洁净室净化空调系统的节能研究

洁净室净化空调系统的节能研究

发表时间：2018-10-08T16:38:52.083Z 来源：《防护工程》2018年第13期作者：邵智冬[导读] 随着医药、电子等行业的不断发展下，对其生产环境的洁净度要求也在不断提高

邵智冬

上海众园建筑装饰工程有限公司 200072 摘要：随着医药、电子等行业的不断发展下，对其生产环境的洁净度要求也在不断提高。洁净室日常运行中，其净化空调系统是一种能耗较多的系统，占其总体耗能的50%左右。本文将主要围绕洁净室的能源损耗展开分析，并提供其净化系统的节能对策以供参考。关键字：洁净室；净化空调系统；节能引言

净化空调系统主要是将过滤处理后空气不断送入洁净室内，来使洁净区域保持所需的洁净度、温湿度等参数。洁净室的净化空调系统是其实现生产环境工艺要求的关键，然而身为洁净室里关键的耗能设施，要想切实实现节能减排，走可持续发展道路，必须要利用科学的节能对策。

一、洁净室的能源损耗

在洁净室日常运行中，净化空调系统是能源消耗最多的设施。洁净室送风量依据洁净室的洁净度等级来确定，洁净度越高送风量越大。例如：依据中国GMP的相关规定，如满足洁净度B级的要求，换气次数通常需要大于每小时50次，如满足洁净度C级的要求，换气次数通常需要每小时25~30次。不但如此，此空调系统的送风还肩负着处理室内人员活动和设备运行过程中所形成的热、湿负荷的工作，此时就需要净化空调系统一定要拥有良好的掌控湿度与温度的能力。与此同时，洁净室空调系统的新风量除了保障总体洁净室所有工作人员对全新空气的要求量每小时40立方米外，还需充考虑整个系统的风量平衡，满足洁净区内工艺设备的排风需求，而且还要保证内部的正压渗透风量。

不难发现，洁净室中的净化空调系统兼具的重任较多，消耗的能源同样也就随之增大。将洁净室中净化空调系统的冷负荷与一般的建筑物中的空调体系做比较，因为其需要满足生产工艺要求，系统的冷负荷可以在500W/m2-1400W/m2，而一般建筑物中的空调出现的冷负荷往往在200W/m2-140m2，可发现二者间冷负荷的差距超过了将近十倍。总的来说，因为洁净室净化空调体系所要完成的任务较为艰巨，需要的送风量、冷热量、再热量、加湿量还有排风量都较大，因此其所耗费的能源必然要大于一般场合的空调体系。通过一些运算可获得，一些大中型的集成电路企业和一些医药企业的洁净室的空调系统所耗费的能源占比，往往在总耗能的50%之上。不难发现，不管是那种领域的洁净室，其能耗均是比较庞大的，因此一定要利用科学合理的对策来减少洁净室空调体系的耗能。

二、洁净室净化空调体系的节能对策

（一）合理挑选空气处置方案洁净室净化空调系统的空气处置环节可利用二次回风，最大化的减少空气处置进程中出现的冷热对消的能源损耗。洁净室的净化空调系统重点在于符合洁净度的需求，其送风量往往较多，但去除内部余湿余热的送风温差较小，当新风量不大时，如利用一次回风的空气处理方式，将回风与新风混合之后，进行冷却除湿将所有送风量均处置到机械露点处，之后再把所有空气集中升温后再送风，忽冷忽热导致诸多的冷热消减，浪费了诸多能源。以上海地区为例，依据理论运算一百平米的C级洁净室的送风量是18000m3/h（取每小时换气六十次），若新风量是3600m3/h，洁净室所需干球温度是22℃±2，相对湿度则是55±10%（露点温度取12℃，95%），运用一次回风的空气处置手段，夏天所损耗的冷量是125kw（即1250w/m2），再热量按6℃温升考虑是36Kw（360w/m2）；而运用二次回风的空气处置方式，一次回风取4230m3/h（即总回风量的30%），二次回风取10170 m3/h（即总回风量的30%），夏天所损耗的冷量仅有86kw（即860w/m2），且表冷后的空气与二次回风混合后的能达到17.7℃，再热量大大降低。不难发现，净化空调系统的空气处置方案的改善，摒弃出现的冷热抵消情况是一种良好的节能手段。

（二）选用合适的能量回收设备当空调系统排风量较大，新风与排风之间的温差较大时，可选用风侧能量回收装置，回收排风的能量，降低新风负荷。

1、板式能量回收装置

板式能量回收装置有两种，即显热回收和全热回收。两股由导热导湿材料隔绝而又交叉流动的气体，当存在温度或湿度差时，就会发生热湿的传递，从而实现能量回收（见图1）。显热回收是通过传热铝箔进行热量交换，二全热回收是非金属多孔纤维性材料（如纸或膜）进行热湿交换。

3、热管能量回收装置

热管能量回收装置为显热回收，其的工作原理：在密闭的管内先抽成真空，在此状态下充入适量工质，在热管的下端加热，工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下,上升到热管上端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿热管内壁返回到受热

段，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由一端传向另一端（见图3）。

选用何种能量回收的方式需根据项目实际情况确定，例如车间为防爆区，那么板式能量回收和转轮式能量回收则不合适，存在一定的新风和排风的渗漏，对于易燃易爆的场合是不安全的，故可考虑采用热管式能量回收和盘管式能量回收，这两种方式新风和排风不接触、不交叉、无污染、无渗漏，在排风有易燃易爆气体的场合也是适用和安全的；如在普通的制药车间或电子厂房，没有特别要求，则可考虑采用板式能量回收或转轮能量回收，以得到较高的能量回收效率。

结论

综上所述，在洁净室的创建、设计与运行过程中，要尽量利用切之可行的节能对策，在空气处理方案方面要充分结合实际情况与自身特点展开改善和利用。在实践过程中及时发现问题，及时处理问题，全面确保洁净室净化空调体系节能的有效性与安全性。

参考文献：

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[3]蓝巧灵.洁净室净化空调系统的节能探究[J].企业技术开发,2017,36(09):41-43.

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