摘 要：我國在改革開(kāi)放初期的加工產(chǎn)業(yè)主要是以代加工和低端加工為主，隨著(zhù)我國科技水平的不斷提升和科技技術(shù)人員數量的增加，我國的制造業(yè)也在逐漸向高端制造業(yè)發(fā)展。近年來(lái)，世界上的集成電路產(chǎn)業(yè)也在逐漸向我國轉移，因此潔凈廠(chǎng)房空調系統成為了當前的研究熱點(diǎn)。航天類(lèi)的設備裝備等都需要潔凈廠(chǎng)房進(jìn)行安裝和調配，所以潔凈廠(chǎng)房具有面積大、高度高、換氣次數高，廠(chǎng)房?jì)刃枰嫶蟮目照{系統等特點(diǎn)。 

　　隨著(zhù)我國科技水平和經(jīng)濟增長(cháng)速度的飛速發(fā)展，我國現在擁有自主知識的先進(jìn)技術(shù)數量已經(jīng)相當可觀(guān)，我國的市場(chǎng)結構和制造業(yè)發(fā)展方向也發(fā)生了巨大的變化，尤其是制造業(yè)正逐漸向技術(shù)含量較高的高端制造方向發(fā)展。如醫藥生產(chǎn)、集成電路將、航天設備生產(chǎn)等高端制造業(yè)都需要潔凈度較高的廠(chǎng)房，對我國潔凈廠(chǎng)房的發(fā)展有一個(gè)推動(dòng)和促進(jìn)的作用。潔凈廠(chǎng)房最基本和最重要的要求就是潔凈度，潔凈度直接影響著(zhù)高端產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，而空調系統是潔凈廠(chǎng)房保持潔凈度的基礎和必備設施，潔凈廠(chǎng)房空調系統的設計和特點(diǎn)也引來(lái)了國內許多企業(yè)的注意。 

　　1 國內外潔凈廠(chǎng)房空調系統的研究現狀及分析 
　　1.1 潔凈廠(chǎng)房空調系統國外研究現狀 
　　潔凈技術(shù)在國外發(fā)展的較早，在二十世紀初英、美和日本等國家就已經(jīng)在部分加工生產(chǎn)行業(yè)開(kāi)始使用潔凈技術(shù)，在二十世紀中期潔凈技術(shù)已經(jīng)得到了大規模的應用和發(fā)展，尤其是在高端工業(yè)和科學(xué)研發(fā)等方向。在這個(gè)過(guò)程中潔凈技術(shù)得到了快速的發(fā)展，技術(shù)水平也逐漸趨于成熟，慢慢的被應用到了各個(gè)生產(chǎn)和制造行業(yè)上。在生產(chǎn)加工環(huán)境中第一次提出潔凈度這一概念是在第一次世界大戰后的美國航空儀表的加工生產(chǎn)中，之后英國等國家也將這一技術(shù)引入應用到航空配件的生產(chǎn)加工中，同時(shí)日本首先將該技術(shù)應用在半導體的生產(chǎn)加工上。而世界上第一個(gè)潔凈廠(chǎng)房的前身是二十世紀初期美國建立的一個(gè)潔凈室。潔凈廠(chǎng)房的飛速發(fā)展是由于高效粒子空氣過(guò)濾器的研發(fā)，前蘇聯(lián)首顆人造衛星的成功發(fā)射也推動(dòng)了美國在潔凈廠(chǎng)房建設標準制定方面的發(fā)展。上世紀80年代美國和日本研發(fā)出來(lái)新型超高效過(guò)濾器，過(guò)濾效果可以達到99.99%使得潔凈廠(chǎng)房的建設和發(fā)展進(jìn)入了飛速發(fā)展的新時(shí)期。 
　　1.2 潔凈廠(chǎng)房空調系統國內研究現狀 
　　我國的潔凈技術(shù)和潔凈廠(chǎng)房建設起步較晚，在二十世紀中期潔凈技術(shù)在電子行業(yè)的生產(chǎn)加工上才得到應用，同時(shí)和潔凈廠(chǎng)房建設有關(guān)的空調系統、高效過(guò)濾器等設備也逐漸得到了關(guān)注和重視，生產(chǎn)的產(chǎn)品可以滿(mǎn)足國內一些對潔凈度有要求的商品的需要，但是和世界上較為先進(jìn)的技術(shù)水平和國際標準間仍存在著(zhù)部分距離。隨著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，我國在潔凈技術(shù)和潔凈廠(chǎng)房的建設上也取得了較大的成功。我國在上個(gè)世紀90年代成為了世界上主要的微電子加工商，大規模的集成電路和液晶顯示器的加工生產(chǎn)都需要較高的潔凈度，這在一定程度上促進(jìn)了我國潔凈技術(shù)和潔凈廠(chǎng)房空調系統的發(fā)展，也使得潔凈廠(chǎng)房空調系統的研發(fā)進(jìn)入了一個(gè)新的高峰。 
　　2 潔凈廠(chǎng)房空調系統特點(diǎn) 
　　潔凈廠(chǎng)房需要的空調系統和普通的空調系統有所區別，差別最大的一點(diǎn)就是潔凈廠(chǎng)房的空調系統對潔凈度的要求更高。隨著(zhù)科技的發(fā)展，如半導體集成電路等高端產(chǎn)品的發(fā)展使得對潔凈廠(chǎng)房空調系統的要求越來(lái)越高，極小的灰塵和塵埃也有可能會(huì )導致電子芯片短路。同時(shí)，潔凈廠(chǎng)房不僅僅對潔凈度有相關(guān)標準要求，廠(chǎng)房溫度、濕度、噪聲控制等也是其管理的一部分。并且由于潔凈廠(chǎng)房生產(chǎn)產(chǎn)品的特性，潔凈廠(chǎng)房必須24小時(shí)保持潔凈，所以潔凈廠(chǎng)房的空調系統也需要全天運行。 
　　2.1 送風(fēng)量大 
　　控制潔凈度是潔凈廠(chǎng)房空調系統最重要的功能，而如何控制廠(chǎng)房?jì)鹊臐崈舫潭戎饕揽康氖强照{系統的送風(fēng)量，越大的送風(fēng)量潔凈度也就越高，同時(shí)對能源的消耗也越大。普通建筑的空調系統的換氣大概在1小時(shí)6次左右，但為了保障潔凈廠(chǎng)房的潔凈程度，換氣次數要有較大幅度的增長(cháng)，導致產(chǎn)生的循環(huán)風(fēng)量也較大。6級的潔凈廠(chǎng)房的換氣次數可以達到1小時(shí)60次左右。 
　　2.2 新風(fēng)負荷大 
　　一些高端電子產(chǎn)品在生產(chǎn)的同時(shí)也會(huì )產(chǎn)生一些有害氣體，這種情況下就需要利用排風(fēng)來(lái)進(jìn)行消除和排放，同時(shí)也加大了潔凈廠(chǎng)房?jì)鹊男嘛L(fēng)量。潔凈廠(chǎng)房必不可少的3個(gè)制冷負荷分別為新風(fēng)、風(fēng)機溫度和設備的散熱，其中新風(fēng)占的比例最大，最高可以達到70%左右。而潔凈廠(chǎng)房需要的新風(fēng)量平均也在每平方米1小時(shí)45到60立方米左右。 
　　2.3 風(fēng)機全壓高 
　　潔凈廠(chǎng)房對潔凈度的高要求也導致了潔凈廠(chǎng)房的空調系統需要較多的過(guò)濾器，而通常過(guò)濾器的阻力都較高，高效過(guò)濾器的阻力初期就可以達到200Pa以上，終期可以升至400Pa左右。潔凈度要求更高的廠(chǎng)房需要安裝的超高效過(guò)濾器的阻力更大，因此新風(fēng)機組的風(fēng)力壓力通常都會(huì )在2500Pa，這些因素都使得風(fēng)機擁有較高的靜態(tài)壓力，導致風(fēng)機的能源消耗加大。 
　　2.4 節能潛力大 
　　由于潔凈廠(chǎng)房需要較多的送風(fēng)設備和風(fēng)力過(guò)濾器，因此潔凈廠(chǎng)房運行的同時(shí)往往伴隨著(zhù)巨大的能源消耗。潔凈廠(chǎng)房的空調系統對能源的需求是普通廠(chǎng)房的10倍以上，所以潔凈廠(chǎng)房空調系統的運行具有較大的節能潛力，可以通過(guò)合理布置廠(chǎng)房?jì)瓤照{系統的管道線(xiàn)路、組織氣流的流通方式、對潔凈廠(chǎng)房進(jìn)行節能改造等方式來(lái)達到節能目的。 
　　2.5 控制系統復雜 
　　潔凈廠(chǎng)房的面積較大，導致空調系統的覆蓋范圍也較廣，空調系統不僅僅要負責排風(fēng)等問(wèn)題，還要考慮到廠(chǎng)房?jì)葷穸?、溫度等因素的控制，同時(shí)工廠(chǎng)內部大量的人員流動(dòng)和機械設備的運行也給空調系統的運行帶來(lái)很大的干擾，這些都導致潔凈廠(chǎng)房空調系統擁有十分復雜的控制系統。 
　　3 空調系統的硬件和軟件設計 
　　3.1 系統的結構設計 
　　潔凈廠(chǎng)房空調系統結構的設計要根據工廠(chǎng)現場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行設計和安排，在結構設計的同時(shí)要考慮到空調系統的?\行可靠性和經(jīng)濟性，是采用分散控制還是集中控制的方法，或將二者進(jìn)行結合。 
　　3.2 系統硬件配置 
　　為了對潔凈廠(chǎng)房?jì)鹊沫h(huán)境條件進(jìn)行更好的控制，就需要建設一個(gè)功能全面強大的控制系統，而控制系統的構成硬件主要包括電源模塊、控制器、通訊模塊和通信線(xiàn)路等。底板主要是為了實(shí)現不同模塊間的數據傳輸和信號轉換。電源模塊通常安裝在底板為其他模塊提供一定電壓的電源，同時(shí)電源模塊還具有短路保護和電池后備作用，在電力中斷的條件下該功能可以提供能夠繼續提供電力給控制器。 
　　3.3 系統軟件配置 
　　對空調系統的硬件系統進(jìn)行安裝完成后，要進(jìn)行與硬件設備相符的軟件設施的安裝和調配。軟件設備的安裝主要包括以下幾個(gè)步驟，首先是建立一個(gè)項目的結構框架然后組態(tài)一個(gè)站，隨后進(jìn)行組態(tài)硬件的設計和組態(tài)網(wǎng)絡(luò )以及通訊的連接，同時(shí)對符號進(jìn)行定義并創(chuàng )建相應程序同時(shí)生成評估參考數據和組態(tài)報文。最后組態(tài)操作員對電量進(jìn)行監控、下載可編程控制的程序、對程序進(jìn)行測試，同時(shí)對操作過(guò)程進(jìn)行監控和硬件的診斷以完成設備文檔的制作。 
　　3.4 控制系統的設計與實(shí)施 
　　在潔凈廠(chǎng)房空調系統設計時(shí)可以根據不同潔凈度的要求設置效果不同的過(guò)濾器，或多種過(guò)濾器結合使用以實(shí)現潔凈度的即時(shí)調控。新風(fēng)機輸送的新風(fēng)可以與回風(fēng)進(jìn)行混合后輸入到初級過(guò)濾器中，再通過(guò)表冷段、加熱區、加濕區后進(jìn)入中級和高級過(guò)濾器中來(lái)控制廠(chǎng)房?jì)鹊臏囟燃皾穸取?nbsp;
　　4 結語(yǔ) 
　　我國近年來(lái)出現了越來(lái)越多的潔凈廠(chǎng)房，潔凈廠(chǎng)房的空調系統的特點(diǎn)和其節能性也已經(jīng)成為了研究的熱點(diǎn)和市場(chǎng)的焦點(diǎn)。因此，加大對潔凈廠(chǎng)房空調系統的研究和設計成為了潔凈廠(chǎng)房發(fā)展的主要方向。