潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施分析

楊志景

摘? 要：現(xiàn)階段，無論是科研工作還是電子廠房衛(wèi)生工作，潔凈室都是必要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，潔凈室為相應(yīng)的科研和電子廠房衛(wèi)生工作提供了專業(yè)、高效的工作環(huán)境，對(duì)于推動(dòng)相關(guān)行業(yè)發(fā)展意義重大。但是潔凈室也是目前能耗比較大的環(huán)節(jié)，在當(dāng)前提倡節(jié)能減排的社會(huì)背景下，只有不斷提升潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果，才能確保整體的節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，文章首先介紹了潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)能耗情況，分析其節(jié)能的重要性，最后就潔凈室凈化空調(diào)的節(jié)能措施進(jìn)行分析，為促進(jìn)潔凈室凈化空調(diào)的節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供一些思考。

關(guān)鍵詞：潔凈室;凈化空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能;措施

中圖分類號(hào)：TU83? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）31-0147-02

Abstract： At the present stage， whether it is the scientific research work or the sanitation work of the electronic plant， the clean room is a necessary infrastructure construction. The clean room provides a professional and efficient working environment for the corresponding scientific research and electronic factory hygiene work. It is of great significance to promote the development of related industries. However， clean room is also a link with relatively large energy consumption at present. In the current social context of advocating energy saving and emission reduction， only by constantly improving the energy saving effect of clean room purification air conditioning system can we ensure the realization of the overall energy saving goal. This paper first introduces the energy consumption of clean room purification air conditioning system， analyzes the importance of energy saving， and finally analyzes the energy saving measures of clean room purification air conditioning， in order to provide some tests for promoting the realization of energy saving goal of clean room purification air conditioning.

Keywords： clean room; purifying air conditioning system; energy saving; measures

前言

現(xiàn)階段，微電子產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，電子科研產(chǎn)業(yè)也不斷進(jìn)步，這些行業(yè)的發(fā)展都需要有嚴(yán)格的工作環(huán)境供應(yīng)，且隨著相關(guān)技術(shù)要求的不斷提升，對(duì)于潔凈室的要求也越來越高。潔凈室的面積不斷能增大，應(yīng)用層數(shù)也在不斷增多，而作為能耗較大的環(huán)節(jié)，強(qiáng)化潔凈室的凈化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能對(duì)于降低整體潔凈室應(yīng)用能耗具有重要意義。

1 潔凈室的能源消耗

就潔凈室目前的使用情況來看，凈化空調(diào)系統(tǒng)是整個(gè)潔凈室使用中能耗最大的設(shè)備組成部分，因?yàn)樵诰唧w的應(yīng)用中，必須要確保凈化空調(diào)系統(tǒng)能夠?yàn)槭覂?nèi)提供充足的送風(fēng)量，這樣才能確保整體的溫濕度要求能夠滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需要，而較大的送風(fēng)量必然會(huì)造成整體能耗的上升。在凈化空調(diào)需要應(yīng)用中，具體需要的送風(fēng)量多少是需要按照潔凈度的等級(jí)需要來進(jìn)行設(shè)置的，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的ISO4級(jí)和ISO5級(jí)單相流潔凈室送風(fēng)換氣次數(shù)要求來看，需要滿足每小時(shí)400次到600次的送風(fēng)量要求。此外還需要注意的是，這一送風(fēng)過程中還需要對(duì)于室內(nèi)和運(yùn)行中產(chǎn)生的余熱及余濕進(jìn)行有效清除，這樣才能讓室內(nèi)的實(shí)際溫度和濕度能夠滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，需要相應(yīng)的潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)具備相應(yīng)的溫度控制和濕度控制功能。此外，凈化空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)壓力也需要達(dá)到相應(yīng)的要求，這樣才能對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的阻力進(jìn)行有效的控制。要將潔凈室的潔凈度控制在一定范圍區(qū)間，則需要保證系統(tǒng)能夠產(chǎn)生足夠的新風(fēng)，這時(shí)的新風(fēng)風(fēng)量多少除了要結(jié)合能耗抵消系統(tǒng)的排風(fēng)量之外，還要做到保證室內(nèi)正壓滲漏風(fēng)量的保證，并且將室內(nèi)所有的操作人員對(duì)于新鮮空氣的需求量考慮在內(nèi)。

綜上所述，潔凈室的凈化空調(diào)系統(tǒng)的工作任務(wù)艱巨，能耗較高也是比較正常的。根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算得出，在一些大型集成電路電廠中的潔凈室空調(diào)系統(tǒng)中，系統(tǒng)消耗的電能幾乎占據(jù)總店長(zhǎng)耗電量的一般，甚至達(dá)到一半以上的耗電量，可以看出，目前潔凈室的耗電量是比較大的部分，針對(duì)潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施有效的節(jié)能措施應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)整體空調(diào)系統(tǒng)的能耗降低和節(jié)能優(yōu)化都能夠發(fā)揮一定的積極作用。

2 加強(qiáng)潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要性

要想保證潔凈室能夠達(dá)到潔凈度規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，首先要確保的是送風(fēng)量，通常情況下，對(duì)于潔凈度要求越高，相應(yīng)的凈化送風(fēng)量也就越大。因此要確保送風(fēng)量足夠大。此外，潔凈室對(duì)于溫度和濕度的要求也比較嚴(yán)格，因此還需要保證空調(diào)系統(tǒng)中的余熱和余濕能夠有效去除。因此，針對(duì)潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中需要保證其具備有效的加濕、加熱、祛濕、降溫等功效。凈化空調(diào)系統(tǒng)的整體風(fēng)機(jī)壓力也很大，對(duì)于在實(shí)施空氣處理中產(chǎn)生的風(fēng)阻需要盡量去克服，此外，要想確保整體的潔凈室潔凈度控制在一定范圍內(nèi)，則要將正壓控制在合理范圍內(nèi)，并且保證系統(tǒng)的新風(fēng)量充足，一般情況下，新風(fēng)量應(yīng)該比潔凈室正壓漏風(fēng)和排風(fēng)量的和要大。并且還需要將室內(nèi)相關(guān)操作人員對(duì)于新鮮空氣的需求量計(jì)算在內(nèi)。正是因?yàn)闈崈羰覂艋照{(diào)系統(tǒng)的功能比較多，需要做的工作也比較多，所以這一系統(tǒng)的能耗自然也就比較高，這是必然的?；诖耍槍?duì)潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施有效的系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)整體能耗方案的優(yōu)化等，對(duì)于進(jìn)一步減少系統(tǒng)能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)具有重要意義。

3 潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施

3.1 合理選擇空氣處理方案

要實(shí)現(xiàn)潔凈室的凈化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)，可再去一二次回風(fēng)處理，還可以使用空調(diào)機(jī)組以及風(fēng)機(jī)過濾機(jī)來實(shí)現(xiàn)有效空氣處理。一般來說，需要盡可能避免使用一次回風(fēng)處理方案，這時(shí)因?yàn)橐_保潔凈室中的凈化等級(jí)得到要求，必須要確保系統(tǒng)充足的送風(fēng)量，而實(shí)際上室內(nèi)的余溫余濕的送風(fēng)溫差實(shí)際上相差較小，要是使用一次回風(fēng)處理，為了實(shí)現(xiàn)濕度降低的效果，往往需要消耗更多的冷量對(duì)于所有送風(fēng)量維持在機(jī)械露點(diǎn)，此后又要將室內(nèi)溫度上升到送風(fēng)點(diǎn)，這樣就會(huì)造成能量的浪費(fèi)，造成能耗增加。而使用相應(yīng)的空調(diào)機(jī)組和風(fēng)機(jī)過濾器來進(jìn)行處理的化，產(chǎn)生的夏季消耗會(huì)明顯降低，因此，針對(duì)潔凈室的凈化空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理中可以選擇避免冷熱抵消造成的能量損耗。

3.2 合理控制新風(fēng)量的大小

在系統(tǒng)運(yùn)行中需要保證足夠的新風(fēng)量，這是為了保證室內(nèi)正壓的合理性，便于補(bǔ)償室內(nèi)操作產(chǎn)生的排風(fēng)量以及正壓漏風(fēng)量等，并且需要滿足操作人員對(duì)于空氣都需要。在實(shí)際的運(yùn)行中，系統(tǒng)供應(yīng)的送風(fēng)量是比較大的。根據(jù)具體的計(jì)算來看，以ISO6級(jí)為例，大小為100平方米的潔凈室中，總送風(fēng)量為1.8萬(wàn)m2/h，將新風(fēng)量設(shè)置為900m2/h，那么在夏季冷量能夠達(dá)到11.5kW，而使用一二次回風(fēng)處理方案的化，夏季冷量總消耗則會(huì)達(dá)到38.5kW，占比大致是三分之一。可見，進(jìn)行新風(fēng)量的控制對(duì)于系統(tǒng)的整體冷量會(huì)產(chǎn)生很多的影響。因此，需要嚴(yán)格確保新風(fēng)量的大小，為了達(dá)到節(jié)能目標(biāo)，還需要盡量控制壓低新風(fēng)量的輸送速度。

3.3 盡可能降低運(yùn)動(dòng)負(fù)荷

要想降低整體的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，達(dá)到節(jié)能目標(biāo)，首先需要選用低能耗設(shè)備，目前的低能耗詞產(chǎn)品分為5個(gè)能效等級(jí)。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)下效率應(yīng)該在最高效率的九成以上，所以，對(duì)于潔凈室的設(shè)計(jì)中，最好使用低能耗設(shè)備。此外，要保證合理的系統(tǒng)規(guī)模，按照節(jié)能目標(biāo)，保證基礎(chǔ)送風(fēng)的情況下，控制空調(diào)系統(tǒng)的規(guī)模。

3.4 優(yōu)化調(diào)整濕度和溫度基數(shù)

在進(jìn)行凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，堅(jiān)持濕度優(yōu)先的設(shè)計(jì)原則主要是為了避免系統(tǒng)長(zhǎng)期因?yàn)楦邼癞a(chǎn)生的霉變問題，因此在濕度設(shè)計(jì)上也需要格外注意。但是一般情況下，室內(nèi)的溫度和濕度控制和設(shè)計(jì)是需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)檫@兩個(gè)指標(biāo)之間會(huì)產(chǎn)生相互影響，而實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕控制器就能實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)目標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度同時(shí)實(shí)現(xiàn)，針對(duì)溫度濕度基數(shù)要進(jìn)行合理控制優(yōu)化，確保溫濕度目標(biāo)實(shí)現(xiàn)消耗的能量最少，此外，可以嘗試通過調(diào)頻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能耗降低。

3.5 合理控制排放量

在該凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中，要保證合理的送風(fēng)量，并且滿足溫度和濕度要求。要避免因?yàn)橛鄿赜酂崤欧旁斐傻哪芰繐p耗，因此，要合理進(jìn)行排放量的控制，保證整體系統(tǒng)能量利用效率的提升。

3.6 加設(shè)冰蓄冷系統(tǒng)

空調(diào)中的冰蓄能系統(tǒng)指的是建筑物在使用空調(diào)時(shí)所需冷負(fù)荷的全部或者一部分在非使用空調(diào)時(shí)間制備好，將其能量蓄存起來供空調(diào)時(shí)使用。這一系統(tǒng)主機(jī)消耗的能量一般是固定的，但是卻可以在用電低峰的情況下合理用電，在高峰時(shí)少用或者不同點(diǎn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有很大作用，是目前空調(diào)節(jié)能技術(shù)中常用的節(jié)能技術(shù)之一，且實(shí)際空調(diào)運(yùn)行中能夠發(fā)揮的節(jié)能效果比較突出，所以，可以考慮架設(shè)冰蓄冷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)空調(diào)蓄冷。在目前一些節(jié)能空調(diào)改造項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)中，就通過引進(jìn)冰蓄冷系統(tǒng)和水泵變頻技術(shù)，給暖通系統(tǒng)能源設(shè)計(jì)節(jié)能改造方案所提供的有效技術(shù)支持。例如通過增加DCU SCADA800中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)，將冰蓄冷由原來四種模式轉(zhuǎn)換為八種模式，原有變頻技術(shù)提升為主機(jī)群控技術(shù)與泵組優(yōu)選技術(shù)，原區(qū)域冷量提升為冷量均衡控制技術(shù)。這類節(jié)能改造之綜合節(jié)費(fèi)率達(dá)到22.67%，但是預(yù)計(jì)每年的能源成本降低效益卻是十分可觀的。

3.7 定期維護(hù)凈化空調(diào)系統(tǒng)

在潔凈室的凈化空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中，要想確保整體的應(yīng)用效果，避免因?yàn)橄到y(tǒng)故障造成的能耗增加，需要定期對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施有效的檢修和保養(yǎng)工作，這樣才能確保系統(tǒng)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，避免系統(tǒng)故障和問題造成的能耗增加問題。相關(guān)工作人員要把握空調(diào)工作原理、日常運(yùn)行維護(hù)、節(jié)能管理及常見故障排除等業(yè)務(wù)知識(shí)，并針對(duì)空調(diào)運(yùn)行中出現(xiàn)的各類問題，開展互動(dòng)探討，進(jìn)一步提高自身機(jī)電操作人員技能水平，確保暖通系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，在空調(diào)使用中也要倡導(dǎo)夏日空調(diào)溫度設(shè)置不低于26℃的節(jié)能意識(shí)，并檢查空調(diào)設(shè)置溫度。還要求各辦公室定期清洗空調(diào)、宣傳清洗空調(diào)帶來的好處。清洗后輸送冷風(fēng)，走進(jìn)辦公室時(shí)，明顯感覺到今年空調(diào)吹出來的空氣格外清新，溫度也比往年低了許多。由于空調(diào)系統(tǒng)清洗后傳輸順暢、制冷效率提高，節(jié)能效果也十分突出，更加符合環(huán)保要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)的能耗較大，不利于節(jié)能環(huán)保目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，對(duì)此，可以結(jié)合系統(tǒng)的具體運(yùn)行需要和實(shí)際的能耗狀況，進(jìn)一步改進(jìn)相關(guān)的操作和應(yīng)用，以節(jié)能為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)之一，促進(jìn)系統(tǒng)整體節(jié)能效果實(shí)現(xiàn)。

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