潔凈廠房的凈化空調系統(tǒng),相對于一般的舒適性商用空調,有以下幾個特點:
(1)風量大,潔凈室循環(huán)風量一般按照室內換氣次數(shù)來計算設計,根據(jù)不同的潔凈等級取值不同,通常要求達12-25次/h,甚至更高;
(2)風機壓頭高,因為凈化空調中安裝有精密過濾系統(tǒng)(空氣經(jīng)初、中、高效三級過濾器過濾),風機的壓頭至少要求達到300Pa;
(3)溫濕度的控制要求,根據(jù)潔凈室用途不一樣,控制要求有些精確嚴謹或只控制一定范圍內即可,但空氣處理機組中至少要具備制冷、制熱、加濕、除濕等功能段。
這些特點導致了凈化空調的耗能較大,節(jié)能成了潔凈工程一個重點問題。 如何落實凈化空調的節(jié)能?一方面,管理人員要在初期投資時把加強節(jié)能降耗意識,把控設計方案圖紙在節(jié)能方面評審機制,同時,從合理的設計方案、精心的施工安裝和科學的運行管理方面來考慮提高能源利用率。另一方面,提升廠務工程設備管理人員素質,加強對空調操作員工的培訓。
潔凈空調系統(tǒng)節(jié)能的方法
空調系統(tǒng)的能耗占廠房設施總能源消耗的50%左右,是比較大的生產(chǎn)成本;空調系統(tǒng)的節(jié)能降耗與很多因素有關,主要取決于工程方案設計、施工安裝質量、設備技術參數(shù)與質量、以及日常使用管理等四方面的因素。
凈化空調的設計方案,應按照GMP和生產(chǎn)工藝要求的潔凈級別,從安全、適用、舒適、節(jié)能等方面選擇參數(shù),進行嚴謹科學的空調冷熱負荷計算,把冷熱負荷作為選擇設備參數(shù)的主要依據(jù),選擇性價比佳的空調設備品牌。
空調系統(tǒng)包括一系列處理機組,新風段、回風段、混合段、初效段、表冷段、加熱加濕段、風機段、中效段、送風段等,經(jīng)風管分配到末端高效過濾器,再將潔凈的、溫濕度適宜的風送到各個室內房間,因此,風機盤管和空調機組的節(jié)能在整個凈化空調系統(tǒng)節(jié)能效能中也很重要。其中,初效、中效和高效過濾器應選擇風阻小、過濾效果高的濾材和產(chǎn)品;表冷和換熱器盤管的材質一般選用傳熱效率高的薄壁銅管,采用高效率的親水翅片以提高系統(tǒng)設備的傳熱效率;選用保溫效果好的保溫材料等,這些都是切實可行從設備選型角度考慮的節(jié)能方法。
在空調系統(tǒng)運行過程中,應用較廣節(jié)能方法是使用變頻器和感應器。一般隨著系統(tǒng)的投入時間增長,過濾器阻力越來越大,空調系統(tǒng)風量將會減少,變頻器通過反饋信號將風機的轉速變大,就可以滿足系統(tǒng)風量的要求,對房間的正負壓保持有良好的調節(jié)作用。在回風處和冷凍水管道上,增設溫度控制器也能使冷水機組壓縮機隨負荷大小自動調節(jié)變化。同時,通過空調變頻控制器自動跟蹤冷水機組能量變化,對水泵電機有效功率輸出進行精確的控制,當回風處溫度下降,控制器使冷水機組壓縮機隨符合調小,水泵控制輸出頻率會自動下調,這樣可大大節(jié)約能源,又能系統(tǒng)運行的要求,避免因電機的直接啟動而造成對電網(wǎng)的沖擊,可以大大延長系統(tǒng)中設備的使用壽命,還可以使室內的溫度變化更小,也減少了冷熱損失。
隨季節(jié)的變化,環(huán)境溫度、濕度、空氣質量都會有相應的變化,潔凈空調系統(tǒng)的冷水機組所設定溫度、冷卻水與冷凍水溫度、壓力等參數(shù)應做相應調整;同時隨著生產(chǎn)工藝的不同,所需溫度、濕度也可能有較大的變化。這些都需要及時調節(jié)。另外,關機不及時也會造成能源的巨大浪費,故下班前10min關冷水機組,可以節(jié)省電能。
當環(huán)境條件與負荷都已成為定值時,冷凝熱負荷也為定值。對整個制冷系統(tǒng)而言,盡量地提高冷卻塔風機的風量,增加進、出水溫差,降低冷水機組負荷是節(jié)能的,所以可常規(guī)調整冷卻水的進出水流量,使進、出水溫差在5℃以上。但是,也應注意當冷卻水的進出水流量對進、出水溫差影響不大時應盡量降低冷卻水泵的負荷。
冷凍水系統(tǒng)操作時,應注意開機前關閉不運行機組的冷凍水進水閥,防止竄水和能源浪費,排盡冷凍水系統(tǒng)的空氣。一般可打開需運行機組蒸發(fā)器上的進出水閥,開啟相應的冷凍水泵,冷水機組工況規(guī)定冷水供回水溫差5℃。這也就規(guī)定了機組的冷凍水流量。
夏季室外空氣焓值大于室內空氣焓值,為了減輕冷凍水的降溫除濕負荷,在不影響空調控制范圍的前提下,將夏季一直開的冷凍水除濕、加熱升溫的空調設定點適當上調,夏季新風量和排風量開到最??;冬季室外空氣焓值小于室內空氣焓值,在空調許可的情況下將新風量和排風量開到適當;在過渡季節(jié)應該加大新風量運行,這不僅可縮短制冷機的運行時間,減少耗能量,同時可改善室內環(huán)境的空氣質量。因此,空調系統(tǒng)設計時不僅要保證最小新風,而且在過渡季節(jié)應能增加和開足新風門。在保證生產(chǎn)的條件下,合理利用自然能,從而減少空調能源消耗。舒適性空調則安裝溫控器,將環(huán)境溫度真正控制在26-28℃,以達到最大限度節(jié)能的目的。
另外,晚上開值班風機時,應盡量關閉新風達到保溫保壓的目的,避免潔凈室結露而造成設備生銹。在滿足空調需求的前提下,盡量減少機組的運行時間,隨時掌握各用冷場合的具體情況,勤做巡查。注意各通往室外的門窗關閉,防止漏冷氣和室外熱空氣的侵入,適時開/停有關冷水機組、冷凍水泵、風柜及風機盤管等設備,實際上可降低機組的耗電量和末端設備的耗電量。
潔凈空調系統(tǒng)節(jié)能的日常管理
潔凈空調系統(tǒng)的日常管理是節(jié)能降耗工作的重要環(huán)節(jié),科學的管理能使設備處于良好的運行狀態(tài),產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益,應從以下方面入手:
(1)在確保溫濕度符合GMP和生產(chǎn)要求的基礎上,控制房間溫濕度略低于上限(或略高于下限);
(2)定期對房間的送風量進行檢測,保證風量滿足要求又不使其過大,也可以通過自動控制系統(tǒng)來完成,配置空調系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)能使系統(tǒng)更經(jīng)濟運行;
(3)定期清洗、更換空調過濾器。根據(jù)SOP,按壓差大小或定期對空調機組的過濾網(wǎng)、過濾器進行清洗和更換,同時對管道過濾器、表冷器也要定期清洗(或沖洗),以減少阻力節(jié)省能源,冬、夏兩季要清洗過濾網(wǎng)。據(jù)有關資料統(tǒng)計,通過及時清洗過濾網(wǎng)等措施可節(jié)省5%左右的電能;
(4)潔凈空調系統(tǒng)保持適當?shù)膲翰?。?/span>GMP要求不同潔凈空調系統(tǒng)潔凈級別的房間或區(qū)域保持一定的壓差,但壓差過高會增加從高往低方向(非潔凈區(qū)或室外大氣)運動的空氣量,造成能量損耗;
(5)整個空調區(qū)域保持一定的密閉性,減少外逸的空氣,減低能耗;
(6)認真觀察設備運行情況,及時調整運行的技術參數(shù),使系統(tǒng)處于最佳工況,以節(jié)省能耗。通過以上措施可以明顯提高空調的能效,減低空調運行成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。