PEARL 项目：为您的实验室设施提供公正、全面的结果
- 三种领先的通风系统
- 七种不同的配置
- 九个关键绩效因素
PEARL 使用热负荷、智能传感器和远程控制系统模拟真实的实验室场景，在相同条件下测试三种不同的实验室通风设置。通过在严格可比和可控的环境中进行广泛试验，该项目得出了突破性发现，将重塑全球实验室通风标准。
适用于高性能实验室环境的相互依赖数据
Project PEARL 为负责在全球范围内创造更优越、更安全、更可持续的实验室环境的专业人员提供客观的见解和实际优势。这种独立的方法可以为通风优化、能源管理和改善乘员安全提供基于证据的决策。
测试对象：
三台领先的实验室通风
我们在严格可比和可控的实验室环境中测试了三种不同的实验室通风系统。
HL-X-VENT™ 是专为实验室和工业环境设计的先进通风解决方案，构成了 HL-X-LAB™ 模块化基础设施系统的核心组件。它专注于无通风的半层流气流分布、能源效率以及关键空间和环境（如 BSL 实验室和洁净室）的高安全标准。
层流式空气扩散器广泛用于关键实验室和洁净室环境。例如，它可以提供顺畅的定向气流，例如位于工作台正上方，以保持稳定的条件，最大限度地减少湍流并降低污染风险。它专为洁净室和生物安全实验室而设计，可确保精确的环境控制并符合严格的安全标准。
涡流扩散器使用旋转的空气模式来分配和混合整个房间的空气供应。这种设计支持温度控制和污染物的稀释，但会产生湍流，从而降低舒适度和生产率，使其不太理想，尤其是在需要严格层状条件的环境中。它们通常应用于教育实验室环境，提供了一种实用且具有成本效益的解决方案。
核心评估因素：实验室通风实验背后的关键问题
我们全面的测试协议检查现实实验室条件下的关键性能指标，测量从能效到空气质量控制的所有方面，以确定哪个系统能提供卓越的结果。
通风系统如何有效地维持稳定和安全的实验室环境？我们研究了温度分层和空气分布等区域，因此记录了整个房间的温度和气速分布情况。
通风系统消耗多少能源，如何最大限度地提高效率？我们专注于散热负荷、冷却能力和设定点稳定性。
它在实验室中去除空气中的污染物的速度和效率如何？我们使用了恢复时间方法，即实验室空间中充满大型气溶胶气体颗粒直到达到最大浓度，然后监测恢复到正常水平所需的时间。
该系统能否轻松集成到现代的模块化实验室基础架构中，能否适应不同的使用目的？该测试是在楚格的试点实验室在功能齐全的实验室环境中进行的。因此，Siemens Smart Lab Ecystems和我们的关键房间自动化系统的灵活性和适应性都经过了测试。
气流是否会改善或破坏实验室用户的工作环境？舒适度是根据ISO 7730（热环境的人体工程学）在测试室的两个位置测量的，我们在其中模拟两名工作人员，一个人站在通风柜旁工作，另一个坐在实验室工作台上。
实验室环境中的气流如何与表面相互作用以影响空气模式？测试检查了在不断变化的条件下气流模式如何粘附在天花板、设备或墙壁上。使用雾机和激光可视化，我们使康达效应可见，以评估其在维持安全和舒适条件方面的作用。
视频 deep dive：我们如何建造世界上第一个现实生活中的通气测试区
在这段视频中，蒂姆·沃尔什（西门子）和玛丽·特雷斯·莫泽（卢塞恩应用科学大学）详细介绍了楚格西门子智能基础设施园区试点实验室PEARL项目的技术设置。
从使用烟雾和激光跟踪气流到恢复时间测量和用户舒适度分析，这场长达 10 分钟的会议揭示了如何收集用于评估实验室通风系统性能的复杂、高精度数据。
结果一览：反映实验室实际性能条件的真实数据
PEARL 的独立测试显示，实验室通风系统之间存在显著的性能差异，为实验室专业人员提供了反映实际操作场景的未经过滤的数据。以下是PEARL项目能够获得的一些非凡的数据和成果。
31%
31% 卓越的局部换气率
尽管气流速度较低，但Smart Lab Ecosystem HL-X-VENT™ 系统的平均局部换气率仍高出 31%，这证明安全和污染物控制不需要过多的气流。
300
300 w/m2-掌握极端热负荷变化
尽管大多数系统的功率都超过180瓦/平方米，但测试表明，提供HL-X-VENT™ 的Smart Lab Ecosystem合作伙伴即使在高达300瓦/平方米的内部负载下也能保持用户的舒适度。
29%
29% 更快的颗粒去除
在房间中央（通风柜附近），与传统的层流入口扩散器相比，使用HL-X-VENT™ 空气和光通道的颗粒去除速度提高了29％，这是实验室条件的关键安全因素。
45%
45% 更好的通风效率
通风效率衡量特定房间条件所需的空气量。我们测得的空气量不到所需空气量的一半，效率提高了45％，这表明可以很好地去除危险气体和热量。
下一步：PEARL 的 digital twin
由卢塞恩应用科学大学开展的PEARL项目收集了大量有价值的数据。这些数据是与西门子专家和合作伙伴合作分析的，为创新项目和有影响力的用例奠定了坚实的基础。
如何利用协作和仿真的力量来改善实验室的未来：我们创建了 PEARL 计划的数字模型，它超越了简单的几何结构。我们对热和流体动力学、粒子轨迹以及影响安全性和舒适度的因素进行了建模。当我们将仿真结果与 Project PEARL 的实际数据进行比较时，精度非常惊人。这种能力是变革性的。它使我们能够模拟设备负荷并评估风险，例如直接在通风柜前方的高气速，然后再花一美元进行施工。我们可以在下一代实验室的 digital twin 中调整设计以优化性能、安全性和舒适度。