潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)首先是空調(diào)系統(tǒng)，因此，一般空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施，如圍護結(jié)構(gòu)保溫、系統(tǒng)變流量、排風(fēng)熱回收、選用高效制冷機、水泵風(fēng)機設(shè)備等，都可以適用于潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計和改造。同時，潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)有自己的特點，也就有自己的系統(tǒng)節(jié)能特點和方式。
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1?潔凈風(fēng)量與空調(diào)風(fēng)量分開
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潔凈室送風(fēng)的功能，一是空調(diào)（空氣進行溫、濕處理，滿足潔凈室的溫、濕度要求）；二是凈化（空氣過濾滿足潔凈室的潔凈度要求）。一般情況下凈化風(fēng)量大大超過空調(diào)風(fēng)量。如果讓空調(diào)送風(fēng)同時起到空調(diào)和凈化的作用，即空調(diào)風(fēng)量和凈化風(fēng)量不分開，所有的回風(fēng)都要經(jīng)過空調(diào)箱集中處理。此非常大風(fēng)量經(jīng)過空氣處理設(shè)備時，阻力會很大，風(fēng)機耗能急劇增大。 同時，為了除濕，所有回風(fēng)都要處理到露點狀態(tài)，后為了不使室內(nèi)溫度過低，還需對送風(fēng)進行再熱。冷熱抵消，造成不必要的浪費。而如果把空調(diào)和凈化兩部分風(fēng)量分開處理，凈化風(fēng)量就只進行過濾處理，可大大縮短凈化風(fēng)量輸送管道長度；而對于空調(diào)風(fēng)量，由于風(fēng)量變小，可以節(jié)省空氣冷熱處理，并且同時可以減小輸送斷面和輸送耗能。
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在常見的潔凈空調(diào)送風(fēng)方式中，集中送風(fēng)方式、隧道式送風(fēng)方式都沒有很好地將空調(diào)風(fēng)量與潔凈風(fēng)量分開。為了方便空調(diào)和凈化功能的分離，可充分利用房間結(jié)構(gòu)就近完成。利用房間夾層將大部分潔凈風(fēng)量直接送至頂層的高效過濾器處，而無需離開潔凈室，從而降低了潔凈風(fēng)量的輸送能耗。通過回風(fēng)口處的風(fēng)閥，可以調(diào)節(jié)潔凈風(fēng)量與空調(diào)風(fēng)量的比例。
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2?減少空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量
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潔凈室廠房對潔凈度的高要求，造就了其空調(diào)系統(tǒng)的大風(fēng)量。由空氣動力學(xué)的知識可知，動力設(shè)備如風(fēng)機的耗能與其風(fēng)量的3次方成正比，因此，減少系統(tǒng)風(fēng)量，對于潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的意義。
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凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量取決于換氣次數(shù)和房間體積。因此，減少系統(tǒng)的送風(fēng)量可從減少換氣次數(shù)和減小潔凈空間兩方面入手。換氣次數(shù)的多少取決于潔凈級別和氣流組織。
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（1）氣流組織
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對潔凈室內(nèi)空氣流動形態(tài)和分布進行合理的設(shè)計，稱作氣流流型。潔凈室的氣流流型主要分為三類：非單向流、單向流、混合流。
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單向流潔凈室的氣流是從室內(nèi)的送風(fēng)一側(cè)平穩(wěn)地流向其相對應(yīng)的回風(fēng)一側(cè)。因此，能達到較高的潔凈度。但其要求的風(fēng)量大，能耗也大。非單向流的氣流速度、方向在潔凈室內(nèi)不同地方不同，用經(jīng)過高效過濾器處理的潔凈空氣將污染物沖淡稀釋，從而保持室內(nèi)所需的空氣潔凈度等級?；旌狭鳚崈羰沂菍⒎菃蜗蛄餍秃蛦蜗蛄餍驮谕粷崈羰覂?nèi)組合使用，其特點是： 在需要空氣潔凈度嚴(yán)格的部位采用單向流流型，其他則為非單向流流型，為此既滿足了使用要求，也節(jié)省了設(shè)備投資和運行費用。
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為了實現(xiàn)潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，應(yīng)根據(jù)廠房內(nèi)不同地方對潔凈度的不同要求，采用相應(yīng)的氣流組織方式?？赏ㄟ^CFD模擬等手段，進行科學(xué)的氣流組織，可以合理地降低潔凈室平均氣流速度／換氣次數(shù)，降低送風(fēng)量，從而降低系統(tǒng)能耗。
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（2）減小潔凈面積
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縮小潔凈面積：一方面減少了凈化系統(tǒng)的送風(fēng)量；另一方面還可以減小和控制人員發(fā)塵對潔凈區(qū)域的影響。把關(guān)鍵要求高的潔凈區(qū)與周圍要求不嚴(yán)的潔凈環(huán)境加以物理分割， 即所謂對關(guān)鍵潔凈區(qū)采用“點”或“線” 的保護而不采用“面”的保護，以減少單向流的潔凈面積。如在安全實驗室、制藥廠及很小規(guī)模的生產(chǎn)用戶，常采用非單向流潔凈室內(nèi)設(shè)潔凈工作臺，潔凈工作堋或?qū)恿髡值染植繂蜗蛄鳚崈魠^(qū)；而在IC廠，潔凈控制面積一般都比較大， 可以把工藝設(shè)備的核心加工區(qū)與維護服務(wù)及維修區(qū)加以物理分割，把關(guān)鍵加工區(qū)置于層流罩下，由單向流維持和控制很高的潔凈度；而其他區(qū)域所要求的潔凈度得以降低。由于核心區(qū)的面積相對還是較小，采用這樣的方式可明顯降低系統(tǒng)的總運行費用。
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潔凈隧道就是采用這一理念，根據(jù)生產(chǎn)要求把潔凈空間劃分為潔凈級別不同的加工、操作、 搬運、維護等４個區(qū)，把潔凈度要求最高的加工區(qū)的空間縮小到最低限度，把各種管道和一些輔助設(shè)備放在維護區(qū)．這樣不僅減少了操作人員發(fā)塵對加工區(qū)的影響，而且大大減少了潔凈送風(fēng)量。潔凈隧道的加工區(qū)送風(fēng)面出口速度（下送）一般為0.3～0.4m/s，其換氣次數(shù)500—200次/h，而人員操作區(qū)斷面風(fēng)速為0.1—0.2m/s，換氣次數(shù)為100---200次/h，與全面垂直單向流潔凈室相比，潔凈隧道的造價和運用費用均節(jié)省1/3左右。
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在當(dāng)前的IC廠房中，當(dāng)控制線寬小到一定程度，一般都需采用微環(huán)境技術(shù)，才能滿足非常高的環(huán)境要求。所謂的“微環(huán)境”實質(zhì)上是為硅片的機械傳遞和工藝加工的周圍提供一個局部潔凈小室。微環(huán)境內(nèi)不但潔凈度級別能夠達到非常高，而且溫度、相對濕度、氣流速度可以控制在非常嚴(yán)格的范圍內(nèi)。實踐證明，在微環(huán)境內(nèi)，可實現(xiàn)更佳的空氣途徑，更高的空氣質(zhì)量，更容易的污染控制手段，可達到更嚴(yán)格的技術(shù)要求和更高的加工質(zhì)量。
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3 減少新風(fēng)量
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由于在潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)負(fù)荷占較大比重，因此，減少新風(fēng)量，對降低潔凈空調(diào)系統(tǒng)能耗有著重要意義。
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在一般的空調(diào)系統(tǒng)中，夏季和冬季系統(tǒng)采用最小新風(fēng)量，而在過渡季，系統(tǒng)可采用全新風(fēng)運行。但對于潔凈室廠房的空調(diào)系統(tǒng)，過渡季增大新風(fēng)量，雖可以減小系統(tǒng)冷熱處理耗能，但卻增大了系統(tǒng)過濾的負(fù)擔(dān)，因此，不一定會經(jīng)濟合理，特別是潔凈級別要求高的系統(tǒng)，鑒于我國室外空氣含塵量比較高，不建議在過渡季增大新風(fēng)的做法。此外，如果過渡季增大新風(fēng)， 還需要調(diào)節(jié)相應(yīng)閥門，帶來運行控制方面的問題。
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在潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)量的計算與一般空調(diào)系統(tǒng)差別不大。即首先要保證潔凈室內(nèi)工作人員的衛(wèi)生要求；其次，需要補充系統(tǒng)的排風(fēng)風(fēng)量；另外，考慮維持潔凈室的潔凈度免受臨室或外界的影響，潔凈室還要維持一點的壓差值。對于一般的潔凈室內(nèi)，人員都不多，因此，此時系統(tǒng)新風(fēng)量主要取決于系統(tǒng)排風(fēng)量和維持正壓風(fēng)量。
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要減少系統(tǒng)的新風(fēng)量，首先要減少系統(tǒng)的排風(fēng)量。在ＩＣ工廠中，由于半導(dǎo)體生產(chǎn)中大量使用酸、堿及有機溶劑，會產(chǎn)生各種有毒有害氣體。對此，應(yīng)盡可能采用局部排風(fēng)，用最少的風(fēng)量，控制有害氣體的擴散，并將其排至室外。根據(jù)有害氣體散發(fā)的場所結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，在不妨礙工藝操作的情況下，可加設(shè)各種相應(yīng)的排氣罩。同時為減少有害氣體在的擴散，排風(fēng)口應(yīng)盡量靠近有害氣體散發(fā)源。
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維持正壓風(fēng)量與潔凈室的控制壓差和潔凈室的密封性有關(guān)。壓差主要由潔凈室的性質(zhì)和規(guī)范決定，因此，要減少維持正壓風(fēng)量，主要應(yīng)增加系統(tǒng)的密封性。由于潔凈系統(tǒng)比一般空調(diào)系統(tǒng)維持的正壓要高，因而，對系統(tǒng)的嚴(yán)密性有更高要求。
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4 系統(tǒng)風(fēng)量控制
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從節(jié)能的角度分析，潔凈室的送風(fēng)量應(yīng)該是保持潔凈室的溫度、濕度和潔凈度的最小送風(fēng)量。 而由于多種原因，系統(tǒng)中的風(fēng)量常是變化的。
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在空調(diào)系統(tǒng)運行過程中，隨著時間的變化，初效、中效、高效過濾器的阻力是不斷變化的。 如不進行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)的送風(fēng)量也是在不斷地變化，因此，調(diào)節(jié)送風(fēng)量使之維持在上述最小送風(fēng)量，是經(jīng)濟和合理的節(jié)能措施。
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潔凈室廠房面積一般都比較大，為6000一18000㎡，這主要是由于電子產(chǎn)品更新非?？?，隨之生產(chǎn)工藝、設(shè)備也相對更新較快。采用大空間的大跨度的車間廠房，利于工藝設(shè)備的更新改造。而在大的潔凈室廠房中，有時會安排幾條生產(chǎn)線同時生產(chǎn)?，F(xiàn)代化零庫存的生產(chǎn)方式， 又要求生產(chǎn)緊隨著市場進行。這就會造成有時幾條生產(chǎn)線不同時開，或者某些車間不開的情況。此時，系統(tǒng)送風(fēng)量可適當(dāng)或者相應(yīng)的減小。
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潔凈室廠房在設(shè)計時，一般只有一種運行方式，無值班保持正壓與生產(chǎn)狀態(tài)的區(qū)別，而潔凈室廠房工作環(huán)境的特殊性，要求非工作狀態(tài)其潔凈度也要相對維持。風(fēng)機系統(tǒng)在非生產(chǎn)時間內(nèi)也照常運行，不僅消耗能源，且機械磨損大，嚴(yán)重影響設(shè)備的壽命。實際上，當(dāng)潔凈室無人上班時，其主要的污染物來源也沒有了，排風(fēng)系統(tǒng)只需要以較小的排風(fēng)量排出殘留的有害物即可，因此，送風(fēng)量也可以相應(yīng)的減少，只要能保持潔凈室的正壓即可。另外，即使是在生產(chǎn)狀態(tài)下，排風(fēng)系統(tǒng)的使用情況也不盡相同，因此，按照排風(fēng)系統(tǒng)的實時情況及時調(diào)整送風(fēng)量， 就可非常有效地降低通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗。
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系統(tǒng)的風(fēng)量是變化的，這就要求有相應(yīng)的控制系統(tǒng)，及時跟蹤過濾器阻力的變化，并可根據(jù)生產(chǎn)情況，調(diào)節(jié)系統(tǒng)送風(fēng)量?？稍谙到y(tǒng)排風(fēng)管、送風(fēng)管處設(shè)風(fēng)量傳感變送器，并與監(jiān)測正壓的微壓差變送器相配合，將檢測信號送至系統(tǒng)的PLC等控制器，后利用已趨于成熟的變頻技術(shù)，調(diào)節(jié)風(fēng)機等設(shè)備的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)量的最優(yōu)化運行。同時可利用可編程控制器設(shè)定時間，實現(xiàn)延時、自動切換等工況。
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當(dāng)然，正如前面所說的，潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能還包括很多其他方面。本文這里只是根據(jù)潔凈室廠房空調(diào)系統(tǒng)的特殊性，討論其相應(yīng)的節(jié)能措施。其他與一般空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能相同的方面， 相關(guān)文章已經(jīng)有較多的探討，本文就不再贅述。