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一篇關于潔凈室凈化空調系統節能的文章
日期：2025-07-07 00:05
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摘要：
一、潔凈室的空調負荷
潔凈室的凈化空調負荷由下面幾部分組成：
1、室內負荷
（1）室內作業人員的散熱、散濕負荷。
（2）室內照明燈具的散熱負荷。
（3）潔凈室圍護結構（墻、頂、地、門、窗）的傳熱、傳濕負荷。
（4）生產設備和生產過程的散熱、散濕負荷。
2、潔凈室新風處理的熱、濕負荷。夏季是降溫去濕；冬季是加熱、加濕。
3、空氣循環時風機（或FFU）的溫升和水泵的溫升負荷。
4、潔凈室的空調負荷特點
（1）**別潔凈室（100級，10級，1級）是垂直單向流潔凈室，其送風機的風量非常大，高達400~500次/h換氣，而且風機的壓頭也很高，一般多在1000~1500Pa，因此風機溫升的負荷大。按理論計算：在集中送風方式的系統中，風機的溫升為1.5℃，僅此一項的負荷就是500~700W/m2；如果采用FFU送風方式，風機溫升的負荷也要250~350 W/m2。因此，風機溫升的負荷大是其一個負荷特點。
（2）服務于微電子和光電子的**別潔凈室因工藝排風量大，所以新風量也很大，新風量一般在10~20次/h換氣；因此，處理如此多新風的負荷大約為400~800 W/m2；個別工藝的排風量更大，固新風負荷也還會更大。因此新風負荷大是其**個負荷特點。
（3）生產設備和生產過程的散熱、散濕負荷大，是**別潔凈室的第三個負荷特點。生產負荷的大小是與工藝生產本身的性質、生產設備的密閉、保溫、通風以及水冷卻的情況有關。
（4）圍護結構的傳熱、照明燈具的散熱以及作業人員的發熱這三項負荷相對比較小，三項負荷之和還不足總空調負荷的10%（其中：照明負荷大約25~30 W/m2；圍護結構負荷大約20~30W/m2；作業人員負荷大約10~15 W/m2），這是**別潔凈室第四個負荷特點。
二、潔凈室空調凈化系統的節能措施
潔凈室的空調凈化系統節能，應首先從分析其空調負荷特點入手，抓住空調負荷中的主要矛盾，才能事半功倍。從前面可知，**別潔凈室空調負荷中占90%以上的負荷是：新風負荷、風機溫升負荷和工藝設備和工藝過程負荷三項。這是它的主要矛盾。
1、降低新風空調負荷的節能措施
（1）減少排風量。改進工藝和工藝設備，盡可能不排風，少排風。采取密閉式排風罩在同等的排風效果下盡量減少排風量。
（2）減少正壓漏風量。加強潔凈室圍護結構的密封性，既能保持潔凈室必要的正壓值，又可減少所需的正壓漏風量。
（3）提高新風空氣處理設備的效率。
三、降低風機溫升負荷的節能措施
1、在確保潔凈室潔凈度的前提下，盡量減少送風量，盡量用局部高凈化來替代**高凈化。
2、加強空調設備和空調系統的密閉性，減少漏風量。
3、采取凈化送風與空調送風分離的送風方案，使90%的凈化送風量就近循環以減少風機溫升負荷。
4、采用FFU加新風機組加干盤管的送風方式以減少風機溫升負荷。
5、提高風機效率，采取變頻措施。
四、工藝設備和工藝過程的發熱是工藝生產本身的問題，只能依靠工藝自己來解決。
五、除上述措施之外，還可采取如下措施
1、合理選擇和確定潔凈室內的工藝參數（溫度、濕度、潔凈度）。
潔凈室的凈化空調是重點能耗大戶，因此在選擇和確定潔凈室的潔凈度和溫、濕度時要慎之又慎。即在滿足生產工藝要求的前提下，不應過高過嚴要求。
否則，其能耗會大幅度上升。有專家分析計算潔凈室內溫度放寬1℃時其能耗可節省3%左右；其相對濕度放寬5%時其能耗又可節省3%左右。
另外，負荷計算時**裕量不應留有過大，否則設備的耗電會大大增加，為了今后的發展*好留有動力設備的空位。
2、優化凈化空調系統空氣處理過程
凈化空調系統空氣處理過程的優化對節能的效果十分明顯，優化的目的就是減少或消除冷熱抵消現象和降低風機溫升。
在“潔凈手術部和醫用氣體設計與安裝”的國家標準圖的例題中的計算結果是這樣的：對于**潔凈手術室（北京）夏季耗冷量，當采用一次回風系統時是60 kW，而采用二次回風系統時只有25kW，當采用新風機組深冷抽濕處理時其耗冷量只有20kW。
3、合理選擇凈化空調設備
（1）設計建造潔凈室時要選用高效率的凈化空調設備（冷機、風機、水泵）。
（2）選擇低阻高效的過濾設備，風機和水泵的壓頭選擇不宜過高。
（3）電動設備*好采取變頻措施。
4、低位熱能的利用和廢熱的回收
低位熱能和廢熱回收的潛力非常大。現在很多專家在這方面進行了大量研究，如：工藝冷卻水的回收和利用；噴水氣化潛熱的利用；冷凍機、空壓機廢熱的回收以及利用冷凍水和中溫水回水混合制造中溫水等等。
5、加強水管和風管的保溫。
6、減少冷熱源的跑、冒、滴、漏。
7、采取熱回收，充分利用廢熱。
8、盡量利用天然能源作空調系統的預冷和預熱，如：太陽能、地下水、土壤能等。
9、利用蓄冰和蓄熱等優惠政策。
潔凈室的凈化空調負荷由下面幾部分組成：
1、室內負荷
（1）室內作業人員的散熱、散濕負荷。
（2）室內照明燈具的散熱負荷。
（3）潔凈室圍護結構（墻、頂、地、門、窗）的傳熱、傳濕負荷。
（4）生產設備和生產過程的散熱、散濕負荷。
2、潔凈室新風處理的熱、濕負荷。夏季是降溫去濕；冬季是加熱、加濕。
3、空氣循環時風機（或FFU）的溫升和水泵的溫升負荷。
4、潔凈室的空調負荷特點
（1）**別潔凈室（100級，10級，1級）是垂直單向流潔凈室，其送風機的風量非常大，高達400~500次/h換氣，而且風機的壓頭也很高，一般多在1000~1500Pa，因此風機溫升的負荷大。按理論計算：在集中送風方式的系統中，風機的溫升為1.5℃，僅此一項的負荷就是500~700W/m2；如果采用FFU送風方式，風機溫升的負荷也要250~350 W/m2。因此，風機溫升的負荷大是其一個負荷特點。
（2）服務于微電子和光電子的**別潔凈室因工藝排風量大，所以新風量也很大，新風量一般在10~20次/h換氣；因此，處理如此多新風的負荷大約為400~800 W/m2；個別工藝的排風量更大，固新風負荷也還會更大。因此新風負荷大是其**個負荷特點。
（3）生產設備和生產過程的散熱、散濕負荷大，是**別潔凈室的第三個負荷特點。生產負荷的大小是與工藝生產本身的性質、生產設備的密閉、保溫、通風以及水冷卻的情況有關。
（4）圍護結構的傳熱、照明燈具的散熱以及作業人員的發熱這三項負荷相對比較小，三項負荷之和還不足總空調負荷的10%（其中：照明負荷大約25~30 W/m2；圍護結構負荷大約20~30W/m2；作業人員負荷大約10~15 W/m2），這是**別潔凈室第四個負荷特點。
二、潔凈室空調凈化系統的節能措施
潔凈室的空調凈化系統節能，應首先從分析其空調負荷特點入手，抓住空調負荷中的主要矛盾，才能事半功倍。從前面可知，**別潔凈室空調負荷中占90%以上的負荷是：新風負荷、風機溫升負荷和工藝設備和工藝過程負荷三項。這是它的主要矛盾。
1、降低新風空調負荷的節能措施
（1）減少排風量。改進工藝和工藝設備，盡可能不排風，少排風。采取密閉式排風罩在同等的排風效果下盡量減少排風量。
（2）減少正壓漏風量。加強潔凈室圍護結構的密封性，既能保持潔凈室必要的正壓值，又可減少所需的正壓漏風量。
（3）提高新風空氣處理設備的效率。
三、降低風機溫升負荷的節能措施
1、在確保潔凈室潔凈度的前提下，盡量減少送風量，盡量用局部高凈化來替代**高凈化。
2、加強空調設備和空調系統的密閉性，減少漏風量。
3、采取凈化送風與空調送風分離的送風方案，使90%的凈化送風量就近循環以減少風機溫升負荷。
4、采用FFU加新風機組加干盤管的送風方式以減少風機溫升負荷。
5、提高風機效率，采取變頻措施。
四、工藝設備和工藝過程的發熱是工藝生產本身的問題，只能依靠工藝自己來解決。
五、除上述措施之外，還可采取如下措施
1、合理選擇和確定潔凈室內的工藝參數（溫度、濕度、潔凈度）。
潔凈室的凈化空調是重點能耗大戶，因此在選擇和確定潔凈室的潔凈度和溫、濕度時要慎之又慎。即在滿足生產工藝要求的前提下，不應過高過嚴要求。
否則，其能耗會大幅度上升。有專家分析計算潔凈室內溫度放寬1℃時其能耗可節省3%左右；其相對濕度放寬5%時其能耗又可節省3%左右。
另外，負荷計算時**裕量不應留有過大，否則設備的耗電會大大增加，為了今后的發展*好留有動力設備的空位。
2、優化凈化空調系統空氣處理過程
凈化空調系統空氣處理過程的優化對節能的效果十分明顯，優化的目的就是減少或消除冷熱抵消現象和降低風機溫升。
在“潔凈手術部和醫用氣體設計與安裝”的國家標準圖的例題中的計算結果是這樣的：對于**潔凈手術室（北京）夏季耗冷量，當采用一次回風系統時是60 kW，而采用二次回風系統時只有25kW，當采用新風機組深冷抽濕處理時其耗冷量只有20kW。
3、合理選擇凈化空調設備
（1）設計建造潔凈室時要選用高效率的凈化空調設備（冷機、風機、水泵）。
（2）選擇低阻高效的過濾設備，風機和水泵的壓頭選擇不宜過高。
（3）電動設備*好采取變頻措施。
4、低位熱能的利用和廢熱的回收
低位熱能和廢熱回收的潛力非常大。現在很多專家在這方面進行了大量研究，如：工藝冷卻水的回收和利用；噴水氣化潛熱的利用；冷凍機、空壓機廢熱的回收以及利用冷凍水和中溫水回水混合制造中溫水等等。
5、加強水管和風管的保溫。
6、減少冷熱源的跑、冒、滴、漏。
7、采取熱回收，充分利用廢熱。
8、盡量利用天然能源作空調系統的預冷和預熱，如：太陽能、地下水、土壤能等。
9、利用蓄冰和蓄熱等優惠政策。