
一、潔淨室能耗源頭分析
潔淨室(shì)在現在的科技發展中雖然*,但是在保持潔淨室環境的控製過程中所消耗的能源(yuán)也是巨大的,如在電子工業中,一般潔淨空間每(měi)天需要24小時都正常運行,而為保證生(shēng)產空間的(de)潔淨度,空氣淨化係統的換(huàn)氣次數(shù)少也要15次,多達到幾百次,潔淨室的能源消耗主要用於生產設備用電和用熱(rè),淨化空調係統的(de)耗電、耗熱和冷負荷,冷凍機組的好點,排氣裝置的耗電和耗熱,超純水和氣體的製取和輸送一級照明及消防的用電等。
一般萬級潔淨廠房,整個潔淨室廠務設備的用電量占整個的60%左右,而在常(cháng)務設備中的用電量中以冷水機組占64%為大,其次(cì)是新風機組MAU能耗其次,而在冷水機組的供冷量中又是主(zhǔ)要供給MAU使用;美國大部分使用潔淨室的廠(chǎng)房中,其潔淨(jìng)室係統的能耗占整個廠房能(néng)耗的50%以上,在各種空調係統中,潔淨室係統的空調能耗是普通建築空調能耗的幾倍到幾十倍。由此可見潔淨室係統的能耗還是(shì)非常大(dà),在(zài)現在世界能源緊張和競爭(zhēng)激烈的時代中,如(rú)何能有效使用能源,節約能源,對社會的可持續性發展(zhǎn)和對企業(yè)降低成本,提高競爭力都有著重要的意義(yì)。
二、潔淨(jìng)室的節能設計
合理的(de)進行潔淨室的規劃,應該是以(yǐ)滿足需求,好用(yòng)夠用為好,切勿對潔淨室空間求高求大,那將在運行中造成過大量的能量浪費。在設計規劃潔淨室(shì)時可以按以下原則進行考慮:
(1)能(néng)滿足工藝所需求的環境需求;
(2)潔淨係統運行的安全性和可靠行;
(3)提高潔淨室係統的成本效率,盡力保證運行成本的(de)降低。
在(zài)滿足以上(shàng)原則(zé)下,要考慮後(hòu)期長期運行所到來(lái)的高成本,如(rú)何提高能源使用的效率,節約使用能源,對企業來說也是直接影響到企業的運行成本,以末端高調過(guò)濾器的截麵風速0.3-0.5m/s來計算(suàn),一個平方麵積換氣量就在(zài)1080-1800m³/h,在工業中像上千至(zhì)上萬平方米麵積的潔淨車間很多。若以一年要每天24小時運行的話,維持潔淨室運行的費用還是相當高的,為提高潔(jié)淨室後(hòu)期運行中提高能源成本效率。在(zài)潔淨室設計中,進行潔淨方麵的考慮。
1、以滿足工藝生產需求的前提下,合(hé)理降低潔淨室的空間或麵積至小合適,提高潔淨室使用效率,例如ISO6級至9級要求(qiú)的正壓亂流式潔淨室,其送風量與潔淨室的等級需求的換(huàn)氣次數,以及空間大小都成正比關係,ISO0-5級的正壓單向流潔淨室,其送風(fēng)量與截麵風速,及送風(fēng)的截麵麵積(jī)也都成正比(bǐ),設計師對於潔淨室的送風量的計(jì)算常以(yǐ)參考經驗公式之類,而此類經驗公(gōng)式一般都相對(duì)保守,選取的參數都比較大,有資(zī)料顯示,對於亂流式潔淨室,若減少潔淨體積30%,可節(jiē)能25%。可見(jiàn),對於潔淨室(shì)的合(hé)理布局規劃,會帶(dài)來明顯的節能效果(guǒ)。
2、在(zài)能(néng)滿(mǎn)足工業生產設備的運作及(jí)人員操作活動所產生的散(sàn)熱負荷的前提下,降低截麵風速至(zhì)低,對於常年實時運行(háng)的潔淨室,以3000平方(fāng)米的潔淨室,滿布率為60%,風速每降低0.1m/s,其帶來的效果是沒小時減少(shǎo)6480m³風量。同時顯著減少了處理空氣的製冷量。
3、對(duì)於潔淨麵積需求較大的車間,可考慮分區域,新風分散處理這樣就以便於各區域若有停產維護等時,方便減少機組運行,既能節約能源且不影響其他區域的(de)正常運行。
4、對生產工業設(shè)備的熱負荷等做細致的調研,計算核實以確(què)定合適的較小的(de)空調(diào)製冷設備,勿(wù)為圖省事隻是簡(jiǎn)單的取大係數(shù)。造成後期運行的浪(làng)費。
5、對於工藝上的排風熱量大,可以經行節能的寂靜效益分析,以考慮是否可采用熱回收方式。
6、對(duì)有不同潔淨級(jí)別要求的工序流程,可對高潔淨要求的工序進(jìn)行微環境,潔(jié)淨(jìng)棚,潔淨工作台等方(fāng)式設(shè)計局部高潔淨環境(jìng)要求的控製,減小高能耗(hào)的高潔淨(jìng)度的(de)麵積與空間。
7、對空(kōng)調(diào)係統風機采用變頻控製方式(shì)運行,因流量Q與點擊轉速V的一次方成正比,風壓H與點擊轉速V的二次方成正比,電機軸功(gōng)率P與電機轉速V的三次方成(chéng)正比。
當需要小風量時,用變頻控製裝置降低風機轉速,其電動機的輸入(rù)功率也相(xiàng)應的(de)減少,如(rú)風量減(jiǎn)少到80%,點擊轉(zhuǎn)速(V)也下(xià)降到80%,其軸公立(P)則下降到額定功率的51%;若風(fēng)量下降到60%,軸(zhóu)功率將下降到額定功率的22%,其節能潛力非常大。
三(sān)、製冷設備方麵
潔淨室的能源消耗隻要在製冷負荷和風機運行負(fù)荷中,從潔(jié)淨室負荷指標可見,製冷和通風設(shè)備基本(běn)占了(le)生(shēng)產能耗的50%附(fù)近潔淨潔淨室的需求,選擇合適的(de)製冷(lěng)設備,可通過電能,天然氣,廢熱吸(xī)收,蒸汽,地熱等多種能源方式對(duì)潔淨室進行全部或部分的供應冷熱水,通(tōng)過地域資(zī)源(yuán),綜合規劃,以求較好搭配的製冷組合方式,在(zài)選擇製冷(lěng)機組時,盡量結(jié)合實際(jì)需求,在相同工況下,選擇(zé)性能係數(COP值)更高的機組。
四、分布式燃氣(qì)冷熱電三聯供係統
分布式燃(rán)氣冷熱電三聯供係統主要由燃機設備和餘熱(rè)利用設備構成,其中燃機設備是係統的核心,包括燃氣輪機,內燃機等,餘熱利用設備包括(kuò)餘熱鍋爐,吸收式製(zhì)冷機,換熱裝置,電製冷機,燃氣鍋爐等(děng),其(qí)工作原理(lǐ)是燃機通過燃(rán)燒天然氣發電後(hòu),產生的高溫煙氣送入餘熱利用設備,冬季可(kě)用於(yú)取(qǔ)暖,夏季(jì)可用於供冷,還可(kě)生產生活熱水,驅動熱量不足部分可由補燃的燃氣進行供應。
當潔淨室的廠區對電能,冷水熱水的需求都較大時,所(suǒ)在的城市周邊附近天然氣資源較充足時,綜合考慮(lǜ)天然氣價(jià)格(gé)與潔淨項目政策,可以(yǐ)在(zài)經濟性核(hé)算後,使用冷熱電三聯供(gòng)係統,同事若還可結合采用冰蓄冷裝置,蓄熱裝置,熱泵等設備配置,對能源係統做多種方式搭配考慮,以提高整個係(xì)統的節能效果。