净化空调系统的节能降耗措施探究

摘要：随着社会的进步和经济水平的不断提高，人们对生产生活环境的要求逐渐提高，尤其对一些对生产环境要求高的生产加工或医药卫生等活动。随着科技的发展，净化空调系统在这些领域了广泛的利用和不断的完善。然而，净化空调系统的高耗能也得到了人们的广泛关注和研究。本文简要从净化空调系统的设计施工及运行管理方面，探讨净化空调系统的节能降耗措施。

关键词：净化空调系统；节能降耗；措施

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

前言

净化空调系统主要是通过把处理过的空气不断送入室内的方法，来使洁净区域保持所需要的温度湿度洁净度等参数，主要是在洁净区域内严格控制微生物和悬浮粒子浓度。近年来在制药企业、医院等对环境卫生条件要求高的地方得到了广泛的应用。作为空调系统，其高的能熬一直是人们关注的重点。下面简要就净化空调系统的节能降耗措施作简要探讨。

1设计节能降耗

1.1 减少净化系统送风能耗

1） 优化洁净区域布局：在满足生产工艺和人体舒适度的前提下，可以通过优化洁净区域布局，尽量缩小洁净室空间，这是因为洁净区域体积和换气次数决定着净化空调系统的风量。如可以用局部正压洁净区来代替全室高净化级别，而对洁净度级别要求高的操作部位，利用洁净工作台，自净器，层流罩，洁净隧道以及净化小室（ 洁净棚）等，来满足局部气流净化的高级别要求。

2） 调低送风速度：风速也是确定风量的一个重要因素，只要送风速度减小，对应的送风量也就会减少。设法减小系统的送风速度，可有效地节省处理空气所耗用的能量，达到节能的目的。在满足洁净室内工艺条件的前提下，将室内横断面积平均风速降低 20%（ 在要求范围内），此时房间的送风量大约可减少 20% 左右，风量降低，相应的系统空气处理所消耗的能量也会减少。

3） 控制排风量：洁净室内需要补充大量新风的主要原因是工艺需要而设置的排风系统所造成的。排风量越大，补充新风量也越大，耗能越大。但在洁净室内的全天运行中，并非每时每刻都要进行排风，洁净室内的排风量应根据室内的工作情况进行必要调节，设计时也应将排风量控制在适当的范围，既可满足手术室对排风的要求，又可减少系统所消耗的新风量，也就可以减少净化空调系统对新风处理所消耗的冷、热量。

1.2 改变温、湿度基数

洁净室内空气温、湿度设定值直接影响着净化空调系统负荷和能耗，在供暖时室内温度设定得越低，制冷时温度设定的越高，室内外温差越小，空调系统的运行就越节能。例如：若空气参数要求为 22±2℃温度和 35%~50% 相对湿度。在夏季制冷时，如果洁净室内空气温度控制在 23℃，相对湿度控制在浅谈净化空调系统的节能降耗措施60% ，此时净化空调系统的机器露点即可由 12.2℃提高到16.5℃，如果系统处理风量按 10 000m³/h 计，则运行中可节省处理空气的冷量消耗为 36.27kW·h，全天按 16h 计，则可节省冷量 580.3kW/d。

1.3 降低送风系统阻力

净化空调系统的阻力大小，直接影响风机压头大小的选取，阻力减少，风机能耗也会随之降低。风管中采用低风速送风。高效过滤器的阻力大小与风速成正比，选择合适的风速，能降低过滤器的阻力。降低风管阻力。设计时应该尽量缩短风管长度，减少弯头个数。尽量采用低阻力过滤器，及时清洁或更换过滤器。

1.4 采用热回收装置

排风较大的洁净室设计时应考虑采用热回收设备，对新风进行预热（ 冷）处理，回收排风中的能量，以减少新风负荷，一般可回收总排风量的 50%~60% 。如果将回风率进一步提高至 80% ，据估算，可节省的运行费用 25% ，可节省初投资15%~20% 。目前，较大的制药厂常使用固定板式对流显热回收装置，IC 厂有采用热管显热回收装置的。为避免交叉污染，洁净室排风 - 送风能量回收，一般用无交叉污染的装置，但对非关键区域，采用转轮能量回收装置亦是可行的，它有大风量时体积紧凑、效率较高、单位风量投资少，回收年限短的特点。

1.5 选用高效节能的制冷（ 热）设备和风机、水泵等传输设备

1.6 设置值班风机

在系统中增设 1 台值班风机，但初投资比较大，这种方式一般不采用。用相应系统的新风机组兼做值班风机。在系统的新风送风管道上，设置双位定风阀将系统新风机组设置为高速、低速、值班运行 3 种运行模式，同时也将循环风机和排风机设置成高速运行、低速运行和关机 3 种状态。此时，净化空调系统也就变成了既能“ 变风量，变洁净度”，又能实现“ 值班运行”的高效节能运行系统。

1.7 采用二次回风处理

这既可节省设备投资，又可降低运行费用。这是因为传统的一次回风处理，容易造成空调机组的冷却和加热盘管冷热相互抵消。

1.8 空调和净化分开处理

为节省投资和运行费用，可以将空调和净化分开来，空调处理风量用小风机，净化处理风量用大风机，然后将 2 台风机串联起来构成风机串联的送风系统。

1.9 自动控制和变频调节

对于调节风量采用变频器比手动调节风阀更显出其优越性，国外资料表明，当工作状态处于最大流量的 80% 时，使用风阀将消耗电机能量的 95% ，而变频器消耗 51% ，差不多是风阀的一半；当流量降到 50% 时，变频器只消耗 15% ，风阀消耗 73% ，风阀消耗的能量几乎是变频器的 4 倍。在风量调节中，采用变频调速器，虽然增加了投资，但节约了运行费用，减少了风机的运行动力消耗，综合考虑是经济和合理的。

2施工时的节能降耗

2.1 确保密闭性

保证密闭性，减少系统的漏风量由于净化空调系统比一般空调系统的风压大，有洁净度要求故对其严密性要求较高。否则系统漏风会造成电能、冷热能的损失。控制风管系统漏风的重要环节，应从风管的制作，安装及检验方面层层把关。当机组内静压保持在 1 000Pa ，洁净度低于 1 000 级时，机组漏风率应不大于 2% ，洁净度高于等于 1 000 级时，机组漏风率应不大于 1% 。因此，现场进行空调机组漏风监测，并采取必要措施控制机组的漏风非常重要。围护结构的气密性处理，要严格按规范的要求，购进材料，组织施工，保证施工质量。

2.2 隔热保温

采取隔热、保温措施这包括洁净室墙体、地面、吊顶（ 或屋面）、门窗的构造和材质的选择以及风管、水管和设备等，均要对它们加强隔热保温。在隔热保温施工中，保温材料要保质保量，施工工艺和施工质量必须符合规范和设计的要求。

2.3 让使用者提前介入安装和调试过程，施工方或设计者应对使用者进行必要的技术培训和操作指导。

3运行管理时的节能降耗

3.1 提高运行管理人员的技术素质加强对管理人员的专业培训，提高管理人员的专业素质，实行管理人员从业证书制度。

3.2 定期维护管路系统

保温管道表面如果泄露的水打湿了保温材料，就会大大降低保温性能，造成能量损失。 换热设备结垢，会造成设备性能的下降，需要对水质进行必要的处理和对水系统进行合理的清洗。风系统过滤器太脏时，会导致风机压力上升，能耗增加，并且增加漏风的可能性，故应定期对过滤器进行清洗或更换。风冷热泵冷（ 热）水机组，还要注意保证其空气流动的

畅通、换热器表面的清洁、不受腐蚀。

3.3 调高冷冻水进、回水温差

冷冻水进、回水温差调高，从而减少水泵的流量及管道直径，如把 5℃的冷冻水系统的进、回水温差提高到 8℃， 一般冷水机组出水温度提高 1℃能耗降低约 2%，而出水量增加约 3%。

3.4 过渡季节时利用室外空气作自然冷（ 热）量

当室外的焓值低（ 高）于室内的焓值时，就应该尽量利用室外的新风来供冷（ 热），此时，应开大新风阀，并开启非净化空调区域的门窗。

3.5 严格按自控系统的要求操作

节能措施与可靠的自控系统是分不开的，而自控系统对运行管理又提出了具体要求。净化系统的使用者和运行管理者以及降耗决策者应当制定一系列制度和措施来保证自控系统的有效运转，才能实现节能的初衷。

结束语

综上所述，针对净化空调系统的高耗能问题，简要从空调的设计施工和运行管理方面做了探讨，今后，就如何降低净化空调系统的能耗，将会提出更高的要求，前景也更加广阔。

参考文献：

1] 涂光备编著.制药工业的洁净与空调（第二版）.北京：中国建筑工业出版社,2005

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[4] 许钟麟著.空气洁净技术原理.上海：同济大学出版社,1998