摘要：暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性直接影響到整個(gè)潔凈廠房的使用，了解整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程有利于潔凈廠房的設(shè)計(jì)。暖通系統(tǒng)是潔凈車間的一個(gè)組成部分，可以有效地實(shí)現(xiàn)潔凈車間的內(nèi)部環(huán)境凈化，保障產(chǎn)品質(zhì)量以及人員的舒適度。由于暖通系統(tǒng)的運(yùn)行需要大量能源，有必要加強(qiáng)潔凈設(shè)施暖通系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：潔凈廠房；暖通；方法；節(jié)能設(shè)計(jì)

前言

我國(guó)承諾在2030年前，二氧化碳的排放不再增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰之后再慢慢下降，節(jié)能減排已成為整個(gè)社會(huì)的共識(shí)。但近年來(lái)，隨著制造業(yè)升級(jí)發(fā)展，潔凈廠房的需求也快速增加，潔凈廠房的暖通系統(tǒng)運(yùn)行需要消耗大量能源，這與我國(guó)的碳達(dá)峰承諾相沖突。因此，如何降低潔凈廠房的運(yùn)行能源消耗成為潔凈工程的建設(shè)熱點(diǎn)。潔凈廠房的暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)成為節(jié)能降耗的重要措施之一，降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵。

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性

潔凈廠房暖通系統(tǒng)的冷負(fù)荷與一般廠房或辦公樓空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷大不相同。一般辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)的冷卻負(fù)荷約為335-502 kJ/( m2.h)，而潔凈設(shè)施的暖通系統(tǒng)的冷負(fù)荷約為1300-2600kJ( m2.h)，空調(diào)通風(fēng)頻率是辦公建筑的好幾倍。另有研究顯示，大型潔凈工廠的暖通系統(tǒng)及相關(guān)制冷設(shè)備在運(yùn)行期間消耗了工廠總能耗的60%左右，其正常運(yùn)行需要極高的運(yùn)營(yíng)成本，這給企業(yè)營(yíng)業(yè)成本帶來(lái)了壓力。

在潔凈工廠建造空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，往往關(guān)注點(diǎn)在安裝和建造空調(diào)凈化系統(tǒng)的成本和生產(chǎn)環(huán)境溫度、濕度、潔凈度的達(dá)標(biāo)問(wèn)題，忽視了潔凈空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行期間的能耗統(tǒng)計(jì)分析，從而導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行時(shí)的成本壓力。因此，在未來(lái)潔凈產(chǎn)房空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建造必須以節(jié)能降耗為基礎(chǔ)，綜合考慮到設(shè)備運(yùn)行期間的能源消耗，采用節(jié)能產(chǎn)品或使用更多的節(jié)能元件、設(shè)備來(lái)降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗系數(shù)。

二、暖通節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.根據(jù)廠房的實(shí)際情況，合理的進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算

廠房不同于民用建筑，計(jì)算廠房的冷負(fù)荷和熱負(fù)荷很復(fù)雜。我們應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的供暖和通風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定設(shè)計(jì)溫度范圍。有些工廠暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度必須在12 ℃到15 ℃之間，而有的工廠的空調(diào)溫度可以設(shè)計(jì)在26 ℃到27 ℃之間。由此，我們可以看出不同工藝要求，所需求的環(huán)境設(shè)計(jì)溫度差異巨大。實(shí)際上，各個(gè)工廠或車間的載荷構(gòu)成或大小可能也有所不同。在一些工廠，新鮮空氣負(fù)荷可能占總負(fù)荷的一半以上，而在另一些工廠，則需要全年進(jìn)行熱處理。此外，在部分工廠，內(nèi)部勞動(dòng)力密度相對(duì)較高，勞動(dòng)力密度較高，加熱能量持續(xù)增加，這表明必須根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算科學(xué)負(fù)荷，合理控制工廠的暖通設(shè)計(jì)溫度，以減少排放，實(shí)現(xiàn)能源效率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。

2.冷凝熱回收的運(yùn)用

在潔凈的廠房中，為了對(duì)室內(nèi)溫度和濕度進(jìn)行合理控制，暖通系統(tǒng)如果將潔凈室內(nèi)產(chǎn)生的所有熱量排至室外環(huán)境，這無(wú)疑會(huì)造成更多的浪費(fèi)。如果使用冷凝熱回收技術(shù)將回收的熱能轉(zhuǎn)換為回氣量，并且使用熱回收模組的空氣冷卻熱泵機(jī)組，則可使用回收的熱能代替電能。從而使單回風(fēng)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的露點(diǎn)溫度能夠再次達(dá)到室內(nèi)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度，從而在保證潔凈室內(nèi)溫度要求的同時(shí)節(jié)省大量能源。

3.室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)

(1)潔凈廠房的密封性，由于潔凈廠房是一個(gè)封閉的生產(chǎn)車間，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)相應(yīng)減少門窗設(shè)計(jì)的數(shù)量。如設(shè)計(jì)門窗，則應(yīng)使用正面密封膠密封門窗之間的空間，以確保廠房環(huán)境的潔凈；(2)清洗工廠的潔凈室。整修潔凈室時(shí)，應(yīng)注意室內(nèi)墻和地板的裝飾，以確保翻修后的表面平滑干凈。與此同時(shí)，在地面更新過(guò)程中還必須保證地坪的完整性、耐磨性和耐受性。(3)潔凈廠房的建筑材料，選用建筑材料是保證廠房潔凈的重要基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)隔墻和天花時(shí)，選用耐燃耐腐蝕易清潔的光潔裝飾材料，以降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)以及室內(nèi)產(chǎn)塵積灰的可能性。

4.二次回風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)用

二級(jí)回氣系統(tǒng)將回氣分為兩部分，一部分與新風(fēng)混合，另一部分獨(dú)立于新空氣系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的回氣系統(tǒng)中，新空氣和回氣的混合由表面冷卻器冷卻至露點(diǎn)，再由再熱器加熱至供氣點(diǎn)，相當(dāng)于冷卻空氣并再次加熱，造成不必要的能量損失。使用二次回風(fēng)，將回風(fēng)改為局部回風(fēng)的熱能。通過(guò)熱傳導(dǎo)，空氣溫度上升，從而降低加熱功耗，大大降低前期投資和運(yùn)營(yíng)成本，并帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

5.人、物流線設(shè)計(jì)

為了保證車間的潔凈度高，必須合理解決空氣污染源，將原材料物流獨(dú)立設(shè)置，確保包裝材料的密封，可以有效提高車間潔凈度。同時(shí)，應(yīng)該合理規(guī)劃人員的凈化路線，人員凈化線路是從工廠的人員入口到潔凈生產(chǎn)區(qū)的入口建設(shè)干凈的更衣?lián)Q鞋消毒區(qū)域，避免灰塵和細(xì)菌進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)。

三、廠房暖通空調(diào)的方式選擇方面

1.廠房?jī)?nèi)有關(guān)車間通風(fēng)的設(shè)計(jì)

車間內(nèi)的通風(fēng)設(shè)計(jì)必須適應(yīng)車間不斷變化的工作類型、流程和布局，而不僅僅是控制通風(fēng)。對(duì)于同一類型的車間，可在整個(gè)房間內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)，但對(duì)于不同類型的車間，可根據(jù)溫度和污染情況進(jìn)一步處理凈化過(guò)濾處理，以減少通風(fēng)系統(tǒng)造成污染的傳播。在一些工廠，我們可以選擇在廠房四周或屋頂安裝自然采光和通風(fēng)設(shè)施，從而在不消耗能源的情況下對(duì)廠房進(jìn)行通風(fēng)散熱。對(duì)于潔凈廠房，暖通系統(tǒng)的除塵系統(tǒng)要求必須得到保障可安全運(yùn)行。

2.設(shè)計(jì)工業(yè)廠房暖通空調(diào)時(shí)關(guān)于冷熱源的選擇

大多數(shù)建筑物位于工業(yè)區(qū)，通常位于提供蒸汽的工廠火爐內(nèi)。當(dāng)工業(yè)設(shè)施只需要加熱或加熱時(shí)，最好使用高溫?zé)崴鳛榧訜崾侄?。但是，?dāng)工廠加熱是以工業(yè)蒸汽為基礎(chǔ)時(shí)，蒸汽可以作為加熱的手段，不違反技術(shù)、節(jié)能和衛(wèi)生的要求。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)施不能用電加熱，因?yàn)楣I(yè)用電的價(jià)格比較高。即使是民用建筑，只要當(dāng)?shù)仉娏Σ块T不提供特許權(quán)，運(yùn)營(yíng)成本也很高。如果工廠沒(méi)有熱水、熱源或蒸汽，一些車間可以使用氣體輻射進(jìn)行加熱，條件是不存在易燃危險(xiǎn)。關(guān)于冷源的選擇，還需要根據(jù)工廠的實(shí)際情況盡量減少投資和提高能源使用。當(dāng)然，在非寒冷地區(qū)，可以使用VRV冷卻器或溴化鋰吸收式冷卻器，夏季可以冷卻，冬季可以加熱。

四、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益分析

1.過(guò)濾回風(fēng)，減小新風(fēng)比

在廠房生產(chǎn)企業(yè)潔凈車間生產(chǎn)過(guò)程中，如果車間不用于除塵(淀粉、糖粉等)，則需要打磨壓片，潔凈車間空氣可用作三級(jí)過(guò)濾后的回氣。這部分空氣占潔凈車間新空氣量的很大比例，新空氣比可以明顯降低，能效高，節(jié)能效率高，不僅可以減少對(duì)潔凈車間暖通系統(tǒng)的初步投資，而且還可以減少運(yùn)行能耗。但是，有必要在潔凈車間考慮交叉污染因素，嚴(yán)格檢查車間產(chǎn)品的滲出空氣是否會(huì)影響下一批產(chǎn)品的質(zhì)量并造成交叉污染。

2.采用變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，保證系統(tǒng)風(fēng)量恒定

潔凈車間暖通系統(tǒng)的空氣阻力在運(yùn)行過(guò)程中將受到空氣過(guò)濾器粉塵含量的影響。工作開始和結(jié)束時(shí)的空氣阻力大不相同，導(dǎo)致能耗增加。如果使用固定頻率風(fēng)扇，風(fēng)扇的初始空氣阻力小，空氣量大，導(dǎo)致嚴(yán)重的能量浪費(fèi)。在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，空氣阻力增大，排出的空氣量相應(yīng)減少，不符合潔凈廠房的室內(nèi)空氣潔凈標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要采用變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)空氣閥智能控制風(fēng)量，保證暖通系統(tǒng)的供氣穩(wěn)定，保證潔凈室內(nèi)空氣質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)潔凈空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，暖通專業(yè)人員在整個(gè)潔凈廠房中發(fā)揮主導(dǎo)作用，暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性直接影響到整個(gè)潔凈廠房的初投資和運(yùn)行成本。了解廠房生產(chǎn)過(guò)程工藝需求，根據(jù)廠房的實(shí)際情況，布置合理的暖通設(shè)計(jì)方案，選取合適的暖通設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

（全文引用于網(wǎng)絡(luò)文庫(kù)）參考文獻(xiàn)：

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