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洁净室空调系统选型及节能控制 贺学广 E—mail:guoguonc@126.com 摘要：主要通过对几种洁净空调主机和末端形式的比较，以及对其节能控制的分析，得出：选用合理的系统和控制模式，对系统的稳定、高效运行作用显著。 关键词：系统 控制模式 节能控制 0 引言 洁净空调与普通空调相比：风机风量大、余压大，热湿比大、控制精度及能耗高，且通常不是单一的洁净空调系统（即一个空调系统中，既含有普通空调系统亦有洁净空调，共用冷源）。所以在洁净空调系统设计时，系统选择、设备选型至关重要。本文通过几个典型案例对洁净空调系统中的主机、末端选型及其节能控制作了详细分析：采用合理的系统及控制模式（空调变水量、风机和水泵变频运行）对系统的稳定、高效运行作用显著。 1 空调主机系统选型 在空调主机的选择上一般秉承一个原则：满足系统所设计的冷、热负荷、节能、简单、经济。现市面上的空调主机以离心机、螺杆机、溴冷机为主（活塞机能效比低，现用得较少，在此不作比较）。几种主机的对比如下： 表1 几种空调主机型式对比 主机型式 优点 缺点 离心机 能效比高，系统稳定，适合大型系统（冷量1500kW以上） 系统较复杂，造价高 风冷螺杆机 无冷却塔，系统较简单，热泵式冬季可制热，适合有制热要求，装机冷量较小的系统 能效比较低，外界温度较高时，制冷效果差 水冷螺杆机 能效比较高 系统较复杂，造价高 溴冷机 省电，适合用电紧张且周边有废热或天然气等热源 能效比低 案例1：某工厂三层厂房，空调面积4000m2，其中洁净区面积2000 m2。普通区2000 m2，洁净区为单冷系统，普通区为冷暖系统。经计算，冷负荷720kW（其中洁净区560kW，普通区320kW），热负荷260kW（关于负荷计算过程，本文不再进行赘述）。 在上述案例中，冬季制热时，热源一般可采用电加热或风冷热泵，采用电加热，能效比低（0.8左右），故在此选用螺杆式风冷热泵（制热时能效比3.3左右）。综合考虑，空调主机系统我们可选用水冷螺杆机（水冷的能效比为5.5左右，风冷的能效比3.0左右）为主制冷，制冷量为630kW，选用5台模块式风冷热泵系统为冬季制热热源（制冷时为辅助制冷），单台制冷量为65 kW ，制热72kW。空调系统图如下所示： 图1 空调主机系统图 说明：制冷时，主制冷采用螺杆式冷水机组，回水温度过高时（冷量不够时），逐级投入模块式风冷热泵。制热时，采用模块式风冷热泵制热，制热时螺杆式冷水机组主干管上的电动蝶阀关闭，洁净区供水干管上电动蝶阀也保持关闭。 2 空调末端选型 洁净空调末端一般有以下这种形式：组合式风柜（其功能段一般包括：混合段、粗效段、表冷段、风机段、中效段、出风段。可视具体要求增加再热段、加湿段（由于蒸气散发出来时，压力较小，为保证加湿效果，加湿段应置于风柜负压段）、匀流段，风冷净化空调机（功能段与组合式送风柜相同，其表冷段里通过的是冷媒，通过冷媒的蒸发制冷）、FFU+新风机(新风由新风单独处理到较低温度，承担部分室内负荷）、FFU+组合式送风柜（组合式送风柜承担新风及室内负荷）、洁净棚（顶棚满布FFU，四周加设PVC胶帘）。对以上几种空调末端形式的对表见下表： 表2 几种空调末端形式的比较 末端型式 优点 缺点 备注 组合式送风柜 　 组合灵活，控制精确度高（通过调节比例积分阀的开度来调节室内温湿度） 　 须另配空调主机，提供冷冻水做为冷源，风管较复杂 　 适合控制精度高、系统复杂、风量较大系统 风冷净化空 调机 　 组合灵活、无须另配空调主机 　 控制精确度低（通过压缩机的启停来调节室内温湿度，不能做恒温恒湿空调机）、室外温度较高时，制冷效果较差，风管较复杂 　 适用控制精度不高，风量较小的系统 FFU+新风机 　 系统简单、风管少、造价低 　 室内噪声较大、室内及新风负荷均由新风机承担，新风须处理较低温度，须配置低温空调主机、室内温湿度控制精度较低，须做二次吊顶 　 如受层高限制不能做二次吊顶，可利用夹层做送风静压箱，为防止冷量损失及上层地面结露，楼板须贴带铝箔保温棉 FFU+组合式 送风柜 　 系统简单、风管较少、造价较低 　 室内噪声较大、室内及新风负荷均由组合式送风柜承担，新风须处理较低温度，须配置低温空调主机、室内温湿度控制精度较低，须做二次吊顶 　 适用功能间面积大，控制精度不高的系统 洁净棚 系统简单，可移动，造价低，适合局部高洁净度区域 仅起过滤作用，不能调节温湿度， 适合局部高洁净等级区域，一般不能独立使用，作为二次末端套装在低洁净区域内 在选型时，考虑运行噪声、风管施工等因素，组合式送风柜和风冷净化式空调机单台风量不宜超过30000m3/h 对于风机的选型应结合风