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摘要 简介了江苏某电子厂房净化空调设计
关键词 ：电子厂房 净化空调 过渡季工况
中图分类号： F407 文献标识码： A
1.工程概况
项目位于江苏省宜兴市工业产业园，项目建设建筑封装管壳研制楼.占地面积约2435.70m 2，建筑面积约7547.78m 2。
2.建筑平面布置
封装管壳研制楼主要生产双列集成电路陶瓷外壳、无引线陶瓷外壳、表面贴装陶瓷外壳及陶瓷片、臭氧发生片、陶瓷加热片等产品。本项目生产工艺要求生产车间为洁净室。系统设计二层生产区域，面积1444m2，洁净等级为ISO7；三层生产区域，面积1444m2，洁净等级为ISO8。各房间净化及温湿度要求见表1
表1
3.系统计算和划分
3.1工艺设备负荷计算
本工程工艺设备有电动和电热设备
电热设备的散热量QS (W)可按下式计算：
QS= n1n2n3n4N式3-1
n1--------同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.5~1.0；
n2--------安装系数，即最大实耗功率与安装功率之比，一般为0.7~0.9；
n3--------负荷系数，即小时实耗功率与最大实耗功率之比，一般为0.4~0.5；
n4--------通风保温系数，见表；
N--------电热设备总安装功率，W。
表2
电动机和工艺设备均在空调区的散热量
此时电热设备的散热量QS (W)可按下式计算：
QS= n1n2n3N/η
式中N--------电动设备总安装功率，W;
η--------电动机的效率;
n1，n2，n3--------同式3-1
表3（只举例二层工艺设备符合）
3.2空调冷负荷计算
室内冷负荷为围护结构冷负荷、人员冷负荷、设备冷负荷、照明冷负荷之和。本工程各房间冷负荷见下表：
表4
3.3系统送风量计算
表5
小结：二层万级洁净区划分为两个空调系统。系统一选用一台组合式空调箱AHU-1，风量为70460 m3/h。系统二选用一台组合式空调箱AHU-2，风量为47510 m3/h。
三层十万级洁净区划分为两个空调系统。系统三选用一台组合式空调箱AHU-3，风量为43250 m3/h。系统四选用一台组合式空调箱AHU-4，风量为28510m3/h。
空调箱选型风机风量根据设计风量放大1.1的系数，考虑其漏风率。
4.设计方案描述
本系统采用AHU(组合式空调箱)+HEPA(高效送风口)
主要设备为四台组合式空调箱和高效送风口。组合式空调箱功能段：新回风混合段、初效过滤段、表冷加热段、加湿段、中间段、二次加热段、风机段、中效过滤段、送风段。
以下以系统四为例子，研究AHU-4的冬夏季及过渡季送风状态
4.1 夏季工况
本系统的室内设计状态点N：24℃，50%，室内的冷负荷Q=50.1+13.9=64Kw，室内的湿负荷W=1.87+0.94=2.81kg/h=0.78g/s，则得出热湿比ε=Q/ W= 64000/0.78=82051。
根据表5得出检验试验间(3F)送风温差为4.3℃，流延间(3F)送风温差为7.8℃，AHU-4的送风温差选择为7.8℃，在检验试验间(3F)主风管上加电加热器来使得提高送风温度到4.3℃。
夏季焓湿图：
图2-4-1
各状态点参数：
①W 室外点
干球温度(℃):34.6湿球温度(℃):28.1露点温度(℃):26.2焓(kJ/kg.干空气):91.568
含湿量(g/kg.干空气):22.078相对湿度(%):61.88
②N 室内点
干球温度(℃):24湿球温度(℃):17露点温度(℃):13焓(kJ/kg.干空气):48.37
含湿量(g/kg.干空气):9.481相对湿度(%):50
③C混风点
干球温度(℃):25.4湿球温度(℃):18.8露点温度(℃):15.4焓(kJ/kg.干空气):54.1
含湿量(g/kg.干空气):11.152相对湿度(%):53.84
④L 机器露点
干球温度(℃):13.6湿球温度(℃):13.1露点温度(℃):12.8焓(kJ/kg.干空气):37.469
含湿量(g/kg.干空气):9.395相对湿度(%):95.01
⑤K1(O) 再热点(送风点)
干球温度(℃):16.2 湿球温度(℃):14.1 露点温度(℃):12.8 焓(kJ/kg.干空气):40.177
含湿量(g/kg.干空气):9.41相对湿度(%):80.47
4.2 冬季工况
4.2.1不考虑工艺设备散热情况下
本系统的室内设计状态点N：22℃，40%，室内的热负荷Q=3.4+5.55=8.95Kw，室内的湿负荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s，则得出热湿比ε=Q/ W= -8950/0.16=-55937
图2-4-2
4.2.2考虑工艺设备散热的情况下
本系统的室内设计状态点N：22℃，40%，室内的热负荷Q=-5.42+-22.06=-27.51Kw，室内的湿负荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s，则得出热湿比ε=Q/ W= 27510/0.16=171938
图2-4-3
4.3 过渡季工况
考虑工艺设备散热的情况下
本系统的室内设计状态点N：22℃，40%,室外状态点W：10℃，60%，过渡季围护热负荷比冬季要小，室内的热负荷Q=-5.82+-24.51=-30.33Kw，室內的湿负荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s，则得出热湿比ε=Q/ W= 30330/0.16=189563
图2-4-4
从分析各个季节的工况，我们得出：在过渡季节时，因为房间工艺设备散热量比较大，生产设备一般全年都会运作，根据焓湿图得知，室内房间还需要送冷风，这就要求我们在过渡季节时需要有冷冻水，我们设计时也要考虑到过渡季节制冷冻水的能力。在冬季时，工艺设备不运作时，房间需要供热；工艺设备开启时，送风状态点在室内点的下方，房间仍然需要送冷风，但是室外的新风和加湿段带走了热负荷，空调箱冬季加热段运作。
小结
本工程为典型的一次回风净化空调系统。洁净空调箱的设计对本系统区域洁净效果起到了很大的影响。在系统划分时，有些房间散热量比较小，过渡季节可能需要制热。有些房间散热量比较大，过渡季节时，需要制冷。这样的两个房间我们就需要划分为不同系统。当然同样的需要制冷和制热的房间，送风温差也许要求不一样，我们尽量将送风温差相似的房间划分为一个系统，同时满足室内温湿度的波动要求。对于送风温差差异较大的房间又在同一系统里的，我们只能采用末端调节的方法，使得送风温差满足各房间的要求。
所以我们分析了夏季、冬季和过渡季的工况，这样我们可以更加了解空调一年四季运行的状态，我们也才可以更好的控制好空调的精度，以满足室内的温度、湿度和洁净度的要求。
关键词 ：电子厂房 净化空调 过渡季工况
中图分类号： F407 文献标识码： A
1.工程概况
项目位于江苏省宜兴市工业产业园，项目建设建筑封装管壳研制楼.占地面积约2435.70m 2，建筑面积约7547.78m 2。
2.建筑平面布置
封装管壳研制楼主要生产双列集成电路陶瓷外壳、无引线陶瓷外壳、表面贴装陶瓷外壳及陶瓷片、臭氧发生片、陶瓷加热片等产品。本项目生产工艺要求生产车间为洁净室。系统设计二层生产区域，面积1444m2，洁净等级为ISO7；三层生产区域，面积1444m2，洁净等级为ISO8。各房间净化及温湿度要求见表1
表1
3.系统计算和划分
3.1工艺设备负荷计算
本工程工艺设备有电动和电热设备
电热设备的散热量QS (W)可按下式计算：
QS= n1n2n3n4N式3-1
n1--------同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.5~1.0；
n2--------安装系数，即最大实耗功率与安装功率之比，一般为0.7~0.9；
n3--------负荷系数，即小时实耗功率与最大实耗功率之比，一般为0.4~0.5；
n4--------通风保温系数，见表；
N--------电热设备总安装功率，W。
表2
电动机和工艺设备均在空调区的散热量
此时电热设备的散热量QS (W)可按下式计算：
QS= n1n2n3N/η
式中N--------电动设备总安装功率，W;
η--------电动机的效率;
n1，n2，n3--------同式3-1
表3（只举例二层工艺设备符合）
3.2空调冷负荷计算
室内冷负荷为围护结构冷负荷、人员冷负荷、设备冷负荷、照明冷负荷之和。本工程各房间冷负荷见下表：
表4
3.3系统送风量计算
表5
小结：二层万级洁净区划分为两个空调系统。系统一选用一台组合式空调箱AHU-1，风量为70460 m3/h。系统二选用一台组合式空调箱AHU-2，风量为47510 m3/h。
三层十万级洁净区划分为两个空调系统。系统三选用一台组合式空调箱AHU-3，风量为43250 m3/h。系统四选用一台组合式空调箱AHU-4，风量为28510m3/h。
空调箱选型风机风量根据设计风量放大1.1的系数，考虑其漏风率。
4.设计方案描述
本系统采用AHU(组合式空调箱)+HEPA(高效送风口)
主要设备为四台组合式空调箱和高效送风口。组合式空调箱功能段：新回风混合段、初效过滤段、表冷加热段、加湿段、中间段、二次加热段、风机段、中效过滤段、送风段。
以下以系统四为例子，研究AHU-4的冬夏季及过渡季送风状态
4.1 夏季工况
本系统的室内设计状态点N：24℃，50%，室内的冷负荷Q=50.1+13.9=64Kw，室内的湿负荷W=1.87+0.94=2.81kg/h=0.78g/s，则得出热湿比ε=Q/ W= 64000/0.78=82051。
根据表5得出检验试验间(3F)送风温差为4.3℃，流延间(3F)送风温差为7.8℃，AHU-4的送风温差选择为7.8℃，在检验试验间(3F)主风管上加电加热器来使得提高送风温度到4.3℃。
夏季焓湿图：
图2-4-1
各状态点参数：
①W 室外点
干球温度(℃):34.6湿球温度(℃):28.1露点温度(℃):26.2焓(kJ/kg.干空气):91.568
含湿量(g/kg.干空气):22.078相对湿度(%):61.88
②N 室内点
干球温度(℃):24湿球温度(℃):17露点温度(℃):13焓(kJ/kg.干空气):48.37
含湿量(g/kg.干空气):9.481相对湿度(%):50
③C混风点
干球温度(℃):25.4湿球温度(℃):18.8露点温度(℃):15.4焓(kJ/kg.干空气):54.1
含湿量(g/kg.干空气):11.152相对湿度(%):53.84
④L 机器露点
干球温度(℃):13.6湿球温度(℃):13.1露点温度(℃):12.8焓(kJ/kg.干空气):37.469
含湿量(g/kg.干空气):9.395相对湿度(%):95.01
⑤K1(O) 再热点(送风点)
干球温度(℃):16.2 湿球温度(℃):14.1 露点温度(℃):12.8 焓(kJ/kg.干空气):40.177
含湿量(g/kg.干空气):9.41相对湿度(%):80.47
4.2 冬季工况
4.2.1不考虑工艺设备散热情况下
本系统的室内设计状态点N：22℃，40%，室内的热负荷Q=3.4+5.55=8.95Kw，室内的湿负荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s，则得出热湿比ε=Q/ W= -8950/0.16=-55937
图2-4-2
4.2.2考虑工艺设备散热的情况下
本系统的室内设计状态点N：22℃，40%，室内的热负荷Q=-5.42+-22.06=-27.51Kw，室内的湿负荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s，则得出热湿比ε=Q/ W= 27510/0.16=171938
图2-4-3
4.3 过渡季工况
考虑工艺设备散热的情况下
本系统的室内设计状态点N：22℃，40%,室外状态点W：10℃，60%，过渡季围护热负荷比冬季要小，室内的热负荷Q=-5.82+-24.51=-30.33Kw，室內的湿负荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s，则得出热湿比ε=Q/ W= 30330/0.16=189563
图2-4-4
从分析各个季节的工况，我们得出：在过渡季节时，因为房间工艺设备散热量比较大，生产设备一般全年都会运作，根据焓湿图得知，室内房间还需要送冷风，这就要求我们在过渡季节时需要有冷冻水，我们设计时也要考虑到过渡季节制冷冻水的能力。在冬季时，工艺设备不运作时，房间需要供热；工艺设备开启时，送风状态点在室内点的下方，房间仍然需要送冷风，但是室外的新风和加湿段带走了热负荷，空调箱冬季加热段运作。
小结
本工程为典型的一次回风净化空调系统。洁净空调箱的设计对本系统区域洁净效果起到了很大的影响。在系统划分时，有些房间散热量比较小，过渡季节可能需要制热。有些房间散热量比较大，过渡季节时，需要制冷。这样的两个房间我们就需要划分为不同系统。当然同样的需要制冷和制热的房间，送风温差也许要求不一样，我们尽量将送风温差相似的房间划分为一个系统，同时满足室内温湿度的波动要求。对于送风温差差异较大的房间又在同一系统里的，我们只能采用末端调节的方法，使得送风温差满足各房间的要求。
所以我们分析了夏季、冬季和过渡季的工况，这样我们可以更加了解空调一年四季运行的状态，我们也才可以更好的控制好空调的精度，以满足室内的温度、湿度和洁净度的要求。