洁净室空调通风系统节能措施探讨.pdf

城市建筑l 研究 探讨lU R B A N I S MA N DA R C H I T E C T U R ElR E S E A R C H D I S C U S S I O N 洁净室空调通风系统节能措施探讨 王文文朱尧 摘要 洁净室的空调系统设备容量大 耗电量多 增加 了企业的不少负担 其节能研究已经迫在眉睫 本文从给 洁净室空调通风系统设置合理的控制参数 设置合理的风 机变频控制 新风量控制 合理利用废热 合理控制排风 系统排风量等几个方面来探讨空调通风系统的节能 希望 能够对洁净室的空调节能设计提供参考 关键词 洁净室空调通风系统节能措施 近年来 人类发展需求与能源紧张之间的矛盾 日益凸显 节能减排已经成为各项电气设备设计的 重要原则之 同时电力设备的迅速发展给电力供 给也带来了巨大的考验 且用电成本也在逐步提高 洁净室的空调系统设备容量大 耗电量多 增加了 企业的不少负担 相关数据表明 洁净室空调通风 系统的电能消耗占洁净室电力消耗的4 0 以上 所 以 早在十几年前 洁净室空调通风系统的节能研 究就已经开始了 且越来越受关注 一 给洁净室空调通风系统设置合理的控制参数的 节能分析 表l 洁净室内温度 湿度不同条件下的空调耗冷量实验对比 众所周知 洁净室对室内的环境要求较高 对 温度 湿度等的要求比较精确 有时为了保证洁净 室内的要求 空调系统的控制参数设置也都是 宁 高勿低 本文以某洁净室为实验对象 其温度要求为 2 3 1 相对湿度要求为5 0 5 在生产工艺允许 的条件下 将洁净室内的温度控制要求相应放宽 1 相对湿度放宽5 设置不同的参数系统 根 据数据进行计算 见表1 温 湿度参数 2 3 1 2 4 1 2 3 1 2 3 l 5 0 5 5 0 5 5 5 5 5 0 5 空调处理方案 冷量冷量冷量冷量 k W 百分比百分比 k W k W k w 新风 干盘管 F H J 25 0 61 0 024 3 19 724 5 99 823 9 99 6 二次回风方案24 5 81 0 024 2 09 822 2 09 021 0 28 5 一次回风方案 44 1 91 0 043 3 09 837 0 08 535 3 08 0 从表1 中的数据分析得知 在保证洁净室内环 境达标的基础上 适当放宽空调通风系统的温度 湿度设置 能够从很大程度上降低空调系统的能耗 实现节能的目的 二 空调通风系统设置合理的风机变频控制节能分 析 1 空调通风系统变频节能的原理 我们知道 空调的耗电量与电机的转速是正比 例关系 风机的流量与转速的一次方是正比例关系 压力和转速的二次方称正比 轴功率与转速的三次 方成正比 因此 为空调通风系统设置合理的风机 变频控制 可以在空调系统总流量不变的情况下 大幅度降低其所耗电量 假设将空调的电机运行频 率由工频的5 0 H z 下调到4 5 H z 那么流量就是原来 的9 0 功率为原来的7 3 节约耗电2 7 若将频 率调至4 0 则耗电节约能达到4 5 以上 2 空调风机变频设置的节能分析 洁净室的风量与空调的换气次数和洁净室的面 积有关 在 洁净厂房设计规范 中 对洁净室的 换气次数作了明确要求 净化级别l0 0 0 级以上的 换气次数为5 0 6 0 次 h 一万级别以上的为1 5 2 5 次 h 十万级别以上的为不低于i 5 次 h 所以 为了保证洁净室内的空气达标 在进行空调风机设 置时 通常选取最大值 但是 从节能的角度来说 这样明显会造成电力浪费 实验也表明 空调系统 的设计对换气次数留有的余量较大 当洁净室内的 温度较高时 换气次数就会增加很多 风量会比实 际需要大出很多 但是如果在空调系统中进行变频 设计 就可以利用变频器来控制风量 既能满足风 量的要求 又能达到节能的目的 同时 通过同行研究者的尘埃粒子标准实验 我们也可以得知 当空调的风机频率不断降低时 洁净室内的从尘埃粒子依旧能够满足洁净级别标 准 这也说明洁净度和换气次数不存在直接关系 而是与洁净室内的设备使用状况 人员数量及活动 洁净室内的温湿度 压差等诸多因素息息相关 所 以 洁净室内的空调通风系统风机采用变频设计能 够达到一定的节能效果 但是在实际设计中频率的 设定还要考虑上述诸多因素 按实际情况设定 三 洁净空调系统新风量控制的节能可行性分析 洁净空调通风系统的功能是保证洁净室内的空 气洁净度 通常情况下所需风量要高于一般空调 在洁净空调系统中 新风的功能主要是保证洁净室 内的空气质量 将压差控制在合理范围内 洁净室 在使用过程中会有有害气体的产生 对室内的压差 控制也较为严格 因此对新风的需求量就较大 另 外 新风中的污染物含量较高 需要进行高效的过 滤 总之 新风系统的能耗也较大 通过新风系统的控制来降低能耗 主要有以下 三方面措施 在独立的新风管上设置可调节风阀 根据洁净室内的实时状态参数 来控制送出的新风 量 在洁净室使用过程中 根据洁净室内工作人员 的数量 排出的二氧化碳的浓度的变化 调节新风 量的需求 排风管上的风阀由微压差测控器控制 根据洁净室内的正压情况来调节排风量和新风量 总之 为了改善洁净室的空气品质和节约能源 研 究随洁净内情况来送入新风量是十分有必要的 一 套优秀的新风控制策略 不仅能提高室内空气品质 也可达到节能的目的 四 合理利用废热的节能分析 在工业的洁净室里 有些洁净车间的排风热量 非常的大 相应供给的新风也非常的大 通常情况 3 4 9 下 排风温度与室外的温度一般存在较大的温差 如室内温度2 5 室外是3 5 或冬季的5 的情况 下 排风温度与室外的温度的温差在2 0 左右 这 种情况就宜考虑排风热量回收的措施 新风在处理 前利用热回收交换设备与排风进行热交换 节省了 新风预冷或预热的能量 这种情况一般可回收总热 量的5 0 6 0 利用废热的节能方式已经在I c厂 和较大的药厂的洁净室中已常有采用 五 合理控制排风系统排风量的节能分析 在洁净室的使用方面 有些产品的生产设备的 排风量较大 工艺设备的更新较快 例如I c的生产 工艺工薪速度很快 导致设备的排风量难以精确计 算 因此在进行空调通风系统设计时 通常采用较 为保守的数据作为依据 这样就容易造成生产设备 在运行时的排风量波动较大 由此可见 采用变风 量的排风机能够根据实际情况决定排风量的大小 能够实现排风机的节能 六 结语 节能环保已成为当今世界关注的两大主题 如 何采用更好的方法和方式达到最佳的节能效果 更 是各个企业所迫切关注的问题