一种洁净车间的洁净度与温湿度独立调节的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种洁净车间的洁净度和温湿度调节的方法和系统，尤其涉及一种洁净车间的洁净度与温湿度独立调节的方法和系统。

背景技术

目前洁净车间流行的空气调节采用温湿度独立控制，洁净度和温度非独立控制，回风控制温度，新风控制湿度，温度控制采用中温冷冻水，湿度控制采用低温冷冻水。之所以采用全回风处理来控制温度，是基于目前空调领域所谓的温湿度独立控制来节能，即采用大风量的回风小幅度降温实现温度控制，这样可以利用中高温冷冻水，提高冷水机的效率。该方式对于普通的舒适空调和非洁净的工艺空调是适用的。但简单的将这一种方式应用到洁净空调不仅不节能，相反更加耗能。因为一个简单的事实忽视了，即洁净空调首要的问题是洁净度，为了满足洁净度的要求，需要足够的风量全年不受冷热负荷变化影响的正常运行，其负荷在生产稳定的情况下进步恒定，而制冷负荷随着气候的变化而变化，同时制冷机的效率也会随气候变化而变化。因此，对于全回风+中高温水的方式，中高温水节能的时间和幅度都有限，但全回风由于洁净处理的要求，不能因制冷负荷变化而变化，因此全回风带来的高能耗是全年长时间的影响，同时，风机能耗增大，也无谓的增加了制冷的负荷，抵消由于中高温水节能的效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，充分认识到洁净空调的特点，并通过具体的数据的分析，提出了一种新的洁净车间的空气调节方案，即一种洁净度与温湿度独立调节的方法和系统。

本发明采用的技术方案具体如下：

一种洁净车间的洁净度与温湿度独立调节的方法，具体为：

对洁净车间的全回风与新风的混风进行过滤控制洁净车间的洁净度，对洁净车间的部分回风进行温湿度调节控制洁净车间的温湿度，或对洁净车间的部分回风进行温度调节控制洁净车间的温度，对新风进行湿度调节控制洁净车间的湿度。

进一步地，所述的部分回风的风量恒定，所述的温度调节通过调节冷源的温度实现。

进一步地，所述的部分回风的风量为全回风的风量的1/3-2/3。

进一步地，所述的新风通过新风风机驱动，所述的部分回风通过部分回风风机驱动，所述的混风通过FFU的风机驱动。

进一步地，所述的洁净车间为电子产品的车间，包括，芯片车间，显示屏车间等。

一种洁净度与温湿度独立调节的系统，系统含有FFU，新风空调箱，表冷器，回风通道，新风管道，混风通道，阀门及部分回风风机，新风空调箱至少含有新风风机、过滤器、加湿装置及除湿装置，新风空调箱的出口与新风管道的进口相连，新风管道的出口与混风通道的进口相连，所述的回风通道的进口与洁净车间回风出口相连，回风通道的出口与混风通道的进口相连，所述的FFU设置在混风通道的下部，洁净车间的上部，所述的表冷器，部分风风机和阀门安装在回风通道内，所述的阀门和表冷器为并联布置，所述的部分回风风机和表冷器为串联布置，阀门、部分回风风机均用于控制通过表冷器的风量。

一种洁净度与温湿度独立调节的系统，系统含有FFU，新风空调箱，表冷器，回风通道，新风管道，混风通道和部分回风风机，新风空调箱至少含有新风风机、过滤器、加湿装置及除湿装置，新风空调箱的出口与新风管道的进口相连，新风管道的出口与混风通道的进口相连，所述的回风通道的进口与洁净车间回风出口相连，回风通道的出口与混风通道的进口相连，所述的FFU设置在混风通道的下部，洁净车间的上部，所述的表冷器和部分回风风机安装在回风通道内，所述的表冷器和部分回风风机为串联布置，部分回风风机用于控制通过表冷器的风量。

一种洁净度与温湿度独立调节的系统，系统含有FFU，新风空调箱，表冷器，回风通道，新风管道，混风通道和阀门，新风空调箱至少含有新风风机、过滤器、加湿装置及除湿装置，新风空调箱的出口与新风管道的进口相连，新风管道的出口与混风通道的进口相连，所述的回风通道的进口与洁净车间回风出口相连，回风通道的出口与混风通道的进口相连，所述的FFU设置在混风通道的下部，洁净车间的上部，所述的表冷器和阀门安装在回风通道内，所述的表冷器和阀门为并联布置，阀门用于控制通过表冷器的风量。

本发明具有显著的节能效果，风机能耗节约30％-50％，而洁净车间的制冷机的能耗小于或与风机能耗相近，这一点与普通空调不同(普通空调制冷机能耗远大于风机能耗)，因此风机能耗显著降低意味整体能耗的节约幅度大。其次，风机能耗的节约同时降低制冷负荷，也起到节能作用。本发明还能减少设备投资，由于风机功率降低，FFU(带风机的过滤单元)的成本大幅度降低。本发明同时能够提高风机效率，本发明降低风机的压头，可以使得风机的效率提高10％左右。本发明不仅仅可以用于新建的系统，还可用于现有系统的改造，对现有系统的改造容易。

除了上述特点，本发明还具有简单适用，易于实施的特点。广泛适用用于各类洁净车间，包括电子光学，生物医药，新能源等领域。

附图说明

图1是现有典型系统

图2现有系统空气处理流程

图3为本发明空气处理流程一

图4为本发明空气处理流程二

图5为本发明空气处理流程三

图6为本发明空气处理系统一

图7为本发明空气处理系统二

图8为本发明空气处理系统三

具体实施方式

图1，图2为现有的洁净车间的洁净度、温湿度调节系统，即新风FA经过新风空调器FH处理(包括过滤，温湿度处理)并将湿度处理到能够承担室内湿负荷的湿度，然后通过新风管道送至车间上部的混风通道，回风RA经过回风通道并通过表冷器C降温后也送到混风通道与新风混合，混风MA经过FFU过滤后送至洁净车间。表冷器的冷冻水来自冷水机组CM，冷冻水CW一般为中温冷水，即本实施例中来自冷水机组CM的冷冻水温度大于10℃，而来自标准的冷水机冷冻水温度一般为7℃左右，与上述中温冷冻水区别，称为低温冷冻水。

图3、图4、图5为本发明的洁净车间空气调节流程图，即新风FA经过新风空调器FH处理(包括过滤，温湿度处理)，新风可以承担室内湿负荷实现温湿度独立控制，也可以不承担室内湿负荷，不进行温湿度独立控制，然后处理后的新风通过新风管道送至车间上部的混风通道，部分回风RA1经过回风通道内的表冷器C降温，另一部分回风RA2不经过表冷器C降温，RA1与RA2都送至混风通道与新风混合，混风MA经过FFU过滤后送至洁净车间。表冷器C冷冻来自冷水机组CM，很显然，与全回风冷却相比，采用部分回风冷却，在同样的制冷负荷情况下，回风的温度及焓值降低的幅度要大。因此，在制冷负荷较大的情况下，进入表冷器的冷冻水的温度要低，需要采用低温冷冻水，当然，在制冷负荷较小时，进入表冷器C的冷冻水的温度还可以采用中温冷冻水。即，部分回风情况下，随制冷负荷的变化，冷冻水的温度在低温水和中温水之间变化。因此，制冷的效率与全回风情况相比，其效率降低，导致用电量增加。另一方面，风机的电耗降低导致制冷负荷减小，导致用电减小。当然，更重要的是，风机电耗降低的功率远大于制冷机用电增加的功率，具体见以下例子。

图3、图4及图5的不同在于，调节RA1与RA2比例的方式不同，图3采用阀门V和风机Fan调节,图4仅仅采用风机，图5仅仅采用阀门。

图6、图7与图8为对应图3、图4及图5的系统。具体地：

图6系统含有FFU，新风空调箱FH，表冷器C，回风通道10，新风管道20，混风通道30，阀门50，将回风通道10隔成两个子通道的支架40，部分回风风机Fan，新风空调箱FH至少含有新风风机、过滤器、加湿装置、及除湿装置，新风空调箱FH通过新风管道20与混风通道30相连，所述的回风通道10与混风通道30相连，所述的FFU设置在混风通道30的下部，洁净车间的上部，所述的表冷器C，部分回风风机Fan和阀门50分别安装在回风通道的两个子通道中，所述的阀门50和表冷器C为并联布置，分别位于两个子通道，所述的部分回风风机Fan和表冷器C为串联布置位于同一子通道内，部分回风风机Fan控制通过表冷器C的风量。

图7系统含有FFU，新风空调箱FH，表冷器C，回风通道10，新风管道20，混风通道30，将回风通道10隔成两个子通道的支架40，部分回风风机Fan，新风空调箱FH至少含有风机、过滤器、加湿装置、及除湿装置，新风空调箱FH通过新风管道20与混风通道30相连，所述的回风通道10与混风通道30相连，所述的FFU设置在混风通道30的下部，洁净车间的上部，所述的表冷器C和部分回风风机Fan安装在回风通道的同一子通道内，所述的表冷器C和部分回风风机Fan为串联布置位于同一子通道内，部分回风风机Fan控制通过表冷器C的风量。

图8系统含有FFU，新风空调箱FH，表冷器C，回风通道10，新风管道20，混风通道30，阀门50，新风空调箱FH至少含有新风风机、过滤器、加湿装置、及除湿装置，新风空调箱FH通过新风管道20与混风通道30相连，所述的回风通道10与混风通道30相连，所述的FFU设置在混风通道30的下部，洁净车间的上部，所述的表冷器C和阀门50安装在回风通道10内，所述的表冷器C和阀门50为并联布置。

不同系统的能耗比较如下：

某电子车间采用图一所示的系统，其FFU的风机压力为120Pa，年能耗为6000万左右，表冷器采用中冷水，其能耗为4000万左右，制冷机和风机总能耗为10000元左右。

采用图7所示系统改造，其FFU的风机压力减小为60Pa，同时风机效率由于压力降低提高10％，年能耗为2700万左右，图7系统同时含有部分回风风机，其风量为FFU风量的50％，其能耗为400万左右，风机总能耗为3100万元。系统使用的变温的冷却水，其温度变化为低温水至中温水，同时由于风机电耗减少，制冷负荷降低，水温变化及负荷两者的共同作用，冷水机能耗增加较图1系统增加5％左右，即4200万左右，风机和制冷机总能耗为7300万元。

图7系统与图1系统相比，风机能耗降低2900万元，降低幅度为2900/6000＝48.3％，制冷机能耗增加200万元，增加幅度为200/4000＝5％，总能耗降低2700万元，降低幅度2700/1000＝27％。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法把所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围。