電子廠房潔凈空調(diào)工程常用方案比較

電子無(wú)塵廠房潔凈空調(diào)工程的常用方案比較

目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有統(tǒng)一的電子產(chǎn)品的空氣潔凈度等級(jí)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(jì)規(guī)范》（GB50073-2001）以及電子產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家實(shí)際經(jīng)驗(yàn)等來(lái)確定電子廠房的潔凈等級(jí)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(duì)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(bǔ)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(shí)的新鮮空氣量≥40m3/h。

（3）送風(fēng)量大,。為了滿足無(wú)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(wàn)級(jí)，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(wàn)級(jí)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(jī)組+冷水機(jī)組+高效送風(fēng)口

這是一個(gè)最傳統(tǒng)的凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。組合式空氣處理機(jī)組里含有各種功能段,，如混合段,，初效過(guò)濾段，表冷段,，二次回風(fēng)段（或中間段）,，加熱段，加濕段,，中效過(guò)濾段,，風(fēng)機(jī)段等,。其冷源由冷水機(jī)組提供。

優(yōu)點(diǎn)：A.空氣處理效果好,，因空氣經(jīng)過(guò)集中處理,，在送風(fēng)過(guò)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(dú)立冷熱源,；D.維修頻率較低,，E.車間的噪音低。

缺點(diǎn)：A.需要有配套的冷凍機(jī)房或有放置熱泵機(jī)組的室外空間,。另需要有放置組合式空氣處理機(jī)組的空調(diào)機(jī)房,，如25000m3/h的組合式空調(diào)機(jī)組，常用外型尺寸為6450X1850X2250mm左右,。對(duì)于舊廠房改造項(xiàng)目來(lái)說(shuō)比較困難空出一個(gè)20—30m2的空調(diào)機(jī)房,；B.造價(jià)高。特點(diǎn)：A.建議新風(fēng)經(jīng)過(guò)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(fù)擔(dān),；C.這類方案一般可以適用于潔凈度較高的如百級(jí)，千級(jí)或萬(wàn)級(jí),，十萬(wàn)級(jí)等較低的凈化無(wú)塵廠房,。

（2）水冷機(jī)組+增壓風(fēng)柜+高效送風(fēng)口

與第一種方案比較，這是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的空調(diào)方案,。它可以大大的縮小機(jī)房的面積,，水冷柜機(jī)可以根據(jù)具體的情況布置于較小的機(jī)房?jī)?nèi)或凈化車間內(nèi)，增壓風(fēng)柜可以布置于機(jī)房?jī)?nèi)或吊在機(jī)房?jī)?nèi)或在夾層內(nèi),。

優(yōu)點(diǎn)：A.空氣處理效果較好的,，處理過(guò)后的空氣在送風(fēng)過(guò)程中被污染程度低。送風(fēng)的溫度濕度控制效果可以達(dá)到較好的控制,。主要在空氣處理機(jī)組（增壓風(fēng)柜）里進(jìn)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(diǎn)：A..需要小面積的機(jī)房。需要有冷卻塔,，冷卻水泵的擺放位置,；B.空調(diào)機(jī)組與空氣處理機(jī)組要集中布置,；C.造價(jià)較低。特點(diǎn)：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(lái)定,；這類方案一般可適用于潔凈度為千級(jí)，萬(wàn)級(jí),，十萬(wàn)級(jí)等的凈化無(wú)塵廠房,。

2.分體空調(diào)柜機(jī)+FFU送風(fēng)口

這是最簡(jiǎn)單的一個(gè)空調(diào)方案。是直接將分體空調(diào)柜機(jī)布置于車間內(nèi),，并用彩鋼圍護(hù)起來(lái),，在柜機(jī)回風(fēng)口處再在彩鋼板上開(kāi)回風(fēng)口（帶初效過(guò)濾網(wǎng)）；FFU均勻布置于吊頂天花,。這個(gè)方案適用于對(duì)室內(nèi)溫濕度精度要求不高的無(wú)塵車間,。

優(yōu)點(diǎn)：A.不需要占用機(jī)房面積，布置很靈活,；B.可以滿足空氣的潔凈度,；C.造價(jià)最低。如300m2的無(wú)塵車間初投資約需要40萬(wàn),；D.送風(fēng)均勻度好,。

缺點(diǎn)：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(duì)于常規(guī)電子廠房潔凈室空調(diào)的設(shè)計(jì),，應(yīng)根據(jù)電子廠房的生產(chǎn)工藝要求及甲方的經(jīng)濟(jì)條件來(lái)選用哪種空調(diào)設(shè)計(jì)方案,，以滿足生產(chǎn)工藝的要求作為前提。根絕以往經(jīng)驗(yàn),，對(duì)于要求高的可以選用組合式空氣處理機(jī)組集中處理的空調(diào)方案,；對(duì)于要求不高的，又要初投資的,，可以選用柜機(jī)+FFU,。總之,，具體的方案選擇根據(jù)具體情況而定,。

淺談電子廠房?jī)艋照{(diào)方式的選擇

　　摘要：本文詳細(xì)比較新風(fēng)機(jī)組+混風(fēng)機(jī)組+高效過(guò)濾器與新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU這兩種凈化空調(diào)方式的特點(diǎn)，從初投資及運(yùn)行能耗進(jìn)行分析,，說(shuō)明新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU這種凈化空調(diào)方式是現(xiàn)實(shí)可行的,，并根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題。

　　關(guān)鍵詞：凈化空調(diào)方式,；初投資,；運(yùn)行能耗,；現(xiàn)實(shí)可行

　　當(dāng)前的電子廠房潔凈室潔凈等級(jí)大部份在1000級(jí)（ISO6級(jí)）—10000級(jí)（ISO7級(jí)）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(duì)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(jì)之初對(duì)于潔凈室空調(diào)系統(tǒng)的方式選擇就需要認(rèn)真考慮。

　　根據(jù)筆者的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),，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(huì)使用常規(guī)凈化空調(diào)方式---新風(fēng)機(jī)組+混風(fēng)機(jī)組+高效過(guò)濾器（HEPA），而另一種凈化空調(diào)方式---新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU（FFU為英文縮寫(xiě),，全稱為FanFilter Unit, 中文意思為風(fēng)機(jī)過(guò)濾器單元）比較少見(jiàn),，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(rèn)為新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU方式的潔凈空調(diào)系統(tǒng)是用于高潔凈度(≥100級(jí))要求的項(xiàng)目中,，擔(dān)心用于1000級(jí)—10000級(jí)項(xiàng)目時(shí)造價(jià)會(huì)偏高。為此,，本文著重從兩種空調(diào)方式的特點(diǎn)及能耗方面進(jìn)行分析探討,，說(shuō)明新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU方式的潔凈空調(diào)系統(tǒng)在電子廠房是確實(shí)可行的，并總結(jié)此凈化空調(diào)方式在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題,。

　　一,、兩種凈化空調(diào)方式的分析比較

　　1.1 新風(fēng)機(jī)組+混風(fēng)機(jī)組+高效過(guò)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(guò)新風(fēng)機(jī)組處理后送入混風(fēng)機(jī)組，混風(fēng)機(jī)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(guò)濾器（HEPA）,通常新風(fēng)機(jī)組將新風(fēng)處理到室內(nèi)焓值,，不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷,，只承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷，由混風(fēng)機(jī)組承擔(dān)室內(nèi)的濕負(fù)荷和顯熱負(fù)荷,，空調(diào)方式示意圖見(jiàn)圖1,。

　　1.2 新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU空調(diào)方式介紹

　　所謂干盤(pán)管，是因?yàn)樵谶@種系統(tǒng)中冷凍盤(pán)管僅承擔(dān)顯熱負(fù)荷,，其冷凍水進(jìn)水溫度一般在13℃以上,，也就是說(shuō)在室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度以上，盤(pán)管一般不可能產(chǎn)生冷凝水,屬于干工況運(yùn)行,所以其叫干盤(pán)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(jī)組的7℃/12℃冷凍水轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái),。所謂FFU，中文意思為風(fēng)機(jī)過(guò)濾器單元，確切地說(shuō)是一種自帶動(dòng)力,、具有高效過(guò)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(xì)介紹，這里不再贅述,。新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU空調(diào)方式指的是室外新風(fēng)經(jīng)過(guò)新風(fēng)機(jī)組處理后送入潔凈室的天花技術(shù)夾層內(nèi),，干盤(pán)管負(fù)責(zé)處理空氣至所要求的參數(shù),然后用FFU來(lái)循環(huán)空氣從而達(dá)到潔凈度要求的換氣量,通常新風(fēng)機(jī)組將新風(fēng)處理到室內(nèi)露點(diǎn)溫度，承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷及室內(nèi)濕負(fù)荷,，干盤(pán)管承擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷,FFU負(fù)荷循環(huán)及過(guò)濾空氣,。即濕度由新風(fēng)機(jī)組負(fù)責(zé),溫度由干盤(pán)管負(fù)責(zé),潔凈度由FFU負(fù)責(zé)，空調(diào)方式示意圖見(jiàn)圖2,。

　　1.3 兩種凈化空調(diào)方式的初投資比較

　　部分企業(yè)認(rèn)為新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)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(pán)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(zhǎng),，促使它們的價(jià)格相比前些年已經(jīng)大幅度下降，品牌選擇也開(kāi)闊得多,，不僅有外國(guó)進(jìn)口的產(chǎn)品,，而且國(guó)內(nèi)眾多廠家的新產(chǎn)品也均可以選擇；

　?。?）新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)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(jī)組，不含混風(fēng)機(jī)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(jī)組+干盤(pán)管+FFU凈化方式由于使用天花板技術(shù)夾層,，所以其在圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面的價(jià)格會(huì)稍高,；

　?。?）相比于常規(guī)凈化方式，新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)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(hào)較小,，開(kāi)關(guān)及變頻器等也可縮小型號(hào),造價(jià)下降；

　?。?）新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)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(jī)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(jī)組的送風(fēng)管,、混風(fēng)機(jī)組的送風(fēng)管及回風(fēng)管(都是大規(guī)格的風(fēng)管),。總體來(lái)說(shuō),，新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)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(yùn)行能耗比較

　　運(yùn)行能耗的比較主要體現(xiàn)在用電量方面，其中新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU凈化方式的用電量主要包括：新風(fēng)機(jī)組,，F(xiàn)FU,，干盤(pán)管水泵三個(gè)方面。而常規(guī)凈化方式中用電量主要包括：新風(fēng)機(jī)組,，混風(fēng)機(jī)組,。可以看出,，兩個(gè)系統(tǒng)的比較就在于FFU+ 干盤(pán)管水泵與混風(fēng)機(jī)組之間,，可以很明顯地看出混風(fēng)機(jī)組的用電量會(huì)高出很多，因?yàn)閱蝹€(gè)FFU的功率在0.2kw左右,，而干盤(pán)管水泵是一個(gè)小水泵,，功率也不會(huì)大，兩種設(shè)備加起來(lái)的用電量不多,。而常規(guī)凈化方式的混風(fēng)機(jī)組由于需處理整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)量,，還要負(fù)擔(dān)末端高效過(guò)濾器的阻力，送回風(fēng)管的阻力,，其功率動(dòng)輒就會(huì)有幾十千瓦,，所以常規(guī)凈化方式的運(yùn)行費(fèi)用是大大高于新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU凈化方式的。一般認(rèn)為新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU凈化方式的運(yùn)行費(fèi)用大約是常規(guī)凈化方式的60%---80%.

　　1.5 兩種凈化空調(diào)方式的比較匯總表

　　二,、新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU凈化空調(diào)方式的現(xiàn)實(shí)可行性

　　從上述的比較中我們可以看出：新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU 凈化空調(diào)方式的初投資并不一定比新風(fēng)機(jī)組+混風(fēng)機(jī)組+高效過(guò)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(jì)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(gè)凈化空調(diào)方式選擇的著重點(diǎn)應(yīng)該放在運(yùn)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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,，于是選擇能耗低的凈化方式是現(xiàn)實(shí)可行的,，往往一個(gè)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(lái)。所以, 新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU 這種凈化空調(diào)方式是值得推廣與實(shí)行的,。

　　三,、新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU凈化空調(diào)方式在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題

　　新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU凈化空調(diào)方式跟常規(guī)方式的設(shè)計(jì)基本相同，無(wú)論是室內(nèi)負(fù)荷的計(jì)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(jì)有詳細(xì)介紹,，筆者在這里著重提一下需特別注意的一些問(wèn)題：

　?。?）新風(fēng)機(jī)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(yùn)行,，需要增加盤(pán)管的排數(shù)來(lái)增大換熱面積,，因此，新風(fēng)機(jī)組盤(pán)管的排管數(shù)比常規(guī)方式的盤(pán)管排管數(shù)要多,，而且處理后空氣溫度較低,，所以新風(fēng)機(jī)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；

　?。?）干盤(pán)管干工況運(yùn)行時(shí)進(jìn)水溫度是需根據(jù)室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度而確定的,，并不是一個(gè)定值，需要按照潔凈室的實(shí)際溫濕度要求情況確定的,，而且在不同工況下,，干盤(pán)管的冷量是變化的，但目前大多數(shù)盤(pán)管生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中僅僅提及標(biāo)準(zhǔn)工況下的冷量,，而干盤(pán)管是處在非標(biāo)準(zhǔn)工況下運(yùn)行的,，所以要特別注意干盤(pán)管的冷量取值，可以通過(guò)相關(guān)論文的介紹方法來(lái)計(jì)算所得,，或者由盤(pán)管生產(chǎn)廠家來(lái)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(duì)該局部房間進(jìn)行單獨(dú)隔斷，再設(shè)置一套獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)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(yùn)行時(shí)能源的節(jié)約,；

　　（4）按照設(shè)計(jì)理論來(lái)說(shuō),，干盤(pán)管是在干工況下運(yùn)行的,，是不會(huì)有冷凝水的，但是一個(gè)凈化房間在剛開(kāi)空調(diào)機(jī)的時(shí)候,，干盤(pán)管在進(jìn)入正常干工況之前的那一段時(shí)間內(nèi)是在濕工況下運(yùn)行的,，即使凝結(jié)水量很少，還是建議要設(shè)置凝結(jié)水盤(pán)及排水管,，保證不滴水漏水,，而且如果干盤(pán)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(pán)及排水管的費(fèi)用也不高,，所以盡量考慮設(shè)置凝結(jié)水盤(pán)及排水管；

　　（5）當(dāng)一個(gè)大面積凈化房間采用新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU凈化空調(diào)方式時(shí),，F(xiàn)FU的使用量比較多,，單獨(dú)逐一來(lái)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(yùn)行、停止,、故障等各種狀態(tài),，也可以在電腦上進(jìn)行開(kāi)停、調(diào)速等控制,，可以極大的減少對(duì)FFU的管理工作量,。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　由于電子電路行業(yè)的飛速發(fā)展,，潔凈室的使用將會(huì)越來(lái)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(jī)組+混風(fēng)機(jī)組+高效過(guò)濾器）存在著運(yùn)行能耗高,、建筑空間要求大,、管線交叉多等缺點(diǎn)，我們有理由推薦使用新型凈化空調(diào)方式（新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)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(jià)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(lái)會(huì)更低，所以新風(fēng)機(jī)組+干盤(pán)管+FFU 凈化空調(diào)方式的實(shí)施是具有現(xiàn)實(shí)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(jì)方式必然會(huì)更多，只要我們認(rèn)真了解系統(tǒng),，有針對(duì)性地進(jìn)行研究,，相信電子廠房?jī)艋照{(diào)方式的選擇會(huì)不斷更新，并且能夠不斷完善,，能夠再進(jìn)一步的降低能源成本,。