100-30萬級無塵車間
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無塵車間能耗大的主要原因
發(fā)布時(shí)間：2022-11-29 09:23:20 | 作者： admin | 來源： 本站
節(jié)能是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要能源政策。但長期以來，無塵車間設(shè)計(jì)方案中針對的主要矛盾是微粒/灰塵，而能耗大的問題卻一直未引起高度重視。今天我們來了解一下東莞無塵車間能耗大的主要原因，大致可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：
一、無塵車間空間與潔凈度的問題
無塵車間面積過大，通風(fēng)換氣次數(shù)過多，其對應(yīng)送風(fēng)量大，耗電量也大。因此如果局部有潔凈度要求的，我們可以設(shè)計(jì)成局部百級工作區(qū)域，其他地方設(shè)置為普通潔凈度，這對以后的運(yùn)行成本將起到非常重要的作用。
二、新風(fēng)熱、濕處理所消耗的能量
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，無塵車間內(nèi)工作人員所需新風(fēng)量、維持室內(nèi)正壓所需的新風(fēng)量、系統(tǒng)的排風(fēng)量、系統(tǒng)及東莞無塵車間的漏風(fēng)量這些新風(fēng)量之和，對于10萬無塵車間則大于等于30%，1萬級無塵車間不低于20%，1000級無塵車間則不低于10%，水平單向流無塵車間為不低于4%，垂直單向流無塵車間內(nèi)不低于2%，相當(dāng)于無塵車間約5~10次換氣，為同樣一般空調(diào)面積送風(fēng)量的1~1.5倍。而且潔凈等級越高，其凈化空調(diào)造價(jià)越高，以后的換氣次數(shù)越多，同時(shí)其運(yùn)行成本也高。所以選擇合適的潔凈度是首要節(jié)約運(yùn)行條件。
三、無塵車間的送風(fēng)量
由于無塵車間的送風(fēng)量比一般的空調(diào)系統(tǒng)要大很多，所使用的風(fēng)機(jī)風(fēng)量大，而且為克服系統(tǒng)的空氣阻力風(fēng)機(jī)的壓頭要多出500~700Pa，約占一般系統(tǒng)的壓頭一半左右，因此東莞無塵車間運(yùn)行的動力負(fù)荷要比一般空調(diào)的動力負(fù)荷大3~30倍。
四、換氣次數(shù)
行內(nèi)還沒有達(dá)成換氣次數(shù)的共識，許多原則都已過時(shí)，是建立在老觀念上采用低效的空氣過濾器。調(diào)查顯示，ISO第5級標(biāo)準(zhǔn)的無塵車間推薦的換氣次數(shù)變化范圍是從250到700以上。美國的某國家實(shí)驗(yàn)室正在確定ISO第5級無塵車間的標(biāo)準(zhǔn)，研究顯示，實(shí)際換氣次數(shù)范圍是90到250——比操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)低很多，而且不會影響生產(chǎn)和潔凈度。因此建議ISO第5級無塵車間的換氣次數(shù)大約是200，保守的上限是300。
五、熱量回收
很多任務(wù)廠都要消耗大量的能量來制熱，同時(shí)又消耗更多的能量從工藝過程中移除“廢”熱，但卻沒有把這兩個(gè)過程結(jié)合起來?；厥盏臒崃靠梢杂脕眍A(yù)熱新風(fēng)、送風(fēng)再熱以及其它用途，AHU預(yù)熱盤管可以用廢水預(yù)熱外來的空氣（在炎熱的天氣下也可預(yù)冷），再熱盤管可以從空氣壓縮機(jī)或者冷凍機(jī)的冷凝器回水中回收廢熱，同時(shí)節(jié)省了冷凍機(jī)能量和鍋爐燃料。熱交換器可以使不能混合或者直接接觸的不同介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。由于凈化空調(diào)系統(tǒng)中送（回）風(fēng)量都比較大，在運(yùn)行中風(fēng)機(jī)所消耗的電能將會有一部分變?yōu)檩斔涂諝獾膭幽?，而另一部分則轉(zhuǎn)換為熱能而散發(fā)于空氣中。
六、由于工藝設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所消耗的能量
無塵車間所需的凈化空調(diào)系統(tǒng)與一般的工業(yè)廠房或辦公樓的冷空調(diào)系統(tǒng)相比，前者因潔凈度等級和東莞無塵車間內(nèi)生產(chǎn)工藝要求的不同，半導(dǎo)體集成電路制造或生物醫(yī)藥產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工序都要求在無塵車間內(nèi)進(jìn)行，為了保持相應(yīng)的潔凈度等級，需要將大量的空氣通過高效過濾器后送入無塵車間內(nèi)，辦公樓的一般空調(diào)房間換氣次數(shù)為10次/h以下，而大規(guī)模集成電路生產(chǎn)所需的無塵車間的換氣次數(shù)可能達(dá)數(shù)百次，其送風(fēng)量將會比一般空調(diào)系統(tǒng)大數(shù)十倍以致百倍以上，因此無塵車間的凈化空調(diào)系統(tǒng)及其制冷機(jī)的耗電量比其他類型建筑物的一般空調(diào)系統(tǒng)及其制冷機(jī)的耗電量大得多。劇調(diào)查統(tǒng)計(jì)，大規(guī)模集成電路制造無塵車間的凈化空調(diào)系統(tǒng)及其制冷機(jī)的耗電量約占工廠總耗電量的50%左右，無塵廠房的凈化空調(diào)系統(tǒng)及其制冷機(jī)的耗電量約占工廠總耗電量的60%左右。
東莞無塵車間的能耗量是很大的，若無塵車間設(shè)計(jì)時(shí)有精心、周密的規(guī)劃，節(jié)約能源、降低能量消耗是可能的，節(jié)能的潛力是很大的，有關(guān)調(diào)查分析表明，即使空氣潔凈度等級相同的無塵車間，由于設(shè)計(jì)和設(shè)置配置的不同，能耗量可能相差50%以上。
一、無塵車間空間與潔凈度的問題
無塵車間面積過大，通風(fēng)換氣次數(shù)過多，其對應(yīng)送風(fēng)量大，耗電量也大。因此如果局部有潔凈度要求的，我們可以設(shè)計(jì)成局部百級工作區(qū)域，其他地方設(shè)置為普通潔凈度，這對以后的運(yùn)行成本將起到非常重要的作用。
二、新風(fēng)熱、濕處理所消耗的能量
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，無塵車間內(nèi)工作人員所需新風(fēng)量、維持室內(nèi)正壓所需的新風(fēng)量、系統(tǒng)的排風(fēng)量、系統(tǒng)及東莞無塵車間的漏風(fēng)量這些新風(fēng)量之和，對于10萬無塵車間則大于等于30%，1萬級無塵車間不低于20%，1000級無塵車間則不低于10%，水平單向流無塵車間為不低于4%，垂直單向流無塵車間內(nèi)不低于2%，相當(dāng)于無塵車間約5~10次換氣，為同樣一般空調(diào)面積送風(fēng)量的1~1.5倍。而且潔凈等級越高，其凈化空調(diào)造價(jià)越高，以后的換氣次數(shù)越多，同時(shí)其運(yùn)行成本也高。所以選擇合適的潔凈度是首要節(jié)約運(yùn)行條件。
三、無塵車間的送風(fēng)量
由于無塵車間的送風(fēng)量比一般的空調(diào)系統(tǒng)要大很多，所使用的風(fēng)機(jī)風(fēng)量大，而且為克服系統(tǒng)的空氣阻力風(fēng)機(jī)的壓頭要多出500~700Pa，約占一般系統(tǒng)的壓頭一半左右，因此東莞無塵車間運(yùn)行的動力負(fù)荷要比一般空調(diào)的動力負(fù)荷大3~30倍。
四、換氣次數(shù)
行內(nèi)還沒有達(dá)成換氣次數(shù)的共識，許多原則都已過時(shí)，是建立在老觀念上采用低效的空氣過濾器。調(diào)查顯示，ISO第5級標(biāo)準(zhǔn)的無塵車間推薦的換氣次數(shù)變化范圍是從250到700以上。美國的某國家實(shí)驗(yàn)室正在確定ISO第5級無塵車間的標(biāo)準(zhǔn)，研究顯示，實(shí)際換氣次數(shù)范圍是90到250——比操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)低很多，而且不會影響生產(chǎn)和潔凈度。因此建議ISO第5級無塵車間的換氣次數(shù)大約是200，保守的上限是300。
五、熱量回收
很多任務(wù)廠都要消耗大量的能量來制熱，同時(shí)又消耗更多的能量從工藝過程中移除“廢”熱，但卻沒有把這兩個(gè)過程結(jié)合起來?；厥盏臒崃靠梢杂脕眍A(yù)熱新風(fēng)、送風(fēng)再熱以及其它用途，AHU預(yù)熱盤管可以用廢水預(yù)熱外來的空氣（在炎熱的天氣下也可預(yù)冷），再熱盤管可以從空氣壓縮機(jī)或者冷凍機(jī)的冷凝器回水中回收廢熱，同時(shí)節(jié)省了冷凍機(jī)能量和鍋爐燃料。熱交換器可以使不能混合或者直接接觸的不同介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。由于凈化空調(diào)系統(tǒng)中送（回）風(fēng)量都比較大，在運(yùn)行中風(fēng)機(jī)所消耗的電能將會有一部分變?yōu)檩斔涂諝獾膭幽?，而另一部分則轉(zhuǎn)換為熱能而散發(fā)于空氣中。
六、由于工藝設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所消耗的能量
無塵車間所需的凈化空調(diào)系統(tǒng)與一般的工業(yè)廠房或辦公樓的冷空調(diào)系統(tǒng)相比，前者因潔凈度等級和東莞無塵車間內(nèi)生產(chǎn)工藝要求的不同，半導(dǎo)體集成電路制造或生物醫(yī)藥產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工序都要求在無塵車間內(nèi)進(jìn)行，為了保持相應(yīng)的潔凈度等級，需要將大量的空氣通過高效過濾器后送入無塵車間內(nèi)，辦公樓的一般空調(diào)房間換氣次數(shù)為10次/h以下，而大規(guī)模集成電路生產(chǎn)所需的無塵車間的換氣次數(shù)可能達(dá)數(shù)百次，其送風(fēng)量將會比一般空調(diào)系統(tǒng)大數(shù)十倍以致百倍以上，因此無塵車間的凈化空調(diào)系統(tǒng)及其制冷機(jī)的耗電量比其他類型建筑物的一般空調(diào)系統(tǒng)及其制冷機(jī)的耗電量大得多。劇調(diào)查統(tǒng)計(jì)，大規(guī)模集成電路制造無塵車間的凈化空調(diào)系統(tǒng)及其制冷機(jī)的耗電量約占工廠總耗電量的50%左右，無塵廠房的凈化空調(diào)系統(tǒng)及其制冷機(jī)的耗電量約占工廠總耗電量的60%左右。
東莞無塵車間的能耗量是很大的，若無塵車間設(shè)計(jì)時(shí)有精心、周密的規(guī)劃，節(jié)約能源、降低能量消耗是可能的，節(jié)能的潛力是很大的，有關(guān)調(diào)查分析表明，即使空氣潔凈度等級相同的無塵車間，由于設(shè)計(jì)和設(shè)置配置的不同，能耗量可能相差50%以上。
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