洁净房空调二次回风系统

洁净房空调二次回风系统

王吉胜

东莞市中科机电安装工程有限公司东莞市523000

摘要：随着科学技术的日新月异，尤其是军事、航天航空、电子通信、生物医学等科技产品生产、更新换代，离不开印刷电路板（Printed circuit board，简称PCB）。PCB生产制造依赖于恒温恒湿净化车间，其洁净等级均在100级（ISO5）—10000级（ISO7）之间。温度控制为20℃±2℃，相对湿度控制55%±5%。由于净化车间生产设备发热量大，部分设备生产抽风量也大，且净化车间必须保持正压，从而导致恒温恒湿净化空调系统能耗十分惊人，故洁净室的节能已不容忽视。本文介绍笔者在D企业对现有的恒温恒湿净化空调系统进行节能改造工程实例。改造原有AHU空调可节能60%—80%，大大降低了企业生产成本。

关键词：PCB；恒温恒湿净化车间；空调系统；节能；AHU空调；降低；生产成本

一、引言

利润=收入-成本，近年来印制电路公司的原材料、化工料、能源、劳动力、运输及税收等成本不断增添，使公司经营步履艰难。尤其是最新铜箔、磷铜球、电子级玻璃布、环氧树脂和覆铜板及硫酸铜、铜球、金、锡、银价钱大幅度飙升，已经超越了印制电路公司最高成本的极限。而10年来环氧树脂印刷线路板公司为了竞争的须要将作品价钱一降再降，早已没有利润空间了，这样形成印制电路行业在电子工业链中处于上下游两头受压的情况，中国印制电路公司生存已受到了严峻的威逼。在PCB行业竞争日益激烈的情况下，只有降低生产成本，才能在PCB行业中立于不败之地。

二、背景及意义

随着电子行业的飞速发展，在PCB行业竞争日益激烈的情况下，国家环保政策、能源政策更是对电路板企业提出更高的要求，电路板企业面临着越来越严峻的考验：

1：PCB板上游原材料价格上涨，下游产品单价下降；

2：企业间竞争激烈，价格战持续；

3：环保要求高，环保成本增加；

4：如果生产量少，员工加班减少，员工收入减少，员工流失增大，这对D企业未来的发展埋下潜在的危机。

以上问题对D企业来说是一个极大的挑战，到了2019年考验进一步加大，怎样控制单耗，怎样降低成本，怎样让D企业在市场竞争中取得更多的优势。D企业平均每月用电约为1000万千瓦时，在其他因素不变的情况下，降低用电量，就可以降低生产成本，降低产品单耗，笔者对D企业现有洁净室恒温恒湿空调进行调查评估，进行二次回风改造设计、施工，取得显著节能效果。

三、现有洁净房恒温恒湿空调的运行模式

图1一次回风空调处理流程

D企业现有洁净空调系统为AHU+高效过滤机组，提供满足车间温度、湿度、洁净度、送风速度产品生产环境。现有AHU空调一次回风方式100％的室内回风跟新风在风柜初效段混合后（见图表1），进入表冷器冷却到工艺所需温湿度的露点温度，空气中的水分被凝洁从而达到除湿效果，但由于需达到一定除湿量，空气经过表冷器后，温度一般被降得很低，（如要达到温度20℃相对温度为55％，其露点温度为10.68℃，查表得）再经电加热器，加热到工艺所需温度通过风机加压，经中高产送入洁净房内。这种除湿方式造成较大的能源消耗。

D企业2018年全厂35台洁净房空调，平均每年耗电达700万KWH，其中加热器耗电量占整个空调耗电量的70％。

a、改造前加热器长期加热工作，浪费能耗，温湿度曲线波动大；

图2改造前曝光房温湿度曲线图

b、改造前，空调风管只有一次回风风管；

c、改造前后，空调风柜水系统保持不变。

四、二次回风节能运行模式

图表3（二次回风）

图表4（新风机组+混风机组+高效过滤器净化空调示意图）

二次回风节能运行模式指的是室外新风经过新风机组处理后送入混风柜机组，混风柜机组把一部份回风和新风在混风柜初效段混合，经过表冷除湿降温，在风机段与二次回风混合达到房间所需要的温湿度，改造后温度是怎样控制的呢？通过自动控制系统调节一次和二次回风阀的进风量，来达到恒温的效果，代替原恒温的做法。经过改造，降低了混风柜的表冷器的负载，节约了冻水的用量，由混风机组承担室内的湿负荷和显热负荷，空调方式示意图见图3/图4。

a、加DDC二次回风控制系统，确保系统平稳运行节能，温湿度曲线更稳定。

图5二次回风DDC控制电箱

图6改造后曝光放温湿度曲线图

b、加装了二次回风后，加热器关闭不用加热

图7改造风阀安装图

讨论：

我们以AHU2-11混风柜为例

2018年7月份D企业洁净房空调AHU2－11节能改造测试数据

日期：2018-07-27

一、AHU2--11改造前平均每天用1694.7KW.H。

二、增加自动控制（DDC）即改造后平均每天用518.7KW.H。

三、改造后平均每天节电：1176KW.H；比原系统节电：70.1%。

D企业洁净房工序空调节能改造前后用电对比表

制表日期：2018-09-02

由于2018年8月份生产产量只有80%，故全厂只开27台洁净空调，改造后，洁净空调系统平均每天节电：16754KW.H；比原系统节电：69%。

五、结论

经过改造前后对比，改造后房间温湿度运行更平稳，房间正压不变。全厂35台全部改造后每年节约720万度电，全年节约电费489万元。随着空调技术的发展，净化空调的设计方式必然会更多，只要我们认真了解系统，有针对性进行研究，并且能够不断完善，能够再进一步的降低能源成本。

参考文献：

[1]二次回风系统与一次回风系统在除湿过程的节能比较[J].吕静.制冷与空调.2010（01）

[2]洁净技术在空调系统中的应用和维护[J].李猛，彭蕾.科技传播.2015（18）

[3]洁净厂房空调系统优化改进及制冷系统的设计优化[J].余红旭.科技视界.2014（18）