就是我们熟知的吹吸式通风系统。其特点是通过送风系统把少量室外空气或室内空气通过条缝型送风口送出，用排风机从通风柜排风，这时通风柜内必呈现负压状态，这样射流两侧就存在一压差△P，射流在这一压差△P的作用下发生偏转，当送排风比例适当时，射流正好把通风柜操作口完全封闭。
研究结果发现气幕式通风柜与传统式通风柜相比，如果送风口送出豹空气是从室外抽取的，无论是上送式还是下送式均可少排走80 % 6}I上的室内空气，即可节约冷或热负荷80以上，如果送风口送出的空气是从室内抽取的，也能少排走75写以上的室内空气，即可节约冷负荷的或热负荷75%以上。试验中还可看出上送气幕式通风柜的节能效果稍高于下送气幕式通风柜的节能效果。
另外研究结果还表明，对于同一送风量，随着送风口宽度的增加，需要的排风量减少，即射流卷吸室内的空气量减少，冷量或热量消耗也减少，其节能效果就好;相反，对于同一送风量，随着通风柜操作口高度的增加，需要的排风量增大，即射流卷吸室内的空气量增加，冷量或
热量消耗也增加，其节能效果就差。
由此可见，出于节能的稿要，在一定的情况下，适当增加送风口的宽度，或适当降低通风柜操作口的高度是大有益处的。气幕式通风柜虽然增加了送风动力消耗，但气幕式通风柜的排风量大大减少，排风动力消耗也大大降低，因此综合而育，气幕式通风柜的节能效益是很大的，有些问题还有待进一步研究。
3结束语
以上我们介绍了通风柜的三种节能措施及存在的问题，需要说明的是在考虑采用这些措施时，还要同时考虑整个房间的空气平衡和压力平衡。气幕式通风柜通过射流将通风柜操作口完全封闭，射流在流动的过程中要不断地卷吸室内的空气，但这部分卷吸量很少，对采暖空调房间的压力影响不太显著。而补风型排风柜排风量比较大，当柜门开启时，其.30%的排风量要由室内空气补充，这对采暖空调房间而言，可能会造成压力较明显的变化。因此，采用气幕式通风柜的室内压力比补风型通风柜的室内压力更易于平衡。
另外通风柜的节能效果还与有害物的温度、通风柜的结构、系统设计安装是否合理等因素密切相关，只要广大暇通技术工作者根据具体情况勇于探索，一定会节省更多的能量。
