電子無塵廠房潔凈空調(diào)工程的常用方案比較
目前國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的電子產(chǎn)品的空氣潔凈度等級或生產(chǎn)環(huán)境控制要求 統(tǒng)一規(guī)定，所以一般是依據(jù)《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》（GB50073-2001）以及電子產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家實際經(jīng)驗等來確定電子廠房的潔凈等級和溫濕度的要求。
1.室內(nèi)空氣參數(shù)要求
（1）溫濕度要求：溫度一般為24+2℃，相對濕度為55+5％。
（2）新風(fēng)量大。由于這類車間內(nèi)，人員比較多，可根據(jù)以下數(shù)值應(yīng)取下列的最
值：非單向流潔凈室總風(fēng)量的10—30％；補償室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量；保持室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量≥40m3/h。
（3）送風(fēng)量大。為了滿足無塵車間內(nèi)的潔凈毒幾熱濕平衡，需要較大的風(fēng)量，就300平方米的車間，吊頂高度為2.5米的，如果是萬級，送風(fēng)量就需要300X2.5X30=22500m3/h的送風(fēng)量（換氣次數(shù)，是≥25次/h）；如果是十萬級的，送風(fēng)量就需要300X2.5X20=15000 m3/h的送風(fēng)量（換氣次數(shù)，是≥15次/h）。
2．空調(diào)方案的選用比較
（1）組合式空氣處理機組+冷水機組+高效送風(fēng)口
這是一個最傳統(tǒng)的凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案。組合式空氣處理機組里含有各種功能段，如混合段，初效過濾段，表冷段，二次回風(fēng)段（或中間段），加熱段，加濕段，中效過濾段，風(fēng)機段等。其冷源由冷水機組提供。
優(yōu)點：A.空氣處理效果好，因空氣經(jīng)過集中處理，在送風(fēng)過程中被污染程度較低。送風(fēng)的溫度，濕度的控制比較精確；B.比較適用于有集中冷源的或是較大的廠房；C.空調(diào)冷熱源可于廠房普通空調(diào)系統(tǒng)合用或獨立冷熱源；D.維修頻率較低，E.車間的噪音低。
缺點：A.需要有配套的冷凍機房或有放置熱泵機組的室外空間。另需要有放置組合式空氣處理機組的空調(diào)機房，如25000m3/h的組合式空調(diào)機組，常用外型尺寸為6450X1850X2250mm左右。對于舊廠房改造項目來說比較困難空出一個20—30m2的空調(diào)機房；B.造價高。特點：A.建議新風(fēng)經(jīng)過集中處理后再與回風(fēng)混合，這樣可以減少表冷段的處理負擔(dān)；C.這類方案一般可以適用于潔凈度較高的如百級，千級或萬級，十萬級等較低的凈化無塵廠房。
（2）水冷機組+增壓風(fēng)柜+高效送風(fēng)口
與第一種方案比較，這是相對比較簡單的空調(diào)方案。它可以大大的縮小機房的面積，水冷柜機可以根據(jù)具體的情況布置于較小的機房內(nèi)或凈化車間內(nèi)，增壓風(fēng)柜可以布置于機房內(nèi)或吊在機房內(nèi)或在夾層內(nèi)。
優(yōu)點：A.空氣處理效果較好的，處理過后的空氣在送風(fēng)過程中被污染程度低。送風(fēng)的溫度濕度控制效果可以達到較好的控制。主要在空氣處理機組（增壓風(fēng)柜）里進行控制；B.布置靈活。自帶冷源；C.大小廠房，新舊廠房都適用；D.維修頻率較低；E.車間噪音低。
缺點：A..需要小面積的機房。需要有冷卻塔，冷卻水泵的擺放位置；B.空調(diào)機組與空氣處理機組要集中布置；C.造價較低。特點：這種方案可以是一次回風(fēng)也可以是二次回風(fēng)，具體根據(jù)車間的大小情況來定；這類方案一般可適用于潔凈度為千級，萬級，十萬級等的凈化無塵廠房。
2.分體空調(diào)柜機+FFU送風(fēng)口
這是最簡單的一個空調(diào)方案。是直接將分體空調(diào)柜機布置于車間內(nèi)，并用彩鋼圍護起來，在柜機回風(fēng)口處再在彩鋼板上開回風(fēng)口（帶初效過濾網(wǎng)）；FFU均勻布置于吊頂天花。這個方案適用于對室內(nèi)溫濕度精度要求不高的無塵車間。
優(yōu)點：A.不需要占用機房面積，布置很靈活；B.可以滿足空氣的潔凈度；C.造價最低。如300m2的無塵車間初投資約需要40萬；D.送風(fēng)均勻度好。
缺點：A.溫濕度控制較差；B.可以滿足空氣的潔凈度；C.FFU的維修頻率高。
總結(jié)
對于常規(guī)電子廠房潔凈室空調(diào)的設(shè)計，應(yīng)根據(jù)電子廠房的生產(chǎn)工藝要求及甲方的經(jīng)濟條件來選用哪種空調(diào)設(shè)計方案，以滿足生產(chǎn)工藝的要求作為前提。根絕以往經(jīng)驗，對于要求高的可以選用組合式空氣處理機組集中處理的空調(diào)方案；對于要求不高的，又要初投資的，可以選用柜機+FFU?？傊?，具體的方案選擇根據(jù)具體情況而定。
淺談電子廠房凈化空調(diào)方式的選擇
摘要：本文詳細比較新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過濾器與新風(fēng)機組+干盤管+FFU這兩種凈化空調(diào)方式的特點，從初投資及運行能耗進行分析，說明新風(fēng)機組+干盤管+FFU這種凈化空調(diào)方式是現(xiàn)實可行的，并根據(jù)實際經(jīng)驗總結(jié)在設(shè)計過程中需要注意的一些問題。
關(guān)鍵詞：凈化空調(diào)方式；初投資；運行能耗；現(xiàn)實可行
當(dāng)前的電子廠房潔凈室潔凈等級大部份在1000級（ISO6級）—10000級（ISO7級）之間，其相當(dāng)?shù)膿Q氣次數(shù)平均在25—60次/H,要求的潔凈室環(huán)境參數(shù)比較嚴(yán)格，大部份要求為室內(nèi)溫度22±2℃，相對濕度55±5%，潔凈室內(nèi)工藝設(shè)備發(fā)熱量大，部份工藝設(shè)備排除熱量所需的排風(fēng)量也很大。由于要求高，發(fā)熱量大，導(dǎo)致電子廠房潔凈室空調(diào)系統(tǒng)的能耗是很驚人的，所以在設(shè)計之初對于潔凈室空調(diào)系統(tǒng)的方式選擇就需要認真考慮。
根據(jù)筆者的實際工程經(jīng)驗，目前大多數(shù)已建成的電子廠房中，潔凈室的空調(diào)系統(tǒng)一般都會使用常規(guī)凈化空調(diào)方式---新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過濾器（HEPA），而另一種凈化空調(diào)方式---新風(fēng)機組+干盤管+FFU（FFU為英文縮寫，全稱為FanFilter Unit, 中文意思為風(fēng)機過濾器單元）比較少見，原因有：（1）常規(guī)凈化方式一直沿用，不愿更新改變；（2）部分企業(yè)認為新風(fēng)機組+干盤管+FFU方式的潔凈空調(diào)系統(tǒng)是用于高潔凈度(≥100級)要求的項目中，擔(dān)心用于1000級—10000級項目時造價會偏高。為此，本文著重從兩種空調(diào)方式的特點及能耗方面進行分析探討，說明新風(fēng)機組+干盤管+FFU方式的潔凈空調(diào)系統(tǒng)在電子廠房是確實可行的，并總結(jié)此凈化空調(diào)方式在設(shè)計過程中需要注意的一些問題。
一、兩種凈化空調(diào)方式的分析比較
1.1 新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過濾器（HEPA）空調(diào)方式介紹
該空調(diào)方式指的是室外新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)機組處理后送入混風(fēng)機組，混風(fēng)機組把回風(fēng)與新風(fēng)混合并處理至所要求的空氣參數(shù)后直接用風(fēng)管送風(fēng)到各終端高效過濾器（HEPA）,通常新風(fēng)機組將新風(fēng)處理到室內(nèi)焓值，不承擔(dān)室內(nèi)負荷，只承擔(dān)新風(fēng)負荷，由混風(fēng)機組承擔(dān)室內(nèi)的濕負荷和顯熱負荷，空調(diào)方式示意圖見圖1。
1.2 新風(fēng)機組+干盤管+FFU空調(diào)方式介紹
所謂干盤管，是因為在這種系統(tǒng)中冷凍盤管僅承擔(dān)顯熱負荷，其冷凍水進水溫度一般在13℃以上，也就是說在室內(nèi)空氣的露點溫度以上，盤管一般不可能產(chǎn)生冷凝水,屬于干工況運行,所以其叫干盤管，而13℃的冷凍水常用的制取方法為利用水--水板式換熱器把冷水機組的7℃/12℃冷凍水轉(zhuǎn)換過來。所謂FFU，中文意思為風(fēng)機過濾器單元，確切地說是一種自帶動力、具有高效過濾功能的模塊化的末端送風(fēng)裝置，許多凈化設(shè)備生產(chǎn)廠家都有FFU的詳細介紹，這里不再贅述。新風(fēng)機組+干盤管+FFU空調(diào)方式指的是室外新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)機組處理后送入潔凈室的天花技術(shù)夾層內(nèi)，干盤管負責(zé)處理空氣至所要求的參數(shù),然后用FFU來循環(huán)空氣從而達到潔凈度要求的換氣量,通常新風(fēng)機組將新風(fēng)處理到室內(nèi)露點溫度，承擔(dān)新風(fēng)負荷及室內(nèi)濕負荷，干盤管承擔(dān)室內(nèi)的顯熱負荷,FFU負荷循環(huán)及過濾空氣。即濕度由新風(fēng)機組負責(zé),溫度由干盤管負責(zé),潔凈度由FFU負責(zé)
1.3 兩種凈化空調(diào)方式的初投資比較
部分企業(yè)認為新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化方式比常規(guī)凈化空調(diào)方式的初投資要高，現(xiàn)比較如下：
（1）由于干盤管與FFU制造技術(shù)的發(fā)展與普及，生產(chǎn)廠家的飛速增長，促使它們的價格相比前些年已經(jīng)大幅度下降，品牌選擇也開闊得多，不僅有外國進口的產(chǎn)品，而且國內(nèi)眾多廠家的新產(chǎn)品也均可以選擇；
（2）新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化方式相比于常規(guī)凈化方式，其空調(diào)風(fēng)柜僅為規(guī)格很小的新風(fēng)機組，不含混風(fēng)機組，所以空調(diào)風(fēng)柜房的面積可以相應(yīng)縮小，節(jié)省了建筑空間，而且新風(fēng)管占用潔凈室吊頂空間較少，節(jié)省了吊頂空間；
（3）相比于常規(guī)凈化方式，新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化方式由于使用天花板技術(shù)夾層，所以其在圍護結(jié)構(gòu)方面的價格會稍高；
（4）相比于常規(guī)凈化方式，新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化方式由于整體用電功率較少，所以其在空調(diào)配電方面用到的電線電纜型號較小，開關(guān)及變頻器等也可縮小型號,造價下降；
（5）新風(fēng)機組+干盤管+FFU的凈化方式所需要的風(fēng)管量是很少的，僅為新風(fēng)機組的新風(fēng)管，而常規(guī)的凈化方式中需要的風(fēng)管量就很多，它包括新風(fēng)機組的送風(fēng)管、混風(fēng)機組的送風(fēng)管及回風(fēng)管(都是大規(guī)格的風(fēng)管)。總體來說，新風(fēng)機組+干盤管+FFU的凈化方式的初投資與常規(guī)凈化方式的初投資基本持平。
1.4 兩種凈化空調(diào)方式的運行能耗比較
運行能耗的比較主要體現(xiàn)在用電量方面，其中新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化方式的用電量主要包括：新風(fēng)機組，F(xiàn)FU，干盤管水泵三個方面。而常規(guī)凈化方式中用電量主要包括：新風(fēng)機組，混風(fēng)機組?？梢钥闯?，兩個系統(tǒng)的比較就在于FFU+ 干盤管水泵與混風(fēng)機組之間，可以很明顯地看出混風(fēng)機組的用電量會高出很多，因為單個FFU的功率在0.2kw左右，而干盤管水泵是一個小水泵，功率也不會大，兩種設(shè)備加起來的用電量不多。而常規(guī)凈化方式的混風(fēng)機組由于需處理整個系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)量，還要負擔(dān)末端高效過濾器的阻力，送回風(fēng)管的阻力，其功率動輒就會有幾十千瓦，所以常規(guī)凈化方式的運行費用是大大高于新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化方式的。一般認為新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化方式的運行費用大約是常規(guī)凈化方式的60%---80%.
二、新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化空調(diào)方式的現(xiàn)實可行性
從上述的比較中我們可以看出：新風(fēng)機組+干盤管+FFU 凈化空調(diào)方式的初投資并不一定比新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過濾器這種常規(guī)的凈化空調(diào)方式的初投資高，如果設(shè)計合理，初投資往往與常規(guī)凈化方式基本持平,但是再考慮電子廠房中凈化空調(diào)系統(tǒng)所占的用電量是很大的，一個凈化空調(diào)方式選擇的著重點應(yīng)該放在運行能耗處，而且潔凈室的使用班數(shù)基本上地連續(xù)班數(shù)的，凈化空調(diào)設(shè)備均是長時間運行，于是選擇能耗低的凈化方式是現(xiàn)實可行的，往往一個低能耗的凈化方式在兩到三年內(nèi)就可以把初投資所高出的那一部份完全節(jié)省回來。所以, 新風(fēng)機組+干盤管+FFU 這種凈化空調(diào)方式是值得推廣與實行的。
三、新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化空調(diào)方式在設(shè)計過程中需要注意的一些問題
新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化空調(diào)方式跟常規(guī)方式的設(shè)計基本相同，無論是室內(nèi)負荷的計算，凈化循環(huán)風(fēng)量的選擇，正壓風(fēng)量的選擇，加濕量的選擇都是大同小異，也有很多學(xué)術(shù)論文在這方面的設(shè)計有詳細介紹，筆者在這里著重提一下需特別注意的一些問題：
（1）新風(fēng)機組處理的新風(fēng)焓差較大，處理后空氣的溫度也較低,在通常的冷水溫度下運行，需要增加盤管的排數(shù)來增大換熱面積，因此，新風(fēng)機組盤管的排管數(shù)比常規(guī)方式的盤管排管數(shù)要多，而且處理后空氣溫度較低，所以新風(fēng)機組的箱體保溫厚度以及新風(fēng)管的保溫層厚度比常規(guī)方式的厚度要厚；
（2）干盤管干工況運行時進水溫度是需根據(jù)室內(nèi)空氣的露點溫度而確定的，并不是一個定值，需要按照潔凈室的實際溫濕度要求情況確定的，而且在不同工況下，干盤管的冷量是變化的，但目前大多數(shù)盤管生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品說明書中僅僅提及標(biāo)準(zhǔn)工況下的冷量，而干盤管是處在非標(biāo)準(zhǔn)工況下運行的，所以要特別注意干盤管的冷量取值，可以通過相關(guān)論文的介紹方法來計算所得，或者由盤管生產(chǎn)廠家來提供非標(biāo)準(zhǔn)工況下的冷量值；
（3）使用此凈化空調(diào)方式，如果凈化區(qū)域中局部房間的溫濕度條件不同或者局部房間內(nèi)的工藝設(shè)備發(fā)熱量不同，則必須對該局部房間進行單獨隔斷，再設(shè)置一套獨立的空調(diào)系統(tǒng)進行獨立的溫濕度控制，這樣設(shè)置有助于溫濕度精度的控制及運行時能源的節(jié)約；
（4）按照設(shè)計理論來說，干盤管是在干工況下運行的，是不會有冷凝水的，但是一個凈化房間在剛開空調(diào)機的時候，干盤管在進入正常干工況之前的那一段時間內(nèi)是在濕工況下運行的，即使凝結(jié)水量很少，還是建議要設(shè)置凝結(jié)水盤及排水管，保證不滴水漏水，而且如果干盤管需要清洗或者排空,也有排水設(shè)施可用，設(shè)置凝結(jié)水盤及排水管的費用也不高，所以盡量考慮設(shè)置凝結(jié)水盤及排水管；
（5）當(dāng)一個大面積凈化房間采用新風(fēng)機組+干盤管+FFU凈化空調(diào)方式時，F(xiàn)FU的使用量比較多，單獨逐一來管理控制是很不方便的，為了管理方便，建議采用FFU群控這種新型的管理技術(shù)，其能夠在電腦上觀察到FFU的運行、停止、故障等各種狀態(tài)，也可以在電腦上進行開停、調(diào)速等控制，可以極大的減少對FFU的管理工作量。
四、結(jié)語
由于電子電路行業(yè)的飛速發(fā)展，潔凈室的使用將會越來越廣泛，而凈化空調(diào)方式的選擇則顯得尤為重要，由于常規(guī)系統(tǒng)（新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過濾器）存在著運行能耗高、建筑空間要求大、管線交叉多等缺點，我們有理由推薦使用新型凈化空調(diào)方式（新風(fēng)機組+干盤管+FFU），其節(jié)能效果是明顯優(yōu)于常規(guī)系統(tǒng)的，建筑空間要求小，管線也不多，并且綜合造價和成本與常規(guī)系統(tǒng)相差已經(jīng)不大，相信在不久的將來會更低，所以新風(fēng)機組+干盤管+FFU 凈化空調(diào)方式的實施是具有現(xiàn)實可行性的。
隨著空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，凈化空調(diào)的設(shè)計方式必然會更多，只要我們認真了解系統(tǒng)，有針對性地進行研究，相信電子廠房凈化空調(diào)方式的選擇會不斷更新，并且能夠不斷完善，能夠再進一步的降低能源成本。
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