潔凈廠(chǎng)房空調系統特點(diǎn)

潔凈廠(chǎng)房空調系統與一般民用建筑的空調系統的不同，它首先對控制區的潔凈度有很高要求。導體器件廠(chǎng)房?jì)�，在硅襯底上只要落有電路線(xiàn)寬1/10～1/3大小的塵埃，就可能導致芯片電路短路。潔凈廠(chǎng)房空調系統除對潔凈度要求較高外，還對溫度、濕度、震驚、噪音等都有不同程度要求。

同時(shí)，因為半導體器件出產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，要求潔凈廠(chǎng)房?jì)热�天�?/font>24h)保持相應的潔凈度，目此，潔凈空調系統(包括排風(fēng)系統)、為其配套的冷、熱源及相應的輸送系統需天天24h運行，這也與其他空調系統極其不同。運行時(shí)間的增長(cháng)也使其空調系統的節能更具有潛力和意義。

為了減小潔凈廠(chǎng)房空調系統的耗能，首先有必要對其耗能的特點(diǎn)進(jìn)行分析。

1）送風(fēng)量大

潔凈度的進(jìn)步和維持是半導體器件廠(chǎng)房空調系統設計和運行的重要任務(wù)，這一任務(wù)的完成要依靠很高的送風(fēng)量，是以高能耗為代價(jià)的。就送風(fēng)量而言，一般辦公大樓換氣次數為10h-1左右，而大規模半導件器件廠(chǎng)房?jì)�，為了知足相應的潔凈度要求，需要保證很高的換氣次數，致使輪回風(fēng)量非常大。100級潔凈室的換氣次數可選到400h-1，10000級潔凈室的換氣次數日選到40 h-1，100000級潔凈室的換氣次數也要30 h-1。

2）新風(fēng)負荷大

在電子廠(chǎng)房中，某些車(chē)間披發(fā)出有害氣體，需要通過(guò)排風(fēng)加以消除，這就加大了系統的新風(fēng)量。潔凈室的各類(lèi)制冷負荷中，最重要的有新風(fēng)、風(fēng)機溫升和設備散熱3項，而尤以新風(fēng)最大。根占有關(guān)部分統計，新風(fēng)負荷可以從20％～70％，風(fēng)機溫升從8％～20％多，工藝設備可以從16%～50％。潔凈室內均勻所需新風(fēng)量在45～60m3/（m.m2），新風(fēng)冷負荷比室內顯熱冷負荷還要大約近1倍。

3）風(fēng)機全壓高

工藝設備的發(fā)燒情況隨不同的出產(chǎn)工藝不同而不同，有些工藝設備是高發(fā)燒設備，就需要較多冷負荷來(lái)抵消�？傊�，潔凈廠(chǎng)房空調系統具有排風(fēng)量大、送風(fēng)量大、工藝設備發(fā)燒量大、阻力大和風(fēng)機靜壓高的特點(diǎn)，這些共同造就了潔凈廠(chǎng)房空調系統的高耗能。

天然潔凈室和單純空調房間比擬，單位面積建設用度和能耗要大得多。但潔凈凈化空調系統的節能題目，在海內尚未引起足夠的正視。但跟著(zhù)信息工業(yè)向我國的戰略性轉移，潔凈廠(chǎng)房的高耗能、節能題目也成為能源緊缺的我國一個(gè)不可回避的題目。目此，潔凈室與清潔廠(chǎng)房的空調系統的節能就有著(zhù)積極的意義。

3系統節能方案

潔凈廠(chǎng)房空調系統首先是一空調系統，因此，一般空調系統的節能措施，如圍護結構保溫、系統變流量、排風(fēng)熱回收、選用高教制冷機、水泵風(fēng)機設備等，都可以合用于潔凈廠(chǎng)房空調系統的節能設計和改造。同時(shí)，潔凈廠(chǎng)房空調系統有自己的特點(diǎn)，也就有自己的系統節能特點(diǎn)和方式。

1）潔凈風(fēng)量與空調風(fēng)量分開(kāi)

潔凈室進(jìn)風(fēng)的功能，一是空調(空氣進(jìn)行溫、濕處理，知足潔凈室的溫、濕度要求)；二是凈化（空氣過(guò)濾知足潔凈室的潔凈度要求)。一般情況下凈化風(fēng)量大大超過(guò)空調風(fēng)量。假如讓空調進(jìn)風(fēng)同時(shí)起到空調和凈化的作用，即空調風(fēng)量和凈化風(fēng)量不分開(kāi)，所有的回風(fēng)都要經(jīng)由空調箱集中處理。此非常大風(fēng)量經(jīng)由空氣處理設備時(shí)，阻力會(huì )很大，風(fēng)機耗能急劇增大。冷熱抵消，造成不必要的鋪張。而假如把空調和凈化兩部門(mén)風(fēng)量分開(kāi)處理，凈化風(fēng)量就可進(jìn)行過(guò)濾處理，可大大縮短凈化風(fēng)量輸送管道長(cháng)度；而對于空調風(fēng)量，自于風(fēng)量變小，可以節省空氣冷熱處理，并且同時(shí)可以減小輸送斷面和輸送耗能。

2）減少空調系統風(fēng)量

潔凈廠(chǎng)房對潔凈度的高要求，造就了其空調系統的大風(fēng)量。由空氣動(dòng)力學(xué)的知識可知，動(dòng)力設備如風(fēng)機的耗能與其風(fēng)量的3次方成正比，目此，減少系統風(fēng)量，對于潔凈廠(chǎng)房空調系統的節能有著(zhù)重要的意義。

凈化空調系統的送風(fēng)量取決于換氣次數和房間體積。目此，減少系統的送風(fēng)量可從減少換氣次數和減小潔凈空間兩方面入手。換氣次數的多少取決于潔凈級別和氣流組織。

（1）氣流組織

對潔凈室內空氣活動(dòng)形態(tài)和分布進(jìn)行公道的設計，稱(chēng)作氣流流型。潔凈室的氣流流型主要分為三類(lèi)：非單向流、單向流、混合流。單向流潔凈室的氣流是從室內的送風(fēng)一側平穩地流向其相對應的回風(fēng)一側。目此，能選到較高的潔凈度。但其要求的風(fēng)量大，能耗也大。非單向流的氣流速度、方向在潔凈室內不同地方不同，用經(jīng)由高效過(guò)濾器處理的潔凈空氣將污染物沖淡稀釋?zhuān)瑥亩�保持室內所需的空氣潔凈度等級�；旌狭鳚崈袅渴菍⒎菃蜗蛄餍秃蛦蜗蛄餍驮诮y一潔凈室內組合使用，其特點(diǎn)是：在需要空氣潔凈度嚴格的部位采用單向流流型，其他則為非單向流流型，為此既知足了使用要求，也節省了設備投資和運行用度。

為了實(shí)現潔凈廠(chǎng)房空調系統的節能，應根據廠(chǎng)房?jì)炔煌�地方對潔凈度的不同要求，采用相應的氣流組織方式�？赏ㄟ^(guò)CFD模擬等手段，進(jìn)行科學(xué)的氣流組織，可以公道地降低潔凈室均勻氣流速度，換氣次數，降低送風(fēng)量，從而降低系統能耗。

（2）減小潔凈面積

縮小潔凈面積：一方面減少了凈化系統的送風(fēng)量；另一方面還可以減小和控制職員對潔凈區域的影響。把樞紐要求高的潔凈區與附近要求不嚴的潔凈環(huán)境加以物理分割，即所謂對樞紐潔凈區采用“點(diǎn)”或“線(xiàn)”的保護而不采用“面”的保護，可減少單向流的潔凈面積。如在安全實(shí)驗室、制藥廠(chǎng)及很小規模的出產(chǎn)用戶(hù)，常采用非單向流潔凈室內設潔凈工作臺，潔凈量作堋或層流罩等局部單向流潔凈區；而在IC廠(chǎng)，潔凈控制面積一般都比較大，可以把工藝設備的核心加工區與維護服務(wù)及維修區加以物理分割，把樞紐加工區置于層流罩下，由單向流維持和控制很高的潔凈度；而其他區域所要求的潔凈度得以降低。因為核心區的面積相對仍是較小，采用這樣的方式可顯著(zhù)降低系統的總運行用度。

3）減少新風(fēng)量

因為在潔凈廠(chǎng)房空調系統中，新風(fēng)負荷占較大比重，目此，減少新風(fēng)量，對降低潔凈空調系統能耗有著(zhù)重要意衛。

要減少系統的新風(fēng)量，首先要減少系統的排風(fēng)量。在IC工廠(chǎng)中，因為半導體出產(chǎn)中大量使用酸、堿及有機溶劑，會(huì )產(chǎn)生各種有毒有害氣體。對此，應盡量采用局部排風(fēng)，用起碼的風(fēng)量，控制有害氣體的擴散，并將其排至室外。根占有害氣體披發(fā)的場(chǎng)所結構和性質(zhì)，在不妨礙工藝操縱的情況下，可加設各種相應的排氣罩。同時(shí)為減少有害氣體在的擴散，排風(fēng)口應盡量靠近有害氣體披起源。

維持正壓風(fēng)量與潔凈室的控制壓差和潔凈室的密封性有關(guān)。壓差主要由潔凈室的性質(zhì)和規范決定，因此，要減少維持正壓風(fēng)量，主要應增加系統的密封性。因為潔凈系統比一般空調系統維持的正壓要高，因而，對系統的嚴密性有更高要求。

4）系統風(fēng)量控制

從節能的角度分析，潔凈室的送風(fēng)量應該是保持潔凈室的溫度、濕度和潔凈度的最小送風(fēng)量。而因為多種原因，系統中的風(fēng)量常是變化的。這就要求有相應的控制系統，即使跟蹤過(guò)濾器阻力的變化，并可根據出產(chǎn)情況，調節系統送風(fēng)量可在系統排風(fēng)管、送風(fēng)管處設風(fēng)量傳感變送器，并與監測正壓的微壓差變送器相配合，將檢測信號送量系統的PLC等控制器，后利用已趨于成熟的變頻技術(shù)，調節風(fēng)機等設備的轉速，實(shí)現系統風(fēng)量的最優(yōu)化運行。同時(shí)可利用可編程控制器設定時(shí)間，實(shí)現延時(shí)、自動(dòng)切換等量況。