一、高大潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)特點
高大潔凈廠房建筑顧名思義便是建筑的空間結(jié)構(gòu)要求跨度大、高度高，某些裝配類高大潔凈廠房跨度通常在幾十米甚至上米，高度通常在20~30m，這是形成溫度梯度的主要原因。就眼下情況而言，高大潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)特點如下：
(1)主要參數(shù)控制。非凈化空調(diào)系統(tǒng)一般側(cè)重溫度、濕度、新鮮空氣量和噪聲的控制，對溫、濕度有要求的凈化房間，則不僅要控制空氣的溫、濕度的基礎(chǔ).上還要控制室內(nèi)空氣的含塵量、風(fēng)速、換氣次數(shù)等。這些均是室內(nèi)的主要控制參數(shù)。
(2)空氣過濾手段。一般空調(diào)有的只有粗效一級過濾，或者要求較高的建筑有些設(shè)置了粗效、中效兩級過濾處理。而凈化空調(diào)一般會設(shè)置三級過濾，即粗、中、高效三級過濾，或粗、中、亞高效三級過濾。
(3)特殊材料要求。對選用的設(shè)備材料的要求與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)均有所區(qū)別，凈化空調(diào)為了不被外界污染，凈化空調(diào)系統(tǒng)材料和設(shè)備的選擇、加工工藝、加工安裝環(huán)境、設(shè)備部件儲存環(huán)境等，均有特殊的要求。
(4)氣密性的要求。非凈化空調(diào)系統(tǒng)，對系統(tǒng)的氣密性雖有要求，但是一般空調(diào)要求不嚴格，加上施工和測試不嚴格，漏風(fēng)量大，這些在潔凈空調(diào)系統(tǒng)上區(qū)別比較大，潔凈空調(diào)系統(tǒng)對機組和管道系統(tǒng)的氣密性均有要求，而且對施工和檢測等均有嚴格要求，要求各個環(huán)節(jié)均必須按照現(xiàn)有規(guī)范標準執(zhí)行，才能保證系統(tǒng)外的空氣不進入該系統(tǒng)內(nèi)，對該系統(tǒng)造成影響，才能保證室內(nèi)的潔凈度。通常設(shè)計過程中要求更嚴格。
二、高大潔凈廠房空調(diào)凈化設(shè)計要點
某高大潔凈廠房為國家重點工程項目，用于大中型航天產(chǎn)品的總裝測試。主要由6個大小不同的潔凈測試大廳、附屬工藝用房和設(shè)備機房組成，潔凈大廳的最大高度達到31m，潔凈空間的總?cè)莘e約為10000m3。
(1)設(shè)計參數(shù)優(yōu)化。①大幅度減小凈化換氣次數(shù)。凈化換氣次數(shù)是潔凈廠房空調(diào)凈化系統(tǒng)的一個重要設(shè)計參數(shù)，它直接影響到潔凈廠房的潔凈度、機房面積、投資、運行能耗和費用。凈化換氣次數(shù)過小，可能使?jié)崈魪S房的潔凈度無法滿足要求，而過大的凈化換氣次數(shù)會使空調(diào)風(fēng)機功率和空調(diào)冷負荷大幅度增加，從而使空調(diào)投資和能耗大幅度增加。
根據(jù)測試研究結(jié)果，將該潔凈測試大廳的凈化換氣次數(shù)由同類高大潔凈廠房的16~20h-1減小為9h-1，只有以往平均值的一半，這使空調(diào)凈化系統(tǒng)的機房面積、投資、用電負荷、運行能耗和費用大幅度減少，也為采用夾墻分散空調(diào)方式奠定了重要基礎(chǔ)。②大幅度減小新風(fēng)換氣次數(shù)。新風(fēng)量是保證潔凈廠房室內(nèi)正壓和潔凈度的一個關(guān)鍵參數(shù)，也是影響空調(diào)凈化系統(tǒng)投資和能耗的一個關(guān)鍵參數(shù)。確定將該潔凈測試大廳的新風(fēng)換氣次數(shù)由以往的2~4h-1減小到1h-1。
(2)溫度、濕度、潔凈度參數(shù)獨立控制。對室內(nèi)溫度、濕度和潔凈度這3個參數(shù)進行獨立控制。設(shè)置新風(fēng)除濕系統(tǒng)，對濕負荷進行單獨處理，室內(nèi)相對濕度由新風(fēng)除濕系統(tǒng)來控制；室內(nèi)溫度由室內(nèi)循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)表冷器的供冷量來控制；室內(nèi)空氣潔凈度由空調(diào)循環(huán)風(fēng)量來調(diào)控，通過室內(nèi)循環(huán)空調(diào)機組的風(fēng)機變頻器調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣循環(huán)量，在滿足潔凈度要求的前提下，使空調(diào)循環(huán)風(fēng)量最小。個參數(shù)獨立控制不僅調(diào)控方便、控制精度提高，而且可以使空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗減少。
(3)夾墻分散空調(diào)方式。由于該潔凈測試大廳高度很高，在其兩側(cè)雙支柱結(jié)構(gòu)夾墻中有寬度為3.5m的無用空間，因此確定采用夾墻分散空調(diào)方式，將室內(nèi)循環(huán)空調(diào)機組分散設(shè)置在兩側(cè)的結(jié)構(gòu)夾墻中，兩側(cè)夾墻中各布置了14 臺立柜，式空調(diào)機組。這種方式充分利用了結(jié)構(gòu)夾墻的無用空間，使空調(diào)機房面積大幅度減小，節(jié)省了約1700m2的建筑面積，空調(diào)風(fēng)管長度減少了67%，風(fēng)管尺寸和風(fēng)機的輸配能耗均大幅度減少。不但解決了與工藝用房的尖銳矛盾和風(fēng)管布置的技術(shù)難題，而且可以實現(xiàn)平面分區(qū)控制，將潔凈大廳分成28個小區(qū)域，對這些小區(qū)域的溫濕度參數(shù)進行獨立控制，更好地滿足了大型潔凈廠房中不同工藝產(chǎn)品對空調(diào)環(huán)境的不同需求，實現(xiàn)了部分空間的空調(diào)凈化，提高了空調(diào)冷量的利用效率，使空調(diào)運行能耗大幅度減少。
(4)將空調(diào)冷凝熱回收用于冬季供熱。我國部分航天發(fā)射場的同類潔凈測試廠房均采用燃煤鍋爐為空調(diào)系統(tǒng)提供冬季熱源的集中供熱方案。但通過對該潔凈測試大廳空調(diào)冷熱負荷進行全年逐時模擬，發(fā)現(xiàn)其冬季供熱負荷很小，存.在時間很短。場區(qū)其他建筑物也是這種情況，因此確定改變集中供熱方案為分散供熱方案，取消了原規(guī)劃的集中供熱燃油鍋爐房和供暖外線。該廠房將新風(fēng)除濕系統(tǒng)的風(fēng)冷冷凝制冷機組的冷凝熱回收用于冬季供熱，風(fēng)冷冷凝制冷機組也可采用熱泵方式供熱，從而使投資和能耗大幅度減少，也消除了場區(qū)內(nèi)唯一的空氣污染排放源。
(5)空調(diào)冷凝水回收利用。該潔凈廠房的除濕要求很高，因此采用冷凍除濕的新風(fēng)除濕系統(tǒng)會產(chǎn)生大量冷凝水，以往空調(diào)冷凝水都是通過下水道排放掉。在該項目空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，將新風(fēng)除濕系統(tǒng)的空調(diào)冷凝水回收到空調(diào)冷水系統(tǒng)的補水箱，作為空調(diào)冷水系統(tǒng)的補水，由于空調(diào)冷凝水的水質(zhì)好，可以節(jié)省一套軟化水系統(tǒng)。實測結(jié)果表明，新風(fēng)除濕系統(tǒng)的冷凝水量較大、水溫低，回收的冷凝水量完全可以滿足空調(diào)冷水系統(tǒng)的補水量要求，并在空調(diào)補水箱上設(shè)置了通向室外的管道，可將多余的冷凝水用于場區(qū)綠化。根據(jù)實測數(shù)據(jù)和全年逐時模擬分析結(jié)果，全年可回收5890t水，其節(jié)水效果十分顯著，由于回收的空調(diào)冷凝水溫度較低，因此也產(chǎn)生了一定的節(jié)能效果。
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