洁净厂房空调系统的特点与节能

洁净厂房空调系统的特点与节能

刘丹

刘丹421022197910065452

[摘要]随着科技进步和技术的提升，各企业的成品率都大幅度提高，产品的质量在很大程度上得到了保证。但随着产品集成度和生产环境洁净度要求的提高，电子厂房的耗能却在急剧的增大，成为典型的耗能大户。本文即从洁净厂房空调系统入手，首先对空调系统的主要特点进行了分析，认为新风负荷较大，风机全压较高，以及运行成本较高是其最主要的特点，均会在不同程度上对空调系统的运行能耗产生影响。在此基础之上，对洁净厂房空调系统的节能方案展开了全面研究，望能够引起各方人员的高度关注与重视。

[关键词]洁净厂房；空调系统；特点；节能

在我国现代经济社会发展速度持续提升的背景之下，高端制造业的发展速度以及发展规模都是相当理想的。以医药生产企业以及集成电路生产企业为例，厂房洁净度的要求是非常严格的，由此使得我国洁净厂房的发展得到了各方人员的关注与重视。由于以上企业的生产实践中，厂房的洁净度水平会直接对产品的生产质量产生影响。因此，为了确保其洁净度达到理想状态，就需要通过消耗大量能量的方式，维持其洁净度的理想性，空调系统正是其中最关键性的技术手段之一。虽然空调系统对于提高厂房洁净度而言有重要意义，但同时也严重的能耗问题，造成了生产成本的增大。在这一背景之下，如何在不对洁净厂房空调系统正常运行产生影响的基础之上，采取相关技术手段，达到理想的节能效果，已成为备受各方关注与重视的问题之一。

本文即围绕该问题展开系统分析与探讨。

1洁净厂房空调系统主要特点1）洁净厂房空调系统的新风负荷较大：在洁净厂房投入实践运行后，常常不可避免的产生一些有毒有害的气体。为了确保洁净厂房的“洁净性”以及安全性，就需要及时排出厂房内存在的各种有害气体，而排风正是实现这一目的的重要技术手段之一。从空调系统的运行角度上来看，为了能够确保排风效率的理想与可靠，就需要在其正常运行的基础之上，适当的加大空调系统的新风量。与空调系统风机温升负荷以及工艺设备散热负荷对比，新风冷负荷所占比例是最大的（调查数据显示：一般意义上的洁净厂房平均新风量多在40.0~60.0m?（h·m?）范围内）。

2）洁净厂房空调系统的风机全压比较高：为了满足洁净厂房的实际需求，空调系统中往往需要配置大量的过滤器，对于过滤器而言，势必会导致其总阻力取值水平的提高。以高效过滤器为例，其在洁净厂房空调系统中有着相当突出的应用价值。在其正常运行的条件下，高效过滤器的初始阻力取值多在200.0Pa以上，终端阻力取值则多在400.0Pa以上，而在要求更高的洁净厂房应用环节中，其阻力将更加大。同时，空调系统运行中，新风需要进行三级过滤配合化学过滤处理，受此因素影响，过滤机组的总阻力取值势必会达到2500.0Pa以上。

为了能够克服过滤系统的阻力，就需要对空调系统的风机风压进行合理提升，虽解决了在过滤系统阻力方面存在的问题，但也会造成系统能耗加剧的问题，不利于节能。

3）洁净厂房空调系统的运行成本比较高：从洁净等级需求的角度上来说，洁净厂房在运行过程当中往往需要设置较大规模的送风系统以及排风过滤系统，由此导致了空调系统的整体运行成本明显增加。与建筑规模相同的办公建筑进行对比，洁净厂房空调系统正常运行状态下的能耗水平高10~20倍。比如，对于单向流洁净室而言，其洁净度需要按照ISO5级以上标准进行控制，若其面积为0.5km?，且采用上送下回的垂直性单向流形式，则按照一般的送风口风速标准，其平均每小时的换气次数多在30~60次左右，这一数据提示空调系统所产生电能消耗的严重问题，同时也对散热量有明显的影响，最终加重能耗并加大运行成本。

2洁净厂房空调系统节能方案分析1）区分洁净风量与空调风量对于洁净厂房而言，送风的功能一方面为空调，另一方面则为净化。一般来说，空调风量低于净化风量。如果让空调送风同时起到空调以及净化的功效，即将洁净风量与空调风量相互混合，则势必会导致：所有回风都需要经过空调箱集中处理，且由于风量较高，在经过空气处理设备时的阻力取值较大，会在很大程度上造成风机能耗的增长。同时，为了能够兼顾除湿的效果，还需要对送风进行再热处理。

在冷热相互抵消的条件下，能耗浪费问题是相当严重的。因此，可尝试通过区分洁净风量以及空调风量的方式，仅针对净化风量做过滤处理，从而使净化风量输出管道的长度得到有效的控制。而对于空调风量而言，由于总风量得到了有效的控制，因而能够使空气冷热处理得到有效节约，从而减少风量输送中的能耗。

从空调系统送风方式的角度上来说，传统的集中式或隧道式送风方案都无法实现对接进风量与空调风量的区分，因此无法与这一技术手段相契合。针对此情况，为了能够使空调系统的洁净功能与空调功能充分例，还需要通过对洁净厂房自身结构特点的应用，形成分离式的送风方案。在厂方洁净室中，可以通过合理利用房间夹层的方式，将绝大部分的洁净风量之间传送至顶层的高效过滤器位置，期间不需要离开洁净室，由此使得洁净风量的输送能耗得到了合理的控制。同时，借助于回风口所安装的风阀，能够对空调系统中洁净风量与空调风量的比例进行合理调整控制，以满足不同的运行需求。

2）合理控制空调系统风量洁净厂房对洁净度的高要求，造就了其空调系统的大风量。由空气动力学的知识可知，动力设备如风机的耗能与其风量的3次方成正比，因此，减少系统风量，对于洁净厂房空调系统的节能有着重要的意义。净化空调系统的送风量取决于换气次数和房间体积。因此，减少系统的送风量可从减少换气次数和减小洁净空间两方面入手。换气次数的多少取决于洁净级别和气流组织，这一点需要工作人员在实际工作中结合厂房的具体需求做灵活设置。

3）合理减少系统新风量在洁净厂房空调系统运行过程当中，减少系统新风量的关键措施在于减少系统的排风量。以IC工厂为例，由于半导体生产中大量使用酸、碱及有机溶剂，会产生各种有毒有害气体。对此，应尽可能采用局部排风，用最少的风量，控制有害气体的扩散，并将其排至室外。

根据有害气体散发的场所结构和性质，在不妨碍工艺操作的情况下，可加设各种相应的排气罩。同时为减少有害气体在的扩散，排风口应尽量靠近有害气体散发源。

3结束语随着人们对洁净厂房空调系统节能工作的重视程度逐渐提高，洁净厂房空调系统节能技术在我国的发展也越来越快，但我国在这方面与国外先进水平相比仍存在较大的差距，这需要我们不断提高白身的技术水平，做好洁净厂房空调系统的节能设计和改造工作。文章即从这一角度入手，围绕洁净厂房空调系统这一中心问题展开分析与探讨，通过对洁净厂房空调系统主要特点的分析，探讨实现节能目标的主要技术手段与措施，希望能够在后续的实践工作中引起各方人员的高度关注与重视。