電子無(wú)塵廠(chǎng)房潔凈空調工程的常用方案比較

目前國內還沒(méi)有統一的電子產(chǎn)品的空氣潔凈度等級或生產(chǎn)環(huán)境控制要求 統一規定，所以一般是依據《潔凈廠(chǎng)房設計規范》（GB50073-2001）以及電子產(chǎn)品的生產(chǎn)廠(chǎng)家實(shí)際經(jīng)驗等來(lái)確定電子廠(chǎng)房的潔凈等級和溫濕度的要求。

1.室內空氣參數要求

（1）溫濕度要求：溫度一般為24+2℃，相對濕度為55+5％。

（2）新風(fēng)量大。由于這類(lèi)車(chē)間內，人員比較多，可根據以下數值應取下列的最

值：非單向流潔凈室總風(fēng)量的10—30％；補償室內排風(fēng)和保持室內正壓值所需的新鮮空氣量；保持室內每人每小時(shí)的新鮮空氣量≥40m3/h。

（3）送風(fēng)量大。為了滿(mǎn)足無(wú)塵車(chē)間內的潔凈毒幾熱濕平衡，需要較大的風(fēng)量，就300平方米的車(chē)間，吊頂高度為2.5米的，如果是萬(wàn)級，送風(fēng)量就需要300X2.5X30=22500m3/h的送風(fēng)量（換氣次數，是≥25次/h）；如果是十萬(wàn)級的，送風(fēng)量就需要300X2.5X20=15000 m3/h的送風(fēng)量（換氣次數，是≥15次/h）。

2．空調方案的選用比較

（1）組合式空氣處理機組+冷水機組+高效送風(fēng)口

這是一個(gè)最傳統的凈化空調系統的設計方案。組合式空氣處理機組里含有各種功能段，如混合段，初效過(guò)濾段，表冷段，二次回風(fēng)段（或中間段），加熱段，加濕段，中效過(guò)濾段，風(fēng)機段等。其冷源由冷水機組提供。

優(yōu)點(diǎn)：A.空氣處理效果好，因空氣經(jīng)過(guò)集中處理，在送風(fēng)過(guò)程中被污染程度較低。送風(fēng)的溫度，濕度的控制比較精確；B.比較適用于有集中冷源的或是較大的廠(chǎng)房；C.空調冷熱源可于廠(chǎng)房普通空調系統合用或獨立冷熱源；D.維修頻率較低，E.車(chē)間的噪音低。

缺點(diǎn)：A.需要有配套的冷凍機房或有放置熱泵機組的室外空間。另需要有放置組合式空氣處理機組的空調機房，如25000m3/h的組合式空調機組，常用外型尺寸為6450X1850X2250mm左右。對于舊廠(chǎng)房改造項目來(lái)說(shuō)比較困難空出一個(gè)20—30m2的空調機房；B.造價(jià)高。特點(diǎn)：A.建議新風(fēng)經(jīng)過(guò)集中處理后再與回風(fēng)混合，這樣可以減少表冷段的處理負擔；C.這類(lèi)方案一般可以適用于潔凈度較高的如百級，千級或萬(wàn)級，十萬(wàn)級等較低的凈化無(wú)塵廠(chǎng)房。

（2）水冷機組+增壓風(fēng)柜+高效送風(fēng)口

與第一種方案比較，這是相對比較簡(jiǎn)單的空調方案。它可以大大的縮小機房的面積，水冷柜機可以根據具體的情況布置于較小的機房?jì)然騼艋?chē)間內，增壓風(fēng)柜可以布置于機房?jì)然虻踉跈C房?jì)然蛟趭A層內。

優(yōu)點(diǎn)：A.空氣處理效果較好的，處理過(guò)后的空氣在送風(fēng)過(guò)程中被污染程度低。送風(fēng)的溫度濕度控制效果可以達到較好的控制。主要在空氣處理機組（增壓風(fēng)柜）里進(jìn)行控制；B.布置靈活。自帶冷源；C.大小廠(chǎng)房，新舊廠(chǎng)房都適用；D.維修頻率較低；E.車(chē)間噪音低。

缺點(diǎn)：A..需要小面積的機房。需要有冷卻塔，冷卻水泵的擺放位置；B.空調機組與空氣處理機組要集中布置；C.造價(jià)較低。特點(diǎn)：這種方案可以是一次回風(fēng)也可以是二次回風(fēng)，具體根據車(chē)間的大小情況來(lái)定；這類(lèi)方案一般可適用于潔凈度為千級，萬(wàn)級，十萬(wàn)級等的凈化無(wú)塵廠(chǎng)房。

2.分體空調柜機+FFU送風(fēng)口

這是最簡(jiǎn)單的一個(gè)空調方案。是直接將分體空調柜機布置于車(chē)間內，并用彩鋼圍護起來(lái)，在柜機回風(fēng)口處再在彩鋼板上開(kāi)回風(fēng)口（帶初效過(guò)濾網(wǎng)）；FFU均勻布置于吊頂天花。這個(gè)方案適用于對室內溫濕度精度要求不高的無(wú)塵車(chē)間。

優(yōu)點(diǎn)：A.不需要占用機房面積，布置很靈活；B.可以滿(mǎn)足空氣的潔凈度；C.造價(jià)最低。如300m2的無(wú)塵車(chē)間初投資約需要40萬(wàn)；D.送風(fēng)均勻度好。

缺點(diǎn)：A.溫濕度控制較差；B.可以滿(mǎn)足空氣的潔凈度；C.FFU的維修頻率高。

 

總結

對于常規電子廠(chǎng)房潔凈室空調的設計，應根據電子廠(chǎng)房的生產(chǎn)工藝要求及甲方的經(jīng)濟條件來(lái)選用哪種空調設計方案，以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求作為前提。根絕以往經(jīng)驗，對于要求高的可以選用組合式空氣處理機組集中處理的空調方案；對于要求不高的，又要初投資的，可以選用柜機+FFU?？傊?，具體的方案選擇根據具體情況而定。

 

 

 

 

 

淺談電子廠(chǎng)房?jì)艋照{方式的選擇

　　摘要：本文詳細比較新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過(guò)濾器與新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU這兩種凈化空調方式的特點(diǎn)，從初投資及運行能耗進(jìn)行分析，說(shuō)明新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU這種凈化空調方式是現實(shí)可行的，并根據實(shí)際經(jīng)驗總結在設計過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題。

　　關(guān)鍵詞：凈化空調方式；初投資；運行能耗；現實(shí)可行

　　當前的電子廠(chǎng)房潔凈室潔凈等級大部份在1000級（ISO6級）—10000級（ISO7級）之間，其相當的換氣次數平均在25—60次/H,要求的潔凈室環(huán)境參數比較嚴格，大部份要求為室內溫度22±2℃，相對濕度55±5%，潔凈室內工藝設備發(fā)熱量大，部份工藝設備排除熱量所需的排風(fēng)量也很大。由于要求高，發(fā)熱量大，導致電子廠(chǎng)房潔凈室空調系統的能耗是很驚人的，所以在設計之初對于潔凈室空調系統的方式選擇就需要認真考慮。

　　根據筆者的實(shí)際工程經(jīng)驗，目前大多數已建成的電子廠(chǎng)房中，潔凈室的空調系統一般都會(huì )使用常規凈化空調方式---新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過(guò)濾器（HEPA），而另一種凈化空調方式---新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU（FFU為英文縮寫(xiě)，全稱(chēng)為FanFilter Unit, 中文意思為風(fēng)機過(guò)濾器單元）比較少見(jiàn)，原因有：（1）常規凈化方式一直沿用，不愿更新改變；（2）部分企業(yè)認為新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU方式的潔凈空調系統是用于高潔凈度(≥100級)要求的項目中，擔心用于1000級—10000級項目時(shí)造價(jià)會(huì )偏高。為此，本文著(zhù)重從兩種空調方式的特點(diǎn)及能耗方面進(jìn)行分析探討，說(shuō)明新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU方式的潔凈空調系統在電子廠(chǎng)房是確實(shí)可行的，并總結此凈化空調方式在設計過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題。

　　一、兩種凈化空調方式的分析比較

　　1.1 新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過(guò)濾器（HEPA）空調方式介紹

　　該空調方式指的是室外新風(fēng)經(jīng)過(guò)新風(fēng)機組處理后送入混風(fēng)機組，混風(fēng)機組把回風(fēng)與新風(fēng)混合并處理至所要求的空氣參數后直接用風(fēng)管送風(fēng)到各終端高效過(guò)濾器（HEPA）,通常新風(fēng)機組將新風(fēng)處理到室內焓值，不承擔室內負荷，只承擔新風(fēng)負荷，由混風(fēng)機組承擔室內的濕負荷和顯熱負荷，空調方式示意圖見(jiàn)圖1。

 

　　1.2 新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU空調方式介紹

　　所謂干盤(pán)管，是因為在這種系統中冷凍盤(pán)管僅承擔顯熱負荷，其冷凍水進(jìn)水溫度一般在13℃以上，也就是說(shuō)在室內空氣的露點(diǎn)溫度以上，盤(pán)管一般不可能產(chǎn)生冷凝水,屬于干工況運行,所以其叫干盤(pán)管，而13℃的冷凍水常用的制取方法為利用水--水板式換熱器把冷水機組的7℃/12℃冷凍水轉換過(guò)來(lái)。所謂FFU，中文意思為風(fēng)機過(guò)濾器單元，確切地說(shuō)是一種自帶動(dòng)力、具有高效過(guò)濾功能的模塊化的末端送風(fēng)裝置，許多凈化設備生產(chǎn)廠(chǎng)家都有FFU的詳細介紹，這里不再贅述。新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU空調方式指的是室外新風(fēng)經(jīng)過(guò)新風(fēng)機組處理后送入潔凈室的天花技術(shù)夾層內，干盤(pán)管負責處理空氣至所要求的參數,然后用FFU來(lái)循環(huán)空氣從而達到潔凈度要求的換氣量,通常新風(fēng)機組將新風(fēng)處理到室內露點(diǎn)溫度，承擔新風(fēng)負荷及室內濕負荷，干盤(pán)管承擔室內的顯熱負荷,FFU負荷循環(huán)及過(guò)濾空氣。即濕度由新風(fēng)機組負責,溫度由干盤(pán)管負責,潔凈度由FFU負責，空調方式示意圖見(jiàn)圖2。

 

　　1.3 兩種凈化空調方式的初投資比較

　　部分企業(yè)認為新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化方式比常規凈化空調方式的初投資要高，現比較如下：

　?。?）由于干盤(pán)管與FFU制造技術(shù)的發(fā)展與普及，生產(chǎn)廠(chǎng)家的飛速增長(cháng)，促使它們的價(jià)格相比前些年已經(jīng)大幅度下降，品牌選擇也開(kāi)闊得多，不僅有外國進(jìn)口的產(chǎn)品，而且國內眾多廠(chǎng)家的新產(chǎn)品也均可以選擇；

　?。?）新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化方式相比于常規凈化方式，其空調風(fēng)柜僅為規格很小的新風(fēng)機組，不含混風(fēng)機組，所以空調風(fēng)柜房的面積可以相應縮小，節省了建筑空間，而且新風(fēng)管占用潔凈室吊頂空間較少，節省了吊頂空間；

　?。?）相比于常規凈化方式，新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化方式由于使用天花板技術(shù)夾層，所以其在圍護結構方面的價(jià)格會(huì )稍高；

　?。?）相比于常規凈化方式，新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化方式由于整體用電功率較少，所以其在空調配電方面用到的電線(xiàn)電纜型號較小，開(kāi)關(guān)及變頻器等也可縮小型號,造價(jià)下降；

　?。?）新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU的凈化方式所需要的風(fēng)管量是很少的，僅為新風(fēng)機組的新風(fēng)管，而常規的凈化方式中需要的風(fēng)管量就很多，它包括新風(fēng)機組的送風(fēng)管、混風(fēng)機組的送風(fēng)管及回風(fēng)管(都是大規格的風(fēng)管)?？傮w來(lái)說(shuō)，新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU的凈化方式的初投資與常規凈化方式的初投資基本持平。

　　1.4 兩種凈化空調方式的運行能耗比較

　　運行能耗的比較主要體現在用電量方面，其中新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化方式的用電量主要包括：新風(fēng)機組，FFU，干盤(pán)管水泵三個(gè)方面。而常規凈化方式中用電量主要包括：新風(fēng)機組，混風(fēng)機組?？梢钥闯?，兩個(gè)系統的比較就在于FFU+ 干盤(pán)管水泵與混風(fēng)機組之間，可以很明顯地看出混風(fēng)機組的用電量會(huì )高出很多，因為單個(gè)FFU的功率在0.2kw左右，而干盤(pán)管水泵是一個(gè)小水泵，功率也不會(huì )大，兩種設備加起來(lái)的用電量不多。而常規凈化方式的混風(fēng)機組由于需處理整個(gè)系統的循環(huán)風(fēng)量，還要負擔末端高效過(guò)濾器的阻力，送回風(fēng)管的阻力，其功率動(dòng)輒就會(huì )有幾十千瓦，所以常規凈化方式的運行費用是大大高于新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化方式的。一般認為新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化方式的運行費用大約是常規凈化方式的60%---80%.

　　1.5 兩種凈化空調方式的比較匯總表

 

　　二、新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化空調方式的現實(shí)可行性

　　從上述的比較中我們可以看出：新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU 凈化空調方式的初投資并不一定比新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過(guò)濾器這種常規的凈化空調方式的初投資高，如果設計合理，初投資往往與常規凈化方式基本持平,但是再考慮電子廠(chǎng)房中凈化空調系統所占的用電量是很大的，一個(gè)凈化空調方式選擇的著(zhù)重點(diǎn)應該放在運行能耗處，而且潔凈室的使用班數基本上地連續班數的，凈化空調設備均是長(cháng)時(shí)間運行，于是選擇能耗低的凈化方式是現實(shí)可行的，往往一個(gè)低能耗的凈化方式在兩到三年內就可以把初投資所高出的那一部份完全節省回來(lái)。所以, 新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU 這種凈化空調方式是值得推廣與實(shí)行的。

　　三、新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化空調方式在設計過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題

　　新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化空調方式跟常規方式的設計基本相同，無(wú)論是室內負荷的計算，凈化循環(huán)風(fēng)量的選擇，正壓風(fēng)量的選擇，加濕量的選擇都是大同小異，也有很多學(xué)術(shù)論文在這方面的設計有詳細介紹，筆者在這里著(zhù)重提一下需特別注意的一些問(wèn)題：

　?。?）新風(fēng)機組處理的新風(fēng)焓差較大，處理后空氣的溫度也較低,在通常的冷水溫度下運行，需要增加盤(pán)管的排數來(lái)增大換熱面積，因此，新風(fēng)機組盤(pán)管的排管數比常規方式的盤(pán)管排管數要多，而且處理后空氣溫度較低，所以新風(fēng)機組的箱體保溫厚度以及新風(fēng)管的保溫層厚度比常規方式的厚度要厚；

　?。?）干盤(pán)管干工況運行時(shí)進(jìn)水溫度是需根據室內空氣的露點(diǎn)溫度而確定的，并不是一個(gè)定值，需要按照潔凈室的實(shí)際溫濕度要求情況確定的，而且在不同工況下，干盤(pán)管的冷量是變化的，但目前大多數盤(pán)管生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中僅僅提及標準工況下的冷量，而干盤(pán)管是處在非標準工況下運行的，所以要特別注意干盤(pán)管的冷量取值，可以通過(guò)相關(guān)論文的介紹方法來(lái)計算所得，或者由盤(pán)管生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)提供非標準工況下的冷量值；

　?。?）使用此凈化空調方式，如果凈化區域中局部房間的溫濕度條件不同或者局部房間內的工藝設備發(fā)熱量不同，則必須對該局部房間進(jìn)行單獨隔斷，再設置一套獨立的空調系統進(jìn)行獨立的溫濕度控制，這樣設置有助于溫濕度精度的控制及運行時(shí)能源的節約；

　?。?）按照設計理論來(lái)說(shuō)，干盤(pán)管是在干工況下運行的，是不會(huì )有冷凝水的，但是一個(gè)凈化房間在剛開(kāi)空調機的時(shí)候，干盤(pán)管在進(jìn)入正常干工況之前的那一段時(shí)間內是在濕工況下運行的，即使凝結水量很少，還是建議要設置凝結水盤(pán)及排水管，保證不滴水漏水，而且如果干盤(pán)管需要清洗或者排空,也有排水設施可用，設置凝結水盤(pán)及排水管的費用也不高，所以盡量考慮設置凝結水盤(pán)及排水管；

　?。?）當一個(gè)大面積凈化房間采用新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU凈化空調方式時(shí)，FFU的使用量比較多，單獨逐一來(lái)管理控制是很不方便的，為了管理方便，建議采用FFU群控這種新型的管理技術(shù)，其能夠在電腦上觀(guān)察到FFU的運行、停止、故障等各種狀態(tài)，也可以在電腦上進(jìn)行開(kāi)停、調速等控制，可以極大的減少對FFU的管理工作量。

　　四、結語(yǔ)

　　由于電子電路行業(yè)的飛速發(fā)展，潔凈室的使用將會(huì )越來(lái)越廣泛，而凈化空調方式的選擇則顯得尤為重要，由于常規系統（新風(fēng)機組+混風(fēng)機組+高效過(guò)濾器）存在著(zhù)運行能耗高、建筑空間要求大、管線(xiàn)交叉多等缺點(diǎn)，我們有理由推薦使用新型凈化空調方式（新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU），其節能效果是明顯優(yōu)于常規系統的，建筑空間要求小，管線(xiàn)也不多，并且綜合造價(jià)和成本與常規系統相差已經(jīng)不大，相信在不久的將來(lái)會(huì )更低，所以新風(fēng)機組+干盤(pán)管+FFU 凈化空調方式的實(shí)施是具有現實(shí)可行性的。

　　隨著(zhù)空調技術(shù)的發(fā)展，凈化空調的設計方式必然會(huì )更多，只要我們認真了解系統，有針對性地進(jìn)行研究，相信電子廠(chǎng)房?jì)艋照{方式的選擇會(huì )不斷更新，并且能夠不斷完善，能夠再進(jìn)一步的降低能源成本。