淨化空調係統的節能措施

潔淨室的能量消耗分布在冷熱源、空氣處理（lǐ）、空氣輸送等各個環節中，節能也應針對不同的環節采取措施。
1、冷熱源環節節能措施
常規淨化空調冷熱源采用製冷機組加鍋爐（lú）配置。熱天潔淨室內轉移的熱量通過冷卻塔向大氣（qì）排放，受天氣影（yǐng）響大，能（néng）效在2.8～3.5；冷（lěng）天靠鍋（guō）爐燃煤、油或耗電提供所需熱量（liàng），能效在0.3～0.9。
節能型冷熱（rè）源采用地源熱泵加輔助設施配置，一般不受天氣影響，夏天（tiān）能效比在4以上，冬天能效比在2.5以上。需（xū）要注意（yì）的是地埋管的間距不宜過（guò）小，應考慮當地土壤傳（chuán）熱（rè）能力，合理確定小間距。因為土（tǔ）壤的傳熱（rè）主要（yào）靠導熱，間距（jù）過小會造成土壤冷熱量擴散不足，設計容量無法達到，嚴重時（shí）還會造成機組停機。
2、空氣處理環節（jiē）節能措施
空氣處理分為新風處理和循環風處理。對於高濕高熱的工藝過程或對濕度精度要求高的情況，需要在冷凝去濕（shī）後加熱，造成（chéng）冷熱（rè）相衝（chōng），能量損耗。解決的辦法一般是采用二次回風空氣處理。下圖（tú）是手術室二次回風淨化空調係統：

夏季新風處理中為了保證濕度需要（yào）大量去濕，以往做法是先（xiān）在表冷器將空氣過冷，讓空氣中水分凝出，再用電或（huò）蒸汽（qì）加熱，以保證送風溫度。這樣做必然帶來冷熱相衝（chōng）的能量損（sǔn）失。下圖是國內某淨化設備企業開發的新型新風（fēng）處理機，集製冷機（jī）和空氣處理機於一體，利用壓（yā）縮（suō）機出來的高溫製冷劑對蒸發冷凝後的（de）新（xīn）風進行再熱，既避免了冷熱相衝，又減少（shǎo）了冷凝器對大氣的熱量排放（fàng）。其所需的PLC控製器（qì），根據熱濕負荷調控高（gāo）溫製冷劑在冷（lěng）凝器和再熱冷凝器之間的分（fèn）配（pèi），保（bǎo）證機組的正常穩定運（yùn）行。

3、空氣輸送（sòng）環節節能措（cuò）施
處理後的空氣通過風管送往淨化空間，現在已大（dà）量采用變頻風機，根據潔淨度和（hé）正壓變（biàn）化，與排風閥聯動調節風量。合理的風管係統（tǒng）和分區布置潔淨室可以大（dà）大減（jiǎn）少空氣輸送的能量損失。
4、減少淨化空調係統送風量（liàng）和降低係統阻力的節能措施
1）按生產工藝要求的不同，空氣潔淨（jìng）度等級和不同的工作時間、班（bān）次合理劃分淨化空調係統。對於不連續（xù）使用或（huò）科研用潔淨室，由於工作時間不同劃（huá）分為不同（tóng）的淨化空調係統，既（jì）方便使用又能減少（shǎo）能（néng）耗；對於不同空（kōng）氣潔淨度等級的各個潔淨房間可以視潔淨室的布置情況和生產工藝要求，由一個或（huò）多個（gè）淨化空調係統供給淨化空氣。但在製訂方（fāng）案時應認真考慮減少管線長度，降（jiàng）低風管阻力所需采取的技術措施，做到既降低用電量又不增加較多（duō）的建造費用。
2）采取必要技術措施（shī），減少（shǎo）生產設備的排熱量（liàng），降低排風量。如將可能采用水冷方式的生產設備盡可能的選用水冷設備；加強生產設備的隔熱、保溫措施等。
3）與產品生產工藝技術提供者密切配合（hé），盡可能減少潔（jié）淨室排入大（dà）氣（qì）的排風（fēng）量。這類技術（shù）措施有：
①改進設備構造及性能或選用先（xiān）進的生產設備，少排或不排入大氣。
②合理組織排（pái）風係統，盡量將同類、相同（tóng）使（shǐ）用時間的排風裝置劃分為一（yī）個排風（fēng）係統，避免因各排風裝置無須（xū）使用（yòng）時仍與排風（fēng）係統接通，增加（jiā）了排風係（xì）統排風量。
③設置排風量的控製方式，若（ruò）可能時將排風量的控製裝置與相應的淨化空調係統的送風裝置聯動控製，可（kě）以較好的根據排風量大小控製送風量等。
4）合理組織淨化（huà）空調係統中各種空氣過濾器的設置，對較大型的潔淨廠房的淨化空調係統的新風集中進行空氣淨化處理。
5）淨化空（kōng）調（diào）係統設計應合理利用回（huí）風。在產品生產過程中不產生有害（hài）物或不發生交叉汙染時，淨化空調係統在保證新鮮空氣量和保持潔淨室規定的壓差值的條件下， 為了減少能耗應盡量（liàng）利用回風。對於換氣次數大的（de）單向流潔淨室，當空調機房距單向流潔淨室較遠時，可以采用一部分空氣不回機房而直接循環使用，可使能耗降低。部（bù）分空（kōng）氣潔淨度要求嚴格的單向流潔淨（jìng）室已采用新風（fēng）集中處理後與回風混合進入（rù）空氣循環係統。這種空氣循環係（xì）統有軸流風機豎井式、風機過濾單元等。風機過（guò）濾單元送風方式的淨化空調係統由多台風機過濾單元設備組成，實現潔淨室（shì）回風的直（zhí）接循環。根據有關工程項目的實踐，這類空氣循環係統在某些條件（jiàn）下比常規集中（zhōng）淨化空調係統節（jiē）約能量。
當產品生產過程中（zhōng）產生大量有害物質，局部排風又（yòu）不能滿足衛生要求，或對（duì）其它工序（xù）有影響或交叉汙染時（shí），才能采用直流式淨化空調係統。在生物製藥潔淨室設計中，按照GMP的規定，為避免各類產（chǎn）品的性能特點或（huò）各工序間的不同生（shēng）產（chǎn）特點引發的交叉汙染（rǎn），常有一些潔淨房間采用直流式排風裝置（zhì）。為防止一些有害物對周圍環境的影響，還應在排風係統通到大氣的出（chū）風口裝設排風過濾（lǜ）處理裝置。
6）合理進行淨化空調係統的風管設計。布置風管時應盡量縮短風管長度，減（jiǎn）少不必要（yào）彎管（guǎn）、附件（jiàn）的設置，簡化風管形狀，努力降低（dī）風管係統的阻力，以減少能耗。
7）采（cǎi）用（yòng）變（biàn）流量（liàng）控製風量、水量（liàng）。根據潔（jié）淨室內實際運行情況的不斷變化，應采用不同的送風量和相應的冷（熱）水流量。如前所述，潔淨（jìng）室的（de）送風量是由所要求的空氣潔淨度等級所確（què）定的，但在實際運行中房間的潔淨度等級（jí）經常受到發塵量、壓差等因（yīn）素的影響，因此送風量不可避免（miǎn）的可能發生變化。為了降低（dī）運行費用、減少能耗，在淨化空調係統設計時（shí）應采用技術措施，配置變風量、變水量裝置，主要的技術措施如下：
①根據檢（jiǎn）測得到的潔淨室內的塵粒數量或房間壓力值控製調節送風量。
②根據生產過（guò）程的特點，采取技術措施，減少或關閉不工作的生產工序或房間，從而減少整個係統的送風量。選用檢測、控製（zhì）房間或設備的排風（fēng）的裝置，按（àn）需要控製排風量或開停排風機或排（pái）風（fēng）閥。避免房間或設備（bèi）不生產時仍開啟排風機或排風閥而消（xiāo）耗電能，增加不必要的送風量。
③風機、水泵合理的采（cǎi）用變頻機組，根據送風量、供水量的（de）多少，改變風機（jī）、水（shuǐ）泵的轉速，降（jiàng）低電能消耗。
④淨化空調係統的空調機（jī）組采用冷（lěng）水量、熱水（shuǐ）量或蒸（zhēng）汽量的變流量控製。
5、排風能量的回收利用
潔淨室的排風由於其熱濕狀態與室內要求一致，相對於新風狀態有可以利用（yòng）的能量。利用排風與新（xīn）風進行熱濕交換的各（gè）種設備（bèi）已大量使用，例如（rú）轉（zhuǎn）輪式全熱交換機、轉輪式顯熱交換機、全熱交換器、顯熱交換器等。
（1）轉輪式全熱交換機。轉輪式全熱交換機的核心部件是一個蜂窩式轉輪，轉輪（lún）由蜂窩狀金屬或陶瓷纖維載體、鋁（lǚ）箔和活性矽膠等吸濕塗（tú）層複合而成，轉輪兩側由特製的密封裝置分（fèn）成兩（liǎng）個區域：新風區域（yù）及（jí）排風區域，分別接入新風進風管路和排（pái）風（fēng）管路。轉輪作為蓄熱芯（xīn）體，一半（bàn）在新風區，一半在排風區。轉輪轉動，使其各個部分不斷（duàn）通過新風區和排風區。
在夏（xià）季，蓄熱芯（xīn）體轉到新風側時吸收新（xīn）風中的熱（濕）量，當轉到排風側時（shí），由於（yú）存在溫（濕）差的原因，蓄（xù）熱芯體就會釋放其中的熱（濕）量，當再轉到新風側時，又繼續吸收新（xīn）風中的熱（濕）量。
在冬季，蓄熱芯體轉（zhuǎn）到排風側時吸收排（pái）風中的熱（濕）量（liàng），當轉到新（xīn）風側時，由於存在溫（濕（shī））差的原因，蓄熱芯體就會釋放其中的熱（rè）（濕）量，當再轉到排風側時，又繼續吸收排風中的熱（濕）量。
轉輪式全熱交換機如此旋轉循環，實現能量的回（huí）收。轉輪式全熱交換機利用室內排出空氣與室外引進的新鮮空氣進行顯熱與潛熱交換而回收能源（yuán），進而達（dá）到節約能源並保持通風（fēng）良好的目的。在夏季（jì）可（kě）以將新風預冷除（chú）濕，在冬季（jì）可以將新風預熱加濕，其（qí）回收效（xiào）率可達75%以上，因此降低了淨化空調運（yùn）行中的冷熱負荷和耗電量。
（2）轉輪式顯熱交換機。轉（zhuǎn）輪式顯熱交換機的結構和工作過程與轉輪式全熱交換機相同，但是在蓄熱芯體表麵不塗覆吸濕塗層（céng），所（suǒ）以隻能傳遞顯熱量。
（3）全熱交換器。全熱交換器的核心由纖維製成的全熱交換紙張與金屬（shǔ）箔構成，這種材料（liào）透（tòu）濕率高，氣密性好，抗（kàng）斷裂，耐老化，適合於溫差小、濕差大的情況（kuàng）。通過（guò）折疊紙張（zhāng），形成（chéng）新風和（hé）排風管道。由於紙張透濕和傳熱，實現了新風與排風的熱濕交換，減少了空調機組的熱濕負荷。
（4）顯熱交換器。顯熱交換（huàn）器的空氣通道用金屬板隔成，其它與全熱交換器差不多。新風和排風之間隻能通過金屬板進行熱交換，不能（néng）進（jìn）行濕交換，適合於對濕度要求不高或濕差較小的情況。
需要注（zhù）意的是，淨化空調係統中的（de）過濾器（qì）具有較大的阻力，所以，無論（lùn）全熱交換器還是顯熱交換（huàn）器，所配新風側風機的壓頭都在1000Pa以上（shàng）。