節(jié)能設(shè)計

一、低斷面風(fēng)速設(shè)計

斷面風(fēng)速就是空氣處理部件中空氣經(jīng)過過濾器或者加熱/冷卻盤管的速度。

大部分工程師根據(jù)“經(jīng)驗”把空氣處理器設(shè)計成500英寸/分鐘。這樣的設(shè)計雖然節(jié)省時間，但是卻增加了運作費用。在低斷面風(fēng)速設(shè)計中，使用更大的空氣處理器和更小的風(fēng)機，從而降低空氣的流速，降低能耗和設(shè)壽命成本。

壓降決定了風(fēng)機的能量損耗。由“平方定則”可知壓降與速度下降的平方成正比。如果斷面風(fēng)速降低20%，那么壓降將下降36%；如果斷面風(fēng)速降低50%，壓降將下降四分之三。根據(jù)“立方定則”，風(fēng)機能耗的變化與流量變化的立方成正比。如果空氣流量降低50%，風(fēng)機能耗將下降88%。

因此，較大尺寸的空氣處理器、較大的過濾器和盤管面積消耗較少的風(fēng)機能量，可以使用比較小的風(fēng)機和馬達(dá)。小風(fēng)機給空氣添加的熱量比較少，降低了冷卻的難度。厚度小的盤管更容易清洗、工作效率更高，所以冷凍水的溫度可以更高。過濾器在低斷面風(fēng)速情況下，工作效果更好、壽命更長。

設(shè)計減少了空氣和水的壓降，減小了冷卻盤管的帶水量。流線型設(shè)計，幾乎沒有尖角，從而使壓降減少10%到15%。

設(shè)計也可以把壓降降低四分之一。目標(biāo)是使能量損耗降低至少25%，減小變速風(fēng)機的大小。較優(yōu)的斷面風(fēng)速范圍是250-450英尺/分鐘，具體取決于使用情況和能量消耗。

二、換氣次數(shù)

無塵車間維持一定的空氣流量來保持清潔度和顆粒數(shù)。流量根據(jù)每小時的換氣次數(shù)來確定，同時這也決定了風(fēng)機尺寸、建筑構(gòu)型和能量消耗。在保持潔凈度的前提條件下，空氣流速的降低可以降低建造及能耗成本。換氣次數(shù)降低20%就可以使風(fēng)機的尺寸降低50%�？諝鉂崈舳缺裙�(jié)約能耗更重要，但是新的研究成果已經(jīng)有降低潔凈成本的記載了。

關(guān)于換氣次數(shù)還沒有達(dá)成共識。許多原則都已過時，是建立在老觀念上，采用低效的空氣過濾器。調(diào)查顯示，ISO第5級標(biāo)準(zhǔn)的潔凈室推薦的換氣次數(shù)變化范圍是從250到700以上。

美國的一所國家實驗室正在確定ISO第5級無塵車間的標(biāo)準(zhǔn)。研究顯示，實際換氣次數(shù)范圍是90到250――比操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)低很多，而且不會影響生產(chǎn)和潔凈度。因此建議ISO第5級潔凈室的換氣次數(shù)大約是200，保守的上限是300。

三、馬達(dá)效率

馬達(dá)消耗了潔凈室的大部分電能。連續(xù)運轉(zhuǎn)的馬達(dá)每月消耗大量的電力。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)尺寸，在翻新后，經(jīng)濟效果多半是不錯的。效率增加幾個百分點，利潤就可增加。

使用優(yōu)質(zhì)的馬達(dá)，不一定會花費太多。在改變馬達(dá)的尺寸之前先盡量減小負(fù)荷。在輸出量變化時，利用變速驅(qū)動可以提高操作效率。

四、變速驅(qū)動的冷凍機

變速驅(qū)動冷凍機能節(jié)省大量的能量和金錢。許多無塵車間的設(shè)計人員和操作人員認(rèn)為，沒有必要使用變速驅(qū)動冷凍機，因為負(fù)荷通常是恒定的，多級冷凍機機組通常控制為高負(fù)荷運轉(zhuǎn)。但是負(fù)荷恒定的冷凍機通常工作在滿負(fù)荷以下。變速驅(qū)動冷凍機通常工作在全負(fù)荷的90%-95%以節(jié)省能量。一臺1000噸的冷凍機穩(wěn)定工作在滿負(fù)荷的70%，如果使用了變速驅(qū)動，每年就可節(jié)省兩萬到三萬美元。根據(jù)生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)，電能的價格是0.05美元/千瓦時，這樣大約一年就可以回收成本。

多級冷凍機冷水式機組很少高負(fù)荷運轉(zhuǎn)。通常情況下，現(xiàn)場負(fù)荷通常不是正好匹配機組的能級變化。許多操作人員運行額外的冷凍機以求可靠，一旦某個冷凍機發(fā)生故障，其它的冷凍機可以立刻補充，接替其全部負(fù)荷，因此冷水式機組經(jīng)常是讓冷凍機在制冷能力的60%到80%運轉(zhuǎn)。

在購買新冷凍機的時候，指定購買變速驅(qū)動冷凍機是劃算的。用變速驅(qū)動冷凍機可降低能耗，同時讓其他冷凍機可靠性運行。有許多的研究和實驗證明，變速驅(qū)動冷凍機的效果是很好的。二十多年來，變速驅(qū)動冷凍機制造廠商制造出更可靠性的產(chǎn)品，用在新建的和升級的潔凈工廠里面。