华创瑞风温湿度独立控制空调技术在电子行业

基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统在洁净电子厂房的应用北京华创瑞风空调科技有限公司0引言随着信息产业技术的发展、电子产品性能的不断提高，电子产品的生产过程更加微细化，对生产车间内的空气洁净度和温湿度控制要求也越来越高。目前电子行业中央空调系统普遍存在能耗高、系统复杂、空气品质差、效率低等问题，基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统可从原理上根本性解决上述常规空调系统存在的各钟弊端。华创瑞风洁净型溶液调湿空气处理机组，依靠领先的科技优势，以其特有的溶液调湿形式极大的降低了空调系统能耗；针对电子行业无菌、无尘等要求提供了杀菌、滤尘等功能；采用溶液调湿技术和干式末端相结合，可维持电子厂房内的湿度、温度恒定，为电子车间正常作业提供了不可替代的环境保障。1电子洁净厂房空调系统特点1）洁净度要求较高电子洁净厂房对控制区域洁净度要求较高，且控制区域不同，洁净度要求也有所不同。如扩散炉进料口车间要求室内洁净度为百级，点焊车间要求室内洁净度为千级，烧结、测定车间要求室内洁净度为十万级。2）温、湿度要求较高电子器件生产工艺过程对温湿度要求较严格，如电子器件的装配间、精密仪器测量间等，为防止产品极间短路、漏电等情况的发生，保证测试结果准确性，车间内湿度不允许过大，通常要求将环境湿度控制在50%~70%之间。3）能耗高，节能潜力巨大为保证室内洁净度，电子厂房内新风量和循环风量均较大，因此新风负荷较大，厂房内设备散热量大，系统运行时间长，以上特点均会导致空调系统能耗较高。电子洁净厂房空调系统运行费用约为一般办公楼的10（1万级）~30（级）倍，具有巨大的节能潜力。2常规洁净空调系统2.1系统应用形式当前电子厂房的常规洁净空调系统主要有全空气系统和新风加干式风盘加FFU的形式。全空气系统应用形式如图1。夏季，新风和回风在组合式空调箱内混合后，利用7/12℃冷冻水冷却除湿至低湿状态，然后再热至送风状态点后送入室内。图1常规全空气系统应用形式新风机组+干式风机盘管+FFU，如图2所示。图2常规新风加风盘加FFU系统应用形式采用冷水机组作为系统冷源，产生7/12℃的冷冻水，一部分直接提供给新风机组，对新风进行独立除湿，另一部分通过板式换热器得到13/16℃的高温冷冻水，供给干式风机盘管，对回风进行降温处理。干燥的新风与降温后的回风混合，经高效过滤单元(FFU)加压送入室内。2.2常规洁净空调系统弊端常规洁净空调系统存在以下严重问题：1）室内参数难以精确控制对于常规空调系统，湿度控制的关键在于保障足够低的冷冻水供水温度，在整个供冷季，都要保证空调冷冻水的供水温度不得高于7℃。从工程实践来看，满足这样的要求有相当难度，大部分的工程会出现夏季高温季节冷冻水温度居高不下的情况，这时车间内相对湿度升高，无法满足控制要求。在保证水温的情况下，室内空气参数仍然无法精确控制。车间内要求恒温恒湿且负荷较稳定，通过新风进行除湿就必须保证送风参数较稳定，而室外空气参数（温度和湿度）在一天中总是不停的变化，仅依赖于调节冷冻水流量很难保证送风参数的精确调节。2）能耗大洁净厂房空调系统的冷冻水温要常年保证7℃，即使过渡季也必须如此。制冷系统的蒸发温度始终在0~2℃左右，冷机COP较低。另外，为满足对新风的冷凝除湿处理，空调系统的冷冻水供水温度为7℃，干式风机盘管处的高温冷冻水是由低温水通过换热器得到的，造成能源品位的浪费。第三，冷冻除湿后空气温度较低，为满足电子厂房内恒温恒湿要求，一般还需对送风进行再热处理，冷热抵消带来极大的能源浪费。3）水系统复杂系统中有两种温度的冷冻水，相应的需设置两套水泵、管路等配套设备，水系统较复杂，不仅初投资较高，还带来系统维护工作量大、故障率较高等问题。4）新风过滤器易滋生霉菌新风冷冻除湿处理后，相对湿度90%，过滤器易滋生霉菌。车间内的空调系统需要在满足生产要求的前提下，兼顾节能、健康等多方面要求。由分析可知，以上的问题都是由常规洁净空调系统的运行原理引起的，如果能够对空调系统形式进行根本性的改变，将彻底解决以上各种问题，对车间长期的使用产生深远的影响。3基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统3.1系统应用形式与常规空调系统一样，基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统形式也分为全空气系统和新风加风盘加FFU两种形式。基于溶液调湿技术的全空气系统应用形式如图3所示。采用热泵式溶液全空气机组（HVA-PF），新风首先使用13/16℃高温冷冻水预冷除湿后，进入溶液调湿单元进一步独立除湿，干燥的新风与回风混合，使用高温冷水进行干式降温，达到送风状态点后送入室内。图3基于溶液调湿技术的全空气系统基于溶液调湿技术的新风加干式风机盘管加FFU的系统应用形式如图4。采用高温冷水机组作为系统冷源，产生13℃高温冷水，供至洁净型溶液调湿新风机组（MCHF）和干式风机盘管。低温干燥的新风与低温的回风混合，经过高效过滤器单元（FFU）加压送入室内。洁净型溶液调湿新风机组结构如图5所示。图4新风加风盘加FFU系统形式图5洁净型溶液调湿新风机组结构示意3.2基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统优势与常规空调系统相比，基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统具有以下显著优势：1）始终满足室内空气参数控制要求溶液的除湿性能稳定，且溶液调湿机组内置自控系统，可根据室内参数调节送风含湿量，另一方面，采用高温冷水承担室内显热负荷，独立调节室内温度，调节手段简单可靠。与常规空调系统仅依靠调节冷冻水流量的手段相比，采用溶液调湿更稳定可靠，可以很好的满足车间内的恒温恒湿要求，保证生产质量。2）高效节能洁净型溶液调湿新风机组内置热泵循环系统，充分利用热泵系统产生的冷量和热量，能源利用率高，溶液调湿单元的COP在4.0以上；同时，由于冷水机组只承担显热负荷，冷冻水供水温度可由常规系统中的7℃提高到13℃，冷机的COP有大幅度的提高。3）水系统简单与常规空调系统相比，温湿度独立控制空调系统中仅有一种温度的冷冻水，相应的水泵、管路等只需设置一套即可，水系统大大简化。4）室内空气品质高采用溶液除湿，不存在冷凝水的潮湿表面，从而杜绝霉菌的滋生，同时溶液可有效去除细菌和可吸入颗粒物，净化空气，不仅可以保证设备的长期使用、产品的生产质量，还能使室内工作人员更健康舒适。4经济性分析本章节以某电子洁净厂房为例，分析两种空调系统经济性。该电子工业厂房空调面积m2，新风量m3/h，采用新风加干式风机盘管加FFU的形式。两种空调系统经济性分析如表1和图6，采用基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统，1.7年可收回初投资，经济效益显著。图6经济性分析5结论作为电子工业厂房，空调系统能耗大，运行时间长，其节能性尤为重要，采用溶液调湿空调系统，对于长期运行的工业厂房而言，节能效益非常显著。不仅如此，溶液调湿空调系统还具有杜绝霉菌滋生，保证室内洁净度的效果，能够很好的适应电子厂房洁净空调系统的要求。

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