实验室通风柜能源损耗分析

当今国内，将近800,000台通风柜运用于实验室。每年有近30,000到40,000台新的通风柜会被安置在现有的实验室和新建实验室里。
      对环境的影响和能耗是什么？
      一台常见通风柜每天工作8-10小时如果不是24小时的话，每小时会向外排出1200-1500立方米的实验室空气。实验室必须要配备空调系统来保证实验室内恒温和恒湿以确保实验的精准，但经空调制造的冷暖风往往被管道系统轻易地向外排放掉。那么平均每台通风柜每年的损耗约为17,000人民币。也就是说，中国的化学实验室若都配备空调系统的话，每年的损耗共计136亿人民币！一些高瞻远瞩的公司和研究机构（例如：医院，研究中心，大学）都设有质检实验室和研发实验室，这对他们来说是巨大的能源浪费。在过去，能源的消耗很便宜，没有人去真正的关心。但现在的情形已经今非昔比了，实验室通风柜的能源消耗值得大家去密切关注。
      另外，外排式的通风柜也会对生态环境产生直接或间接的破坏。直接破坏是因为很多实验室附近的住宅区和办公楼往往要遭受通风柜管道排出的化学品废气的污染。间接原因是，中国发电的主要能源是煤。美国的一项研究表明实验室通风柜（在美国大约为750万台，与中国的数量大致接近）的能源消耗等同于至少12家250兆瓦特的发电厂不断发电所产生的能源，而电厂燃煤发电会释放出二氧化硫（产生酸雨）和二氧化碳（形成温室效应）。所以发电使通风柜运作所产生的污染相当于300万辆汽车所产生的污染。
      一种解决方法是减少通风柜外排的排风量。此种方法的运用主要是借助于VAV系统（变风量控制系统），主要是在操作过程中尽可能降低前门板的高度，即通风柜的前门板开得越低，排到室外的空气体积就越小，并且需要的补风量就越少。相反，通风柜的前门板开得越高，排到室外的空气体积就越大，需要的补风量就越大。对于装有VAV系统的通风柜，为了保障实验人员安全，无论门板处于何高度，面风速都必须达到0.5m/s。安装VAV系统是非常复杂和昂贵的，并且，要通过其带来的节约能耗来回收安装的成本要花费很长的周期。*重要的是，如果实验人员没有养成良好的习惯来注意开门高度的话，VAV系统将失去其节约能耗的作用。
      另一种解决方法是使用无管净气型通风柜。此类通风柜配有活性炭过滤器，能够吸附操作过程中产生的化学气体，过滤完毕后，洁净的空气将在室内循环，而不是排到室外。此类无管净气型通风柜可以称作为“绿色通风柜”，它有两大突出优点：一是不外排室内空气，从而节约了大量能耗；二是不污染环境。此外，它的灵活性也是很突出的，只需要一个电源插座，可以将其放置于实验室任何一个位置。目前，化学实验室内的70%的操作可以在无管净气型通风柜内进行，这主要取决于操作所用到的化学品种类，数量及频率。在无管净气型通风柜内进行的操作，通常而言，过滤器的平均寿命是1年，而每年消耗的过滤器成本是外排通风柜每年浪费的能耗的1/10。无管净气型通风柜在全球发展的历史已有36年，并且在不断的技术革新过程中，其过滤效率和过滤器吸附能力已大大提升。使用无管净气型通风柜的重要前提是：此类产品必须符合相关标准，如NFX 15-211及ANSI-AIHA Z9.5-2003，此类安全标准对面风速，泄露浓度，过滤效率及用户信息手册上的过滤器吸附能力等重要参数有严格规定。基于无管净气型通风柜的突出特点，它将成为未来化学实验室内进行化学操作的主要保护工具