柯雪芬

杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司 浙江 杭州 310018

伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)電子、食品、醫(yī)療用品等的需求提升，品質(zhì)要求也不斷攀升。而這些產(chǎn)品的生產(chǎn)離不開潔凈廠房，特別是醫(yī)藥對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求極高。另外如果不注重潔凈廠房的節(jié)能設(shè)計(jì)，將會(huì)帶來巨大的能源消耗。也不利于各行各業(yè)的發(fā)展，因此針對(duì)潔凈廠房做暖通節(jié)能設(shè)計(jì)研究尤為重要。潔凈暖通空調(diào)系統(tǒng)是潔凈廠房所需溫度、濕度的保障，還是環(huán)境清潔、衛(wèi)生的保障，能夠保障生產(chǎn)工作得以高效進(jìn)行。

一、暖通節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

（一）一次回風(fēng)系統(tǒng)降溫除濕，再加熱，能耗損失大。

在室外新風(fēng)和房間回風(fēng)混合后，進(jìn)入表冷器冷卻降溫除濕，為了控制受控房間的相對(duì)溫度，經(jīng)過表冷器后的空氣，還要進(jìn)行加熱回溫，這樣在夏季空氣焓濕處理過程中就存在著冷、熱抵消的能量浪費(fèi)現(xiàn)象。由于潔凈空調(diào)系統(tǒng)換氣次數(shù)大，系統(tǒng)送風(fēng)量大，其冷熱抵消的能耗也就越大，因此，一次回風(fēng)系統(tǒng)在系統(tǒng)節(jié)能方面存在很大的問題。

（二）潔凈廠房的暖通空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)的冷負(fù)荷過大

其冷負(fù)荷是一般廠房的5倍之多，最高達(dá)到2600KJ/(m2.h)。暖通空調(diào)凈化系統(tǒng)和制冷設(shè)備用電量達(dá)到整個(gè)工廠的六成之多。再加上日益增多的運(yùn)行成本，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

（三）大部分企業(yè)片面注重安裝建設(shè)成本，忽略能耗問題

潔凈廠房創(chuàng)建之初，更多企業(yè)考慮的是創(chuàng)建成本，導(dǎo)致在運(yùn)行過程中能源消耗增多，企業(yè)負(fù)擔(dān)逐漸加劇。在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，忽略節(jié)能問題。看似初建的建設(shè)成本較高一些，但是長此以往，能源使用大大降低，為企業(yè)降低了運(yùn)行成本，獲得了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

二、暖通節(jié)能設(shè)計(jì)可行性分析

主要以“節(jié)能減排”為設(shè)計(jì)理念，通過暖通節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)能耗的節(jié)約。確保生產(chǎn)任務(wù)完成的同時(shí)，耗能最低。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是節(jié)能的關(guān)鍵，也是經(jīng)濟(jì)壓力降低的關(guān)鍵。但由于設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員的不重視，技術(shù)性問題難以突破。而且耗資巨大，能耗消耗超出了國家標(biāo)準(zhǔn)很多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，空調(diào)能耗占建筑能耗的55%左右，約占社會(huì)總能耗的20%。因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不容忽視，降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗對(duì)減少建筑系統(tǒng)總能耗的意義重大，同時(shí)對(duì)緩解用電緊張局面，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能源利用率也具有十分重要的意義。

（一）二次回風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

常規(guī)的一次回風(fēng)系統(tǒng)，新回風(fēng)混合后經(jīng)表冷器冷卻到露點(diǎn)（13～15℃左右），然后由加熱器再熱到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)（20℃，送風(fēng)溫差5℃左右）。這種操作實(shí)際上就是空氣制冷后再加熱的狀態(tài)，大量的能量會(huì)損失掉。而二次回風(fēng)完美的解決了這一點(diǎn)，特別是在新風(fēng)比小于50%的時(shí)候優(yōu)勢(shì)較為明顯，不需要再加熱也是可以的。

雖然采用二次回風(fēng)，可以有效降低降低初投資和運(yùn)行費(fèi)用，前景非常好，但也有難點(diǎn)需要去解決。房間壓力需要反復(fù)調(diào)試，伴隨著一次回風(fēng)和二次回風(fēng)的比例調(diào)整，相應(yīng)的房間已調(diào)整好的壓力會(huì)波動(dòng)，增加了調(diào)試的工作量。因此可以通過定風(fēng)量送風(fēng)+變風(fēng)量回風(fēng)系統(tǒng)來解決這一問題。

（二）熱回收

空調(diào)機(jī)組采用熱回收型，好處在于新風(fēng)與房間排風(fēng)熱交換之后，再與回風(fēng)混合。全熱回收率為50%。采用房間風(fēng)過濾后回風(fēng)，將大大降低降低初投資和運(yùn)行費(fèi)用。而對(duì)于特殊的醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房，交叉感染的程度需要去驗(yàn)證。這一批次是否會(huì)對(duì)下一批次藥品產(chǎn)生影響。而對(duì)于散發(fā)活性成分的房間，交叉污染明顯增大，則不可采用過濾回風(fēng)的方式。

（三）通風(fēng)設(shè)計(jì)

潔凈廠房對(duì)通風(fēng)情況要求相對(duì)較高，有別于傳統(tǒng)廠房。1、設(shè)備排風(fēng)系統(tǒng)。潔凈區(qū)、消毒室等房間需要設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。目的在于通過在回風(fēng)管道上設(shè)置帶壓力感應(yīng)的電動(dòng)風(fēng)閥，保證房間壓差。2、消毒排風(fēng)系統(tǒng)。一般來說，生物潔凈廠房需要定期消毒滅菌，可以防止細(xì)菌繁殖。甲醛消毒比臭氧消毒將耗費(fèi)更多的能耗，而且會(huì)有消毒劑殘留。臭氧因?yàn)槠鋽U(kuò)散性高，分布均勻等可以有效殺死細(xì)菌。殘留的氧原子也能結(jié)合成氧分子，對(duì)廠房無害無污染。3、負(fù)壓空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)。安裝在房頂，目的是確保有毒氣體不會(huì)向大氣泄露。利用排風(fēng)機(jī)箱，內(nèi)設(shè)排風(fēng)風(fēng)機(jī)、中效+高效+粗效過濾器實(shí)現(xiàn)。

（四）根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置空調(diào)器數(shù)目，減少能耗

由于產(chǎn)品的不同，潔凈廠房的暖通節(jié)能設(shè)計(jì)也不同。再加上生產(chǎn)區(qū)域的功用差異，在每一個(gè)階段的工藝流程也大不相同。因此需要針對(duì)性的分設(shè)空調(diào)系統(tǒng)，合理布置數(shù)量，減少能耗。

（五）選擇變頻空調(diào)系統(tǒng)，避免不必要的能耗消耗

在運(yùn)行初期和末期，因?yàn)榭諝膺^濾器中容塵量的多少導(dǎo)致空氣阻力發(fā)生較大變化，因此會(huì)出現(xiàn)耗能嚴(yán)重的情況。而定頻風(fēng)機(jī)雖然能夠在初期有效的控制空氣阻力，送風(fēng)量也比較大。但是通過調(diào)節(jié)風(fēng)閥來控制風(fēng)力，卻造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。長此以往，空氣阻力也會(huì)由小變大，送風(fēng)量也會(huì)慢慢減小。因此定頻風(fēng)機(jī)將無法滿足潔凈廠房對(duì)于潔凈度的標(biāo)準(zhǔn)。而變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)能夠保證送風(fēng)量恒定，這樣能夠有效的保障潔凈室內(nèi)的空氣質(zhì)量。減少了能源的浪費(fèi)，降低了更多不必要的運(yùn)行費(fèi)用。

（六）利用自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)房間內(nèi)的智能調(diào)節(jié)

空調(diào)自控采用PLC控制系統(tǒng)。水系統(tǒng)設(shè)置供、回水壓差控制，冷量控制及機(jī)組和設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制。通過調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻塔回水溫度控制。新風(fēng)機(jī)設(shè)送風(fēng)溫度控制實(shí)現(xiàn)等焓送風(fēng)。

（七）通過高COP值的冷水機(jī)組，降低能耗

冷水機(jī)組的COP指的是壓縮機(jī)制冷量與消耗的電功率比值。系統(tǒng)COP隨發(fā)生溫度的升高而降低，表示制冷系統(tǒng)（制冷機(jī)）能源利用效率高。

三、結(jié)束語

由于潔凈廠房本身的特殊性，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要兼顧方方面面的事情。在滿足工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，還要避免交叉污染帶來的危險(xiǎn)等。其中最大的難點(diǎn)則是怎樣才能最大限度的節(jié)能，獲得更多經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)不同行業(yè)的潔凈廠房，暖通節(jié)能設(shè)計(jì)有很大程度的不同。根據(jù)不同的產(chǎn)品特征，針對(duì)性的設(shè)計(jì)技能手段，才能獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。