摘 要介紹了某電子封裝項目?jì)艋照{系統的設計，分析了各季節的空調運行處理過(guò)程。通過(guò)采用自控和系統運行精細調節等節能措施，保證了空調系統的可靠性，降低了運行能耗。 

1工程概況 
　　該項目為某單位已有一幢三層（局部四層）建筑物的第三層改造為電子元器件后道封裝生產(chǎn)工藝所需的ISO7潔凈室。潔凈區面積1000m2，隔墻采用巖棉夾芯雙面金屬壁板包覆的密閉輕質(zhì)隔熱材料，采用優(yōu)質(zhì)PVC防靜電地面?？照{機房設在四層、屋面設置風(fēng)冷冷水機組。對新增動(dòng)力設備的4層、屋面進(jìn)行了結構加固。潔凈室潔凈等級分別為7級、8級。潔凈室平面布置圖如圖1所示。 
　　2設計參數 
　　2.1空調室外空氣計算參數 
　　2.2空調室內空氣計算參數 
　　3工程特點(diǎn)及空調系統設計 
　　1）工程特點(diǎn)。本工程屬于改造項目，建筑面積、樓層空間高度的局限性都比較大， 加上廠(chǎng)房?jì)葲](méi)有現成的冷源、熱源，本著(zhù)節約、環(huán)保的理念，在滿(mǎn)足空調系統工藝可靠性、技術(shù)經(jīng)濟性、運行穩定性、維修保養可行性的前提下，節能、降耗成為空調系統的主要控制點(diǎn)。針對以上情況空調系統設計如下。 
　　2）冷源和熱源。①空調系統總冷負荷215kw，設計冷負荷指標為215kw/m2，采用一臺制冷量296kW的渦旋風(fēng)冷冷水機組，功率為100kW，冷凍水供回水溫度分別為7℃和12℃。一路供應至凈化空氣機組（MAU）；另一路通過(guò)板式熱交換器，為干盤(pán)管表冷器供應冷水，其供回水溫度分別為16℃和19℃。②空調系統總熱負荷為200 kW，熱負荷指標215kw/m2，采用電加熱，通過(guò)MAU加熱向潔凈室室內送熱風(fēng)。采用電極式加濕器加濕。 
　　3）凈化空調系統設計。根據工藝布局設置相應的凈化空調系統，基于凈化區技術(shù)夾層空間的極其有限，系統采用凈化空氣機組（MAU）+風(fēng)機過(guò)濾送風(fēng)單元（FFU）+干盤(pán)管表冷器（DCC）的組合方式。為節能降耗， MAU機組設置了變頻器，并可通過(guò)末端FFU的檔位調節實(shí)現經(jīng)濟運行風(fēng)量，以有效節能。潔凈室氣流組織為頂送側下回的形式。送風(fēng)采用高效過(guò)濾器頂送風(fēng)方式，回風(fēng)通過(guò)設在潔凈室回風(fēng)夾道下側的回風(fēng)格柵，經(jīng)夾道的DCC處理后回至吊頂上方的送風(fēng)靜壓箱，并再次送入潔凈室，送風(fēng)動(dòng)力由FFU風(fēng)機提供。潔凈系統采用三級過(guò)濾措施，即在MAU內設置G4初效板式過(guò)濾器一道，F8中效密褶式過(guò)濾器兩道；末端FFU配置了H13的高效過(guò)濾器（HEPA）。潔凈室送風(fēng)濕度由MAU保證，潔凈度和溫度由FFU和DCC保證。潔凈室空調系統原理圖如圖2所示。 
　　4）空調水系統設計?？照{水（冷凍水采用了經(jīng)過(guò)全自動(dòng)軟水器處理過(guò)的軟化水補水）系統采用閉式循環(huán)系統，膨脹水箱定壓。本項目是通過(guò)在冷凍水供回水總管上設置壓差旁通調節閥控制冷凍水流量，使其保證流量恒定，通過(guò)調節一次側閥門(mén)的開(kāi)度，來(lái)調節冷凍水流量。 
　　3自控系統設計 
　　本項目采用直接數字式監控系統（DDC系統）控制，主要內容包括：新風(fēng)機組、潔凈區干盤(pán)管、空調水系統、制冷主機、水泵、熱交換器等設備的控制。新風(fēng)機組主要控制送風(fēng)溫度、送風(fēng)壓力；潔凈區干盤(pán)管主要控制室內溫濕度；空調水系統主要控制冷凍水流量。潔凈室空調系統自控原理圖如圖3所示。 
　　1）新風(fēng)機組、潔凈區干盤(pán)管的控制。①送風(fēng)溫度的控制。送風(fēng)溫度控制系統由設在送風(fēng)管上的溫度傳感器、DDC控制器和電動(dòng)調節閥組成。當負荷改變時(shí)，DDC控制器根據溫度傳感器的信號控制盤(pán)管出水管上的電動(dòng)調節閥的開(kāi)度以恒定送風(fēng)溫度。②室內溫濕度控制。潔凈區室內安裝24臺干式盤(pán)管表冷器（DCC），共分為5個(gè)區域進(jìn)行控制，每個(gè)區域安裝一臺電動(dòng)調節閥，DDC控制器根據房間溫度傳感器的信號調節干盤(pán)管表冷器水流量，以實(shí)現溫度控制。若完全關(guān)閉了冷凍水電動(dòng)調節閥仍不能滿(mǎn)足溫度要求，則開(kāi)啟MAU電加熱段來(lái)實(shí)現溫度控制。 
　　在夏季需要除濕的工況下，通過(guò)調節盤(pán)管表冷器進(jìn)水管上的電動(dòng)調節閥的開(kāi)度，來(lái)實(shí)現濕度控制；在冬季需要加濕的工況下，通過(guò)DDC控制器控制電極式加濕器開(kāi)關(guān)，達到濕度調節目的。③潔凈室空氣壓差控制。本項目潔凈室為正壓潔凈室。不同潔凈度房間必須保持一定的壓力梯度。即必須保持一定的壓差。當潔凈室的送入風(fēng)量與排出風(fēng)量+壓差風(fēng)量（余風(fēng)量）之間達到平衡便建立壓差。這里的排出風(fēng)量包括需排往室外的排風(fēng)量及回風(fēng)量。對直流系統的新風(fēng)量=排風(fēng)量+壓差風(fēng)量，對循環(huán)系統的新風(fēng)量+回風(fēng)量=回風(fēng)量+排風(fēng)量+壓差風(fēng)量。所以歸根到底，壓差的實(shí)質(zhì)是:新風(fēng)量=排風(fēng)量+壓差。 
　　壓差控制時(shí)為了保證潔凈室換氣次數和排風(fēng)除塵效果，盡量不改變送風(fēng)機組和排風(fēng)機組風(fēng)量。由于本系統有足夠的剩余風(fēng)量，所以主要通過(guò)各房間余壓閥泄壓來(lái)保證微壓差（正壓）的恒定。 
　　運行中在主要工藝房間設置直讀式壓差表；并定期更換三級過(guò)濾系統中的初、中、高效過(guò)濾器及定期檢查余壓閥狀態(tài)。 
　　2）空調水系統的控制。冷凍水流量控制原理：本項目采用百分比特性電動(dòng)壓差旁通閥門(mén)控制，就是對冷凍水的旁通流量進(jìn)行浮點(diǎn)式（PID調節）控制，以實(shí)現高精度可靠控制。排除了線(xiàn)性調節方式存在的缺陷。即通過(guò)PID控制器檢測冷凍水供回水的壓差，來(lái)實(shí)時(shí)調節旁通閥門(mén)的開(kāi)度，從而使管網(wǎng)壓力達到平衡。通過(guò)壓差旁通控制可保證冷凍水流量平衡，從而保證負荷側的變流量。 
　　3）制冷主機、水泵、熱交換器的控制。制冷主機、新風(fēng)機組、冷水循環(huán)泵、熱交換器等設備采用直接數字式控制系統DDC控制，它由中央電腦及終端設備加上若干DDC模塊組成，在空調控制中心能顯示并自動(dòng)打印凈化空調通風(fēng)設備的運行狀態(tài)及各主要運行參數，以便進(jìn)行集中監控。進(jìn)入DDC系統的空調通風(fēng)設備不僅能在控制中心啟停（遠程控制），還能就地啟停并能切斷電源進(jìn)行檢修（就地/現場(chǎng)控制），所有設備均有手動(dòng)及DDC自動(dòng)控制的轉換開(kāi)關(guān)，當此開(kāi)關(guān)處于手動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，DDC系統只能監視設備運行狀態(tài)，而不能控制。 
　　4空調系統運行調節分析: 
　　該項目已于2009年5月8日建造完成并投入使用，截至目前運行狀況良好；經(jīng)過(guò)20個(gè)月的運行、觀(guān)察、調節，對系統進(jìn)行了持續改進(jìn)和優(yōu)化運行參數的調整，不僅滿(mǎn)足了工藝要求，而且取得了良好的節能減排效果。 
　　由于潔凈室溫度要求為23±2℃，相對濕度60±5%，即在生產(chǎn)條件下要求全年恒溫恒濕，且由于潔凈生產(chǎn)車(chē)間設備熱濕負荷較大，故該空調系統大多處于過(guò)渡季工況下運行，并沒(méi)有明顯的冬季、夏季工況表征；為了實(shí)現節能，在保證溫濕度滿(mǎn)足工藝要求的前提下，嘗試了人為干預自動(dòng)控制，如夏季時(shí)手動(dòng)切斷了電加熱段的電源，避免了系統自動(dòng)控制而普遍存在的冷熱抵消現象。冬季時(shí)為了防止新風(fēng)溫度過(guò)低而損壞機組表冷器，手動(dòng)開(kāi)啟冷水電動(dòng)調節閥的手動(dòng)旁通閥門(mén)，經(jīng)過(guò)多次對冷水旁通閥進(jìn)行開(kāi)度細微調節，最終鎖定在20%的開(kāi)度上，確保了防凍循環(huán)流量，從而避免了在惡劣天氣條件下可能凍裂機組表冷器銅管束的情形。過(guò)渡季節通過(guò)人為對控制系統閥權度的調整（調節自控系統程序中的閥權度比例參數，限制該季節冷水閥最大開(kāi)度為75%，電加熱器最大開(kāi)度為滿(mǎn)負荷的50%），從而實(shí)現節能。 
　　針對目前工藝空調普遍存在的冷熱抵消現象，采取上述措施，可以有效降低冷熱抵消的耗能狀況。 
　　此外在滿(mǎn)足工藝要求的前提下，經(jīng)過(guò)多次的調節和整定，空調機組變頻器鎖定在不高于40Hz的頻率下運行，有效的降低了空調風(fēng)機運行電耗。針對變頻器所產(chǎn)生的電網(wǎng)污染（高次諧波），于2009年9月20日采取了關(guān)鍵工藝設備單獨設置電源保護器的措施。同時(shí)將系統運行調節的各種手段，更新到空調系統運行標準操作指導書(shū)（SOP）中，既可滿(mǎn)足工藝條件可靠恒定，又能自始至終的將節能工作貫穿到運行調節工作中。并在停產(chǎn)檢修、系統保養過(guò)程中，試驗和實(shí)施已完成的技術(shù)分析結論和相關(guān)運行調節方案，以確保系統持續改進(jìn)的可靠性。 
　　5結束語(yǔ) 
　　空調系統的設計是否成熟、方案技術(shù)經(jīng)濟分析和選擇是否合理、建造質(zhì)量的好壞、運行調節是否及時(shí)有效、采取的節能措施是否得當等，都對系統滿(mǎn)足工藝要求和節能減排有很大的影響。而當項目設計并建造完成投入使用后，運行精細調節和系統持續改進(jìn)工作也是很重要的。