【摘 要】 潔凈室是高科技產業，高科技研究必要的硬件，為其提供必要的潔凈度，溫、濕度，壓力等受控環境。同時，潔凈室凈化空調系統又是能耗大戶，凈化空調系統的能耗約占潔凈室總能耗的50%～60%，因此，潔凈室凈化空調系統的節能是一個重要的課題。本文僅就潔凈室凈化空調系統的設計進行分析和探討。 
　　【關鍵詞】 潔凈室；空調設計；探討 
　　一、潔凈室的發展 
　　隨著我國國民經濟飛速發展，電子工業、軍事工業、航空航天以及生物制藥等高科技產業的突飛猛進，高科技的研究日新月異，現代工業高科技產品以及現代化科學研究實驗活動的要求更加微型化、精密化、高純化，高質量和可靠性，因此對潔凈室受控環境的要求也越來越精、凈、嚴、微；同時，國家對人民的身體健康、生活質量和生命安全更加重視，對人民生活必要的食品工業、藥品生產以及醫療條件提出了更高的要求，制定了相關的法規，讓藥品更加安全有效，食品更加安全可靠。同時對食品、藥品、醫療等的受控環境也都做出嚴格的規定。潔凈產業、潔凈室及空氣凈化技術隨著國民經濟發展也得到了飛速的發展。目前，高科技產業對潔凈室面積的要求越來越大，單間潔凈廠房面積高60000m2～80000m2；層高越來越高，高到7m～8m；對潔凈度的要求越來越凈，電子工業要求潔凈度等級提高到ISO2級、ISO3級；對溫、濕度的精度要求越來越嚴，電子工業要求溫度精度精到±0.01℃，相對濕度精度高到±2%；這些嚴格的要求也大大地促進了潔凈技術飛速發展。我國潔凈室建造速度發展得非?？?，在80年代～90年代全國每年所建的潔凈室總面積約在20萬m2；現在全國每年潔凈室的建筑面積超過100萬m2；像北京某工廠，一個廠潔凈廠房的面積就達20萬m2，相當過去全國全年潔凈室的建造面積。 

　　二、潔凈室的能耗 
　　潔凈室的凈化空調系統是能耗大戶，為了保證潔凈室的潔凈度等級和溫、濕度的要求，凈化空調系統要有較大的送風量；凈化送風量隨著潔凈度等級不同其送風換氣次數也不同，例如ISO4級、ISO5級單向流潔凈室送風的換氣次數可高達400次/h～600次/h；不僅如此，該送風量還要消除室內和系統產生的余熱、余濕，保證工藝生產所要求的溫、濕度，因此凈化空調系統要有足夠的降溫、去濕能力和加熱、加濕能力。同時，潔凈室的凈化空調系統的風機要有足夠的壓力，能克服空氣處理過程各各部件的阻力；另外，為了保證潔凈室穩定的潔凈度等級，凈化空調系統要有足夠的新風量；新風量的大小應能彌補潔凈室內的排風量和維持潔凈室正壓的滲漏風量，同時新風量還應能保證潔凈室內工作人員每人每小時不小于40m3的新鮮空氣量。根據上述的要求，潔凈室凈化空調系統的能耗非常大，潔凈室凈化空調系統的冷負荷與一般廠房或寫字樓的舒適性空調系統的冷負荷相比，一般來說，潔凈室因潔凈度等級和室內生產工藝要求不同，其單位面積的冷負荷為500W/m2～1500W/m2，而寫字樓舒適空調單位面積的冷負荷只有100W/m2～150W/m2，潔凈室凈化空調系統的冷負荷是一般空調冷負荷的5倍～10倍；4級、5級高級別潔凈室的送風量是一般舒適空調送風量的數十倍、上百倍。因此，潔凈室凈化空調的送風量及其制冷量、加熱量、加濕量等耗電量要比其他一般工廠普通空調的耗電量大得多。根據統計，大規模集成電路工廠潔凈室凈化空調系統的耗電量大約占全廠總耗電量的50%；制藥工廠潔凈室凈化空調系統的耗電量大約占全廠總耗電量的60%。潔凈室凈化空調系統的能耗非常大，因此對潔凈室凈化空調系統采取節能措施是當務之急。 
　　三、潔凈室凈化空調系統的節能設計 
　　一般空調系統的節能途徑很多，如：風機、水泵的變頻調節；低位熱能利用；熱回收；“冷熱電”三聯供等。本文僅就潔凈室凈化空調系統本身和空氣熱濕處理過程的優化角度淺談潔凈室的凈化空調系統的節能設計。 
　　1、潔凈室凈化空調系統的空氣處理過程盡可能采用：一、二次回風；或空調機組（AHU）加風機過濾器機組（FFU）；或新風機組MAU加風機過濾器機組（FFU）加干冷盤管（DC）的空氣處理方案，最大限度地消除空氣處理過程產生的冷熱抵消的能源浪費。一般情況下，絕不采用一次回風的空氣處理方案。因為潔凈室的凈化空調系統為滿足潔凈度的要求，其送風量很大，而消除室內余熱余濕的送風溫差很小，采用一次回風的空氣處理方案時將新風與回風混合后的為了除濕要用大量的冷量把全部送風量都處理到機械露點，然后再將全部空氣再加熱到送風點，一冷一熱產生了大量的冷熱抵消，造成了不必要的能源浪費。根據理論計算100m2的ISO6級潔凈室的送風量為18000m3/h（60次/h換氣），假設新風量為1500m3/h，潔凈室要求的溫度為23℃±1℃，相對濕度為50±5%；采用一次回風的空氣處理方案，夏季所消耗的冷量為92.9kW（929W/m2），再熱量為33.8kW（338W/m2）；而采用一、二次回風的空氣處理方案，夏季所消耗的冷量只有47.5kW（475W/m2）。同時，再熱量為0；采用AHU+FFU的空氣處理方案，夏季只要消耗45.8kW（458W/m2）的冷量，再熱量為0。由此可見，凈化空調系統的空氣處理方案的優化，消除產生的冷熱抵消現象是一條很好的節能途徑。 
　　2、控制新風量的大小，作到最小新風量優先 
　　潔凈室凈化空調系統的新風量為了維持室內的正壓，要能彌補室內工藝的排風量和維持正壓滲漏風量，同時還要保證室內人員不小于40m3/h?人的新鮮空氣量，新風量是不能減少的。然而潔凈室凈化空調系統處理新風量的能耗是非常大的。從理論計算得出100m2的6級潔凈室，其送風量為18000m3/h，假若新風比為5%，新風量為900m3/h，其夏季處理900m3/h新風所須的冷量為11.6kW；占采用一、二次回風方案夏季空調總冷量38.3kW的30%；假如將新風比提高為10%，新風量為1800m3/h，夏季處理1800m3/h新風量所須的冷量為23.2kW，占采用一、二次回風方案夏季空調總冷量50.2kW的46%；由上述結果新風量的增加處理新風花的冷量非常大，占總冷量的比例也非常大，因此，控制新風量的大小，作到最小新風量優先是潔凈室凈化空調系統節能的另一條有效途徑。控制新風量的方法就是盡量減少排風量和正壓滲風量。減小工藝排風量的方法是將生產設備的排風措施盡量密閉，不僅減少了排風量，同時也能提高排風的效果；減少正壓漏風量的方法很簡單，就是在潔凈室建造時強調圍護結構的密封和風管的嚴密性。 
　　3、風機溫升不忽視，盡量降低風機溫升負荷 
　　空調送風的空調機組、循環機組、新風機組以及FFU的風機溫升負荷往往被忽視，但是風機溫升產生的熱負荷從理論公式計算或實際工況的實測結果來看都是非常大的，是不能忽視的，控制風機溫升也是潔凈室凈化空調系統的節能。 
　　結束語： 
　　潔凈室凈化空調系統的能耗非常可觀，因此，在潔凈室設計、和建造和運行的全過程中，應盡可能采取必要的節能措施，在空氣處理方案上要優化，應采用消除冷熱抵消的節能方案。第二，要采取措施控制排風量和正壓漏風量，做到最小新風量優先；同時，不能忽視風機溫升，要選用高效節能的設備和合理確立風機壓頭，降低風機溫升的負荷。