淺談潔凈空調系統的節能降耗措施
四川華銳凈化 2019-04-02 20:52:43 閱讀
摘要：潔凈空調的系統主要功能是建造空氣懸浮粒子濃度受控的空間，其功能主要是減少空間內誘入、產(chǎn)生及滯留粒子，并對空間內其他參數如溫度、相對濕度、壓力等按要求進(jìn)行控制。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，潔凈空調技術(shù)越來(lái)越廣泛的應用于各行各業(yè)，如電子行業(yè)、軍工、并在制藥、醫療、食品等行業(yè)逐漸普及，因為這些區域對環(huán)境都有著(zhù)極為高的要求，潔凈空調技術(shù)是制藥企業(yè)以及醫院手術(shù)室等相關(guān)區域的保證，只有保證制藥環(huán)境的潔凈和醫院手術(shù)室的潔凈環(huán)境，才能更好服務(wù)于人。
關(guān)鍵詞：潔凈空調、節能降耗、措施；
前言：國家頒布的《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范》（2010版）中對藥品的生產(chǎn)環(huán)境有著(zhù)明確規定和嚴格要求。制藥企業(yè)要嚴格按照規范進(jìn)行藥品的生產(chǎn)操作。目前，藥品生產(chǎn)企業(yè)以及醫院手術(shù)室普遍使用的潔凈空調節能系統有著(zhù)很高的能源浪費，在這個(gè)經(jīng)濟節約型社會(huì )，面對有限的能源，這個(gè)問(wèn)題值得引起相關(guān)人士的注意。文章將針對藥品生產(chǎn)企業(yè)和醫院手術(shù)室潔凈空調系統的節能降耗措施分別進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。
一、藥品生產(chǎn)潔凈空調系統
?。ㄒ唬崈艨照{系統概況
某藥品生產(chǎn)企業(yè)固體制劑車(chē)間潔凈空調系統包括兩臺潔凈空調機組及其相關(guān)輸送管件， 空調機組安裝于綜合制劑樓一樓空調機房?jì)?，設備潔凈級別為D級。生產(chǎn)車(chē)間潔凈區域內一般要求溫度18℃~26℃， 相對濕度為45%~65%， 如產(chǎn)品工藝對溫濕度有規定， 則按照工藝要求控制。室外新風(fēng)通過(guò)空調機組的處理成為潔凈空氣送入潔凈房間， 房間內有回風(fēng)或排風(fēng)裝置， 對潔凈區的壓差梯度進(jìn)行控制。
?。ǘ?、使用過(guò)程中存在的耗能分析及解決措施
1.原因分析
根據車(chē)間現有的對潔凈空調系統運行相關(guān)的操作規程和管理制度進(jìn)行原因排查篩選， 從而給出找出潔凈空調系統運行成本高的主要原因。
?。?） 設備自身功能設計不足， 對送風(fēng)處理過(guò)程中能耗大。潔凈空調通過(guò)空氣冷卻器同時(shí)對空氣進(jìn)行冷卻和冷凝除濕， 生產(chǎn)低溫干燥的送風(fēng)， 實(shí)現排熱排濕的目的。這種熱濕聯(lián)合處理的空調方式存在熱濕聯(lián)合處理所造成的能源浪費問(wèn)題。排除余濕要求冷源溫度低于室內空氣的露點(diǎn)溫度， 而排除余熱僅要求冷源溫度低于室溫。占總負荷一半以上的顯熱負荷本可以采用高溫冷源帶走， 卻與除濕一起共用 7 ℃ 的低溫冷源進(jìn)行處理， 造成能量利用上的浪費。而且， 經(jīng)過(guò)冷凝除濕后的空氣 雖然濕度滿(mǎn)足要求， 但溫度過(guò)低， 有時(shí)還需要再熱， 造成了能源的進(jìn)一步浪費。除濕消耗的冷量約占總冷量的30%～50%。因此, 在空調能耗中比例很大,為了精確溫濕度控制, 還要對除濕后的空氣進(jìn)行再加熱,這樣造成了冷熱量的抵消。
?。?） 車(chē)間潔凈空調機組一般情況下都是24小時(shí)運行， 耗電量大。車(chē)間不生產(chǎn)時(shí)， 操作人員撤離潔凈區， 潔凈區內設備同時(shí)不運行。但空調系統仍然按照生產(chǎn)時(shí)為潔凈區輸送潔凈空氣， 潔凈區的排氣扇也開(kāi)啟， 空調系統運行能耗高。
2.解決措施
針對分析而來(lái)的要因的處理措施為： 進(jìn)行潔凈空調新風(fēng)預處理改造； 啟用固體制劑車(chē)間空調機組值班風(fēng)機運行模式。具體實(shí)施情況如下：
首先，對潔凈空調新風(fēng)進(jìn)行預處理改造。采用二次回風(fēng)方案，對潔凈空調機組進(jìn)行改造， 調試。具體改造方法有：在原空調機組的新風(fēng)管上增加預表冷(除濕)段,原機組現有表冷器僅作調溫盤(pán)管用；控制系統改為新風(fēng)預表冷段增加比例積分調節電動(dòng)閥；此外還可以對溫濕度的邏輯進(jìn)行控制，根據回風(fēng)的濕度信號控制預處理電動(dòng)閥的開(kāi)度,根據回風(fēng)溫度信號控制調溫冷水盤(pán)管及蒸汽加熱盤(pán)管的開(kāi)度。同時(shí)在現有控制器的基礎上增加一個(gè)AO點(diǎn)。
還可以啟用空調機組值班風(fēng)機運行模式。潔凈空調系統本身自帶在線(xiàn)溫濕度監控系統， 能夠實(shí)施監測潔凈區房間的溫濕度壓差， 由于系統24小時(shí)運行， 在車(chē)間不生產(chǎn)時(shí)， 風(fēng)機電機仍滿(mǎn)負荷運轉， 造成大量的能量浪費?？照{系統使用相關(guān)軟件進(jìn)行自動(dòng)控制， 通過(guò)計算達到最佳的恒定風(fēng)量， 保持正壓梯度環(huán)境， 在車(chē)間不生產(chǎn)時(shí)， 將空調機組運行頻率由45Hz降低至30Hz， 從而維持車(chē)間的正壓梯度環(huán)境。該措施于新風(fēng)預處理改造完成后進(jìn)行。
二、醫院空調系統
醫院是眾多病人聚集的場(chǎng)所，空氣的潔凈意義不言而喻，潔凈空調系統的使用對避免病毒交叉感染有著(zhù)重要的作用。醫院的潔凈空調不得不24小時(shí)長(cháng)時(shí)間運行，為了節約潔凈空調系統的能耗，下面以手術(shù)部潔凈空調系統為例闡述節能降耗可采用的措施。
1.優(yōu)化手術(shù)部的建筑平面布局
可以采用環(huán)形的手術(shù)部建筑平面布置方案，將手術(shù)室潔凈輔房和手術(shù)室項鏈，這樣布置可以有效的縮短流程，提高工作效率。手術(shù)部的通道一般設置為雙通道方式，中間通道一般為潔凈走廊，外廊設置為清潔走廊。這樣的布置方案可以方便疏散，并且做到潔污分明。所以，一般在醫院的手術(shù)部建設中，一般將一些手術(shù)的功能性用房，例如一次性物品的存放間、無(wú)菌器械存放室、麻醉室以及治療室等都和手術(shù)室設置在同一層。按照醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范中的相關(guān)規定，潔凈手術(shù)室以及主要的潔凈輔助用房合理設定一些功能用房的潔凈等級。其中，手術(shù)部的潔凈用房以及潔凈走廊設計為十萬(wàn)級潔凈區域?；謴褪?、潔凈室、更衣室等區域設定為三十萬(wàn)級潔凈區域。衛生間、電梯以及家屬等待區域設置為非潔凈區域或者舒適空調區。所以，優(yōu)化手術(shù)部的建筑平面布局是為了讓手術(shù)部的流程更加合理，便于在醫院內部形成一個(gè)潔凈等級劃分的區域，把那些不必劃分為潔凈區域的用房直接設計成舒適空調房，按照潔凈空調以及舒適空調的設計差異，降低功能用房的送風(fēng)量和新風(fēng)量，從而達到
降低能耗的目的。
2.制定潔凈手術(shù)室費用走狀態(tài)和過(guò)渡季節的運行模式
醫院的潔凈手術(shù)部空調系統可以采用潔凈循環(huán)空調機組和獨立的正壓送風(fēng)組合系統。這樣新風(fēng)系統不僅僅可以承擔正常的新風(fēng)量，也可以承擔各種手術(shù)室的正壓風(fēng)量，每間手術(shù)室可以使用自己獨立的潔凈循環(huán)空調系統，風(fēng)量不會(huì )影響到手術(shù)室的正壓分布。這種方案可以既保證每間潔凈手術(shù)室的潔凈空調功能和維持正壓功能相互分離，又能夠有效的將整個(gè)潔凈手術(shù)室形成一個(gè)整體。對于處在過(guò)渡季的手術(shù)室，需要采用過(guò)渡季的運行模式，在春夏兩季，新風(fēng)焙值會(huì )高于室內空氣的焙值，這是我們就需要適當的加大潔凈空調系統的新風(fēng)量，充分利用新風(fēng)替代冷源，這樣可以有效的縮短制冷劑的使用時(shí)間，可以達到節能的目的。在過(guò)渡季，雖然加大新風(fēng)的送風(fēng)量會(huì )加大潔凈空調系統的功率，但是總體上來(lái)說(shuō)依舊比傳統模式節約能源，降低能耗，是目前潔凈空調系統比較常用的一種節能措施。而且，手術(shù)室的排風(fēng)機器使用的是雙速風(fēng)機，過(guò)渡季節因為需要較大的送風(fēng)量，因此采用高速運行狀態(tài)，而在一般的非過(guò)渡季節可以使用低速運行模式。所以，有效的設定潔凈手術(shù)室的非工作狀態(tài)運行模式，讓排風(fēng)機和循環(huán)風(fēng)機停}卜運行，只需要提供比較少的新風(fēng)量用來(lái)維持手術(shù)室的正壓狀態(tài)即可，這樣可以有效的降低風(fēng)機以及制冷器的電能消耗。設定潔凈手術(shù)室的過(guò)渡季工作模式，可以充分的利用新風(fēng)作為制冷源，這樣就可以推退或停}卜使用制冷機器，減少制冷劑的能源消耗，達到節能的目的。
3.潔凈空調使用二次回風(fēng)處理技術(shù)
醫院的潔凈空調和一般的舒適性空調相比較，在熱濕處理過(guò)程中，送風(fēng)量大，而且熱負荷小，送風(fēng)的溫差較小，傳統的潔凈空調系統下一般采用一次回風(fēng)處理過(guò)程，而我們?yōu)榱诉_到節能的目的，可以采用二次回風(fēng)空氣處理過(guò)程。通過(guò)對一次回風(fēng)和二次回風(fēng)處理技術(shù)相比，可以發(fā)現，傳統的一次回風(fēng)技術(shù)，所需要的潔凈空調體積加大，冷卻和加熱的盤(pán)管會(huì )
存在冷熱相抵消的過(guò)程，而是用二次回風(fēng)技術(shù)可以有效的避免這類(lèi)現象的發(fā)生-
結束語(yǔ)：潔凈空調常被用于制藥或者醫院等對環(huán)境有著(zhù)嚴格要求的場(chǎng)所，此系統有著(zhù)重要作用，但是在使用過(guò)程中常常存在耗能問(wèn)題。文章以藥品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間和醫院為具體事例對潔凈空調系統的節能降耗問(wèn)題提出了具體的解決措施。文章對潔凈空調系統節能降耗措施的探討不盡完善，但是在這個(gè)能源短缺的社會(huì )仍希望此文可以起到一定的作用。
關(guān)鍵詞：潔凈空調、節能降耗、措施；
前言：國家頒布的《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范》（2010版）中對藥品的生產(chǎn)環(huán)境有著(zhù)明確規定和嚴格要求。制藥企業(yè)要嚴格按照規范進(jìn)行藥品的生產(chǎn)操作。目前，藥品生產(chǎn)企業(yè)以及醫院手術(shù)室普遍使用的潔凈空調節能系統有著(zhù)很高的能源浪費，在這個(gè)經(jīng)濟節約型社會(huì )，面對有限的能源，這個(gè)問(wèn)題值得引起相關(guān)人士的注意。文章將針對藥品生產(chǎn)企業(yè)和醫院手術(shù)室潔凈空調系統的節能降耗措施分別進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。
一、藥品生產(chǎn)潔凈空調系統
?。ㄒ唬崈艨照{系統概況
某藥品生產(chǎn)企業(yè)固體制劑車(chē)間潔凈空調系統包括兩臺潔凈空調機組及其相關(guān)輸送管件， 空調機組安裝于綜合制劑樓一樓空調機房?jì)?，設備潔凈級別為D級。生產(chǎn)車(chē)間潔凈區域內一般要求溫度18℃~26℃， 相對濕度為45%~65%， 如產(chǎn)品工藝對溫濕度有規定， 則按照工藝要求控制。室外新風(fēng)通過(guò)空調機組的處理成為潔凈空氣送入潔凈房間， 房間內有回風(fēng)或排風(fēng)裝置， 對潔凈區的壓差梯度進(jìn)行控制。
?。ǘ?、使用過(guò)程中存在的耗能分析及解決措施
1.原因分析
根據車(chē)間現有的對潔凈空調系統運行相關(guān)的操作規程和管理制度進(jìn)行原因排查篩選， 從而給出找出潔凈空調系統運行成本高的主要原因。
?。?） 設備自身功能設計不足， 對送風(fēng)處理過(guò)程中能耗大。潔凈空調通過(guò)空氣冷卻器同時(shí)對空氣進(jìn)行冷卻和冷凝除濕， 生產(chǎn)低溫干燥的送風(fēng)， 實(shí)現排熱排濕的目的。這種熱濕聯(lián)合處理的空調方式存在熱濕聯(lián)合處理所造成的能源浪費問(wèn)題。排除余濕要求冷源溫度低于室內空氣的露點(diǎn)溫度， 而排除余熱僅要求冷源溫度低于室溫。占總負荷一半以上的顯熱負荷本可以采用高溫冷源帶走， 卻與除濕一起共用 7 ℃ 的低溫冷源進(jìn)行處理， 造成能量利用上的浪費。而且， 經(jīng)過(guò)冷凝除濕后的空氣 雖然濕度滿(mǎn)足要求， 但溫度過(guò)低， 有時(shí)還需要再熱， 造成了能源的進(jìn)一步浪費。除濕消耗的冷量約占總冷量的30%～50%。因此, 在空調能耗中比例很大,為了精確溫濕度控制, 還要對除濕后的空氣進(jìn)行再加熱,這樣造成了冷熱量的抵消。
?。?） 車(chē)間潔凈空調機組一般情況下都是24小時(shí)運行， 耗電量大。車(chē)間不生產(chǎn)時(shí)， 操作人員撤離潔凈區， 潔凈區內設備同時(shí)不運行。但空調系統仍然按照生產(chǎn)時(shí)為潔凈區輸送潔凈空氣， 潔凈區的排氣扇也開(kāi)啟， 空調系統運行能耗高。
2.解決措施
針對分析而來(lái)的要因的處理措施為： 進(jìn)行潔凈空調新風(fēng)預處理改造； 啟用固體制劑車(chē)間空調機組值班風(fēng)機運行模式。具體實(shí)施情況如下：
首先，對潔凈空調新風(fēng)進(jìn)行預處理改造。采用二次回風(fēng)方案，對潔凈空調機組進(jìn)行改造， 調試。具體改造方法有：在原空調機組的新風(fēng)管上增加預表冷(除濕)段,原機組現有表冷器僅作調溫盤(pán)管用；控制系統改為新風(fēng)預表冷段增加比例積分調節電動(dòng)閥；此外還可以對溫濕度的邏輯進(jìn)行控制，根據回風(fēng)的濕度信號控制預處理電動(dòng)閥的開(kāi)度,根據回風(fēng)溫度信號控制調溫冷水盤(pán)管及蒸汽加熱盤(pán)管的開(kāi)度。同時(shí)在現有控制器的基礎上增加一個(gè)AO點(diǎn)。
還可以啟用空調機組值班風(fēng)機運行模式。潔凈空調系統本身自帶在線(xiàn)溫濕度監控系統， 能夠實(shí)施監測潔凈區房間的溫濕度壓差， 由于系統24小時(shí)運行， 在車(chē)間不生產(chǎn)時(shí)， 風(fēng)機電機仍滿(mǎn)負荷運轉， 造成大量的能量浪費?？照{系統使用相關(guān)軟件進(jìn)行自動(dòng)控制， 通過(guò)計算達到最佳的恒定風(fēng)量， 保持正壓梯度環(huán)境， 在車(chē)間不生產(chǎn)時(shí)， 將空調機組運行頻率由45Hz降低至30Hz， 從而維持車(chē)間的正壓梯度環(huán)境。該措施于新風(fēng)預處理改造完成后進(jìn)行。
二、醫院空調系統
醫院是眾多病人聚集的場(chǎng)所，空氣的潔凈意義不言而喻，潔凈空調系統的使用對避免病毒交叉感染有著(zhù)重要的作用。醫院的潔凈空調不得不24小時(shí)長(cháng)時(shí)間運行，為了節約潔凈空調系統的能耗，下面以手術(shù)部潔凈空調系統為例闡述節能降耗可采用的措施。
1.優(yōu)化手術(shù)部的建筑平面布局
可以采用環(huán)形的手術(shù)部建筑平面布置方案，將手術(shù)室潔凈輔房和手術(shù)室項鏈，這樣布置可以有效的縮短流程，提高工作效率。手術(shù)部的通道一般設置為雙通道方式，中間通道一般為潔凈走廊，外廊設置為清潔走廊。這樣的布置方案可以方便疏散，并且做到潔污分明。所以，一般在醫院的手術(shù)部建設中，一般將一些手術(shù)的功能性用房，例如一次性物品的存放間、無(wú)菌器械存放室、麻醉室以及治療室等都和手術(shù)室設置在同一層。按照醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范中的相關(guān)規定，潔凈手術(shù)室以及主要的潔凈輔助用房合理設定一些功能用房的潔凈等級。其中，手術(shù)部的潔凈用房以及潔凈走廊設計為十萬(wàn)級潔凈區域?；謴褪?、潔凈室、更衣室等區域設定為三十萬(wàn)級潔凈區域。衛生間、電梯以及家屬等待區域設置為非潔凈區域或者舒適空調區。所以，優(yōu)化手術(shù)部的建筑平面布局是為了讓手術(shù)部的流程更加合理，便于在醫院內部形成一個(gè)潔凈等級劃分的區域，把那些不必劃分為潔凈區域的用房直接設計成舒適空調房，按照潔凈空調以及舒適空調的設計差異，降低功能用房的送風(fēng)量和新風(fēng)量，從而達到
降低能耗的目的。
2.制定潔凈手術(shù)室費用走狀態(tài)和過(guò)渡季節的運行模式
醫院的潔凈手術(shù)部空調系統可以采用潔凈循環(huán)空調機組和獨立的正壓送風(fēng)組合系統。這樣新風(fēng)系統不僅僅可以承擔正常的新風(fēng)量，也可以承擔各種手術(shù)室的正壓風(fēng)量，每間手術(shù)室可以使用自己獨立的潔凈循環(huán)空調系統，風(fēng)量不會(huì )影響到手術(shù)室的正壓分布。這種方案可以既保證每間潔凈手術(shù)室的潔凈空調功能和維持正壓功能相互分離，又能夠有效的將整個(gè)潔凈手術(shù)室形成一個(gè)整體。對于處在過(guò)渡季的手術(shù)室，需要采用過(guò)渡季的運行模式，在春夏兩季，新風(fēng)焙值會(huì )高于室內空氣的焙值，這是我們就需要適當的加大潔凈空調系統的新風(fēng)量，充分利用新風(fēng)替代冷源，這樣可以有效的縮短制冷劑的使用時(shí)間，可以達到節能的目的。在過(guò)渡季，雖然加大新風(fēng)的送風(fēng)量會(huì )加大潔凈空調系統的功率，但是總體上來(lái)說(shuō)依舊比傳統模式節約能源，降低能耗，是目前潔凈空調系統比較常用的一種節能措施。而且，手術(shù)室的排風(fēng)機器使用的是雙速風(fēng)機，過(guò)渡季節因為需要較大的送風(fēng)量，因此采用高速運行狀態(tài)，而在一般的非過(guò)渡季節可以使用低速運行模式。所以，有效的設定潔凈手術(shù)室的非工作狀態(tài)運行模式，讓排風(fēng)機和循環(huán)風(fēng)機停}卜運行，只需要提供比較少的新風(fēng)量用來(lái)維持手術(shù)室的正壓狀態(tài)即可，這樣可以有效的降低風(fēng)機以及制冷器的電能消耗。設定潔凈手術(shù)室的過(guò)渡季工作模式，可以充分的利用新風(fēng)作為制冷源，這樣就可以推退或停}卜使用制冷機器，減少制冷劑的能源消耗，達到節能的目的。
3.潔凈空調使用二次回風(fēng)處理技術(shù)
醫院的潔凈空調和一般的舒適性空調相比較，在熱濕處理過(guò)程中，送風(fēng)量大，而且熱負荷小，送風(fēng)的溫差較小，傳統的潔凈空調系統下一般采用一次回風(fēng)處理過(guò)程，而我們?yōu)榱诉_到節能的目的，可以采用二次回風(fēng)空氣處理過(guò)程。通過(guò)對一次回風(fēng)和二次回風(fēng)處理技術(shù)相比，可以發(fā)現，傳統的一次回風(fēng)技術(shù)，所需要的潔凈空調體積加大，冷卻和加熱的盤(pán)管會(huì )
存在冷熱相抵消的過(guò)程，而是用二次回風(fēng)技術(shù)可以有效的避免這類(lèi)現象的發(fā)生-
結束語(yǔ)：潔凈空調常被用于制藥或者醫院等對環(huán)境有著(zhù)嚴格要求的場(chǎng)所，此系統有著(zhù)重要作用，但是在使用過(guò)程中常常存在耗能問(wèn)題。文章以藥品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間和醫院為具體事例對潔凈空調系統的節能降耗問(wèn)題提出了具體的解決措施。文章對潔凈空調系統節能降耗措施的探討不盡完善，但是在這個(gè)能源短缺的社會(huì )仍希望此文可以起到一定的作用。
凈化工程要想長(cháng)期保持潔凈室的潔凈度請看下文!
無(wú)塵車(chē)間潔凈度等級標準及布局、溫濕度相關(guān)要求