淺談潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施
四川華銳凈化 2019-04-02 20:52:43 閱讀
摘要：潔凈空調的系統(tǒng)主要功能是建造空氣懸浮粒子濃度受控的空間，其功能主要是減少空間內誘入、產生及滯留粒子，并對空間內其他參數(shù)如溫度、相對濕度、壓力等按要求進行控制。隨著科學技術的發(fā)展，潔凈空調技術越來越廣泛的應用于各行各業(yè)，如電子行業(yè)、軍工、并在制藥、醫(yī)療、食品等行業(yè)逐漸普及，因為這些區(qū)域對環(huán)境都有著極為高的要求，潔凈空調技術是制藥企業(yè)以及醫(yī)院手術室等相關區(qū)域的保證，只有保證制藥環(huán)境的潔凈和醫(yī)院手術室的潔凈環(huán)境，才能更好服務于人。
關鍵詞：潔凈空調、節(jié)能降耗、措施；
前言：國家頒布的《藥品生產質量管理規(guī)范》（2010版）中對藥品的生產環(huán)境有著明確規(guī)定和嚴格要求。制藥企業(yè)要嚴格按照規(guī)范進行藥品的生產操作。目前，藥品生產企業(yè)以及醫(yī)院手術室普遍使用的潔凈空調節(jié)能系統(tǒng)有著很高的能源浪費，在這個經濟節(jié)約型社會，面對有限的能源，這個問題值得引起相關人士的注意。文章將針對藥品生產企業(yè)和醫(yī)院手術室潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施分別進行簡單的闡述。
一、藥品生產潔凈空調系統(tǒng)
?。ㄒ唬崈艨照{系統(tǒng)概況
某藥品生產企業(yè)固體制劑車間潔凈空調系統(tǒng)包括兩臺潔凈空調機組及其相關輸送管件， 空調機組安裝于綜合制劑樓一樓空調機房內，設備潔凈級別為D級。生產車間潔凈區(qū)域內一般要求溫度18℃~26℃， 相對濕度為45%~65%， 如產品工藝對溫濕度有規(guī)定， 則按照工藝要求控制。室外新風通過空調機組的處理成為潔凈空氣送入潔凈房間， 房間內有回風或排風裝置， 對潔凈區(qū)的壓差梯度進行控制。
（二）、使用過程中存在的耗能分析及解決措施
1.原因分析
根據(jù)車間現(xiàn)有的對潔凈空調系統(tǒng)運行相關的操作規(guī)程和管理制度進行原因排查篩選， 從而給出找出潔凈空調系統(tǒng)運行成本高的主要原因。
（1） 設備自身功能設計不足， 對送風處理過程中能耗大。潔凈空調通過空氣冷卻器同時對空氣進行冷卻和冷凝除濕， 生產低溫干燥的送風， 實現(xiàn)排熱排濕的目的。這種熱濕聯(lián)合處理的空調方式存在熱濕聯(lián)合處理所造成的能源浪費問題。排除余濕要求冷源溫度低于室內空氣的露點溫度， 而排除余熱僅要求冷源溫度低于室溫。占總負荷一半以上的顯熱負荷本可以采用高溫冷源帶走， 卻與除濕一起共用 7 ℃ 的低溫冷源進行處理， 造成能量利用上的浪費。而且， 經過冷凝除濕后的空氣 雖然濕度滿足要求， 但溫度過低， 有時還需要再熱， 造成了能源的進一步浪費。除濕消耗的冷量約占總冷量的30%～50%。因此, 在空調能耗中比例很大,為了精確溫濕度控制, 還要對除濕后的空氣進行再加熱,這樣造成了冷熱量的抵消。
?。?） 車間潔凈空調機組一般情況下都是24小時運行， 耗電量大。車間不生產時， 操作人員撤離潔凈區(qū)， 潔凈區(qū)內設備同時不運行。但空調系統(tǒng)仍然按照生產時為潔凈區(qū)輸送潔凈空氣， 潔凈區(qū)的排氣扇也開啟， 空調系統(tǒng)運行能耗高。
2.解決措施
針對分析而來的要因的處理措施為： 進行潔凈空調新風預處理改造； 啟用固體制劑車間空調機組值班風機運行模式。具體實施情況如下：
首先，對潔凈空調新風進行預處理改造。采用二次回風方案，對潔凈空調機組進行改造， 調試。具體改造方法有：在原空調機組的新風管上增加預表冷(除濕)段,原機組現(xiàn)有表冷器僅作調溫盤管用；控制系統(tǒng)改為新風預表冷段增加比例積分調節(jié)電動閥；此外還可以對溫濕度的邏輯進行控制，根據(jù)回風的濕度信號控制預處理電動閥的開度,根據(jù)回風溫度信號控制調溫冷水盤管及蒸汽加熱盤管的開度。同時在現(xiàn)有控制器的基礎上增加一個AO點。
還可以啟用空調機組值班風機運行模式。潔凈空調系統(tǒng)本身自帶在線溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)， 能夠實施監(jiān)測潔凈區(qū)房間的溫濕度壓差， 由于系統(tǒng)24小時運行， 在車間不生產時， 風機電機仍滿負荷運轉， 造成大量的能量浪費。空調系統(tǒng)使用相關軟件進行自動控制， 通過計算達到最佳的恒定風量， 保持正壓梯度環(huán)境， 在車間不生產時， 將空調機組運行頻率由45Hz降低至30Hz， 從而維持車間的正壓梯度環(huán)境。該措施于新風預處理改造完成后進行。
二、醫(yī)院空調系統(tǒng)
醫(yī)院是眾多病人聚集的場所，空氣的潔凈意義不言而喻，潔凈空調系統(tǒng)的使用對避免病毒交叉感染有著重要的作用。醫(yī)院的潔凈空調不得不24小時長時間運行，為了節(jié)約潔凈空調系統(tǒng)的能耗，下面以手術部潔凈空調系統(tǒng)為例闡述節(jié)能降耗可采用的措施。
1.優(yōu)化手術部的建筑平面布局
可以采用環(huán)形的手術部建筑平面布置方案，將手術室潔凈輔房和手術室項鏈，這樣布置可以有效的縮短流程，提高工作效率。手術部的通道一般設置為雙通道方式，中間通道一般為潔凈走廊，外廊設置為清潔走廊。這樣的布置方案可以方便疏散，并且做到潔污分明。所以，一般在醫(yī)院的手術部建設中，一般將一些手術的功能性用房，例如一次性物品的存放間、無菌器械存放室、麻醉室以及治療室等都和手術室設置在同一層。按照醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范中的相關規(guī)定，潔凈手術室以及主要的潔凈輔助用房合理設定一些功能用房的潔凈等級。其中，手術部的潔凈用房以及潔凈走廊設計為十萬級潔凈區(qū)域。恢復室、潔凈室、更衣室等區(qū)域設定為三十萬級潔凈區(qū)域。衛(wèi)生間、電梯以及家屬等待區(qū)域設置為非潔凈區(qū)域或者舒適空調區(qū)。所以，優(yōu)化手術部的建筑平面布局是為了讓手術部的流程更加合理，便于在醫(yī)院內部形成一個潔凈等級劃分的區(qū)域，把那些不必劃分為潔凈區(qū)域的用房直接設計成舒適空調房，按照潔凈空調以及舒適空調的設計差異，降低功能用房的送風量和新風量，從而達到
降低能耗的目的。
2.制定潔凈手術室費用走狀態(tài)和過渡季節(jié)的運行模式
醫(yī)院的潔凈手術部空調系統(tǒng)可以采用潔凈循環(huán)空調機組和獨立的正壓送風組合系統(tǒng)。這樣新風系統(tǒng)不僅僅可以承擔正常的新風量，也可以承擔各種手術室的正壓風量，每間手術室可以使用自己獨立的潔凈循環(huán)空調系統(tǒng)，風量不會影響到手術室的正壓分布。這種方案可以既保證每間潔凈手術室的潔凈空調功能和維持正壓功能相互分離，又能夠有效的將整個潔凈手術室形成一個整體。對于處在過渡季的手術室，需要采用過渡季的運行模式，在春夏兩季，新風焙值會高于室內空氣的焙值，這是我們就需要適當?shù)募哟鬂崈艨照{系統(tǒng)的新風量，充分利用新風替代冷源，這樣可以有效的縮短制冷劑的使用時間，可以達到節(jié)能的目的。在過渡季，雖然加大新風的送風量會加大潔凈空調系統(tǒng)的功率，但是總體上來說依舊比傳統(tǒng)模式節(jié)約能源，降低能耗，是目前潔凈空調系統(tǒng)比較常用的一種節(jié)能措施。而且，手術室的排風機器使用的是雙速風機，過渡季節(jié)因為需要較大的送風量，因此采用高速運行狀態(tài)，而在一般的非過渡季節(jié)可以使用低速運行模式。所以，有效的設定潔凈手術室的非工作狀態(tài)運行模式，讓排風機和循環(huán)風機停}卜運行，只需要提供比較少的新風量用來維持手術室的正壓狀態(tài)即可，這樣可以有效的降低風機以及制冷器的電能消耗。設定潔凈手術室的過渡季工作模式，可以充分的利用新風作為制冷源，這樣就可以推退或停}卜使用制冷機器，減少制冷劑的能源消耗，達到節(jié)能的目的。
3.潔凈空調使用二次回風處理技術
醫(yī)院的潔凈空調和一般的舒適性空調相比較，在熱濕處理過程中，送風量大，而且熱負荷小，送風的溫差較小，傳統(tǒng)的潔凈空調系統(tǒng)下一般采用一次回風處理過程，而我們?yōu)榱诉_到節(jié)能的目的，可以采用二次回風空氣處理過程。通過對一次回風和二次回風處理技術相比，可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的一次回風技術，所需要的潔凈空調體積加大，冷卻和加熱的盤管會
存在冷熱相抵消的過程，而是用二次回風技術可以有效的避免這類現(xiàn)象的發(fā)生-
結束語：潔凈空調常被用于制藥或者醫(yī)院等對環(huán)境有著嚴格要求的場所，此系統(tǒng)有著重要作用，但是在使用過程中常常存在耗能問題。文章以藥品生產企業(yè)生產車間和醫(yī)院為具體事例對潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題提出了具體的解決措施。文章對潔凈空調系統(tǒng)節(jié)能降耗措施的探討不盡完善，但是在這個能源短缺的社會仍希望此文可以起到一定的作用。
關鍵詞：潔凈空調、節(jié)能降耗、措施；
前言：國家頒布的《藥品生產質量管理規(guī)范》（2010版）中對藥品的生產環(huán)境有著明確規(guī)定和嚴格要求。制藥企業(yè)要嚴格按照規(guī)范進行藥品的生產操作。目前，藥品生產企業(yè)以及醫(yī)院手術室普遍使用的潔凈空調節(jié)能系統(tǒng)有著很高的能源浪費，在這個經濟節(jié)約型社會，面對有限的能源，這個問題值得引起相關人士的注意。文章將針對藥品生產企業(yè)和醫(yī)院手術室潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施分別進行簡單的闡述。
一、藥品生產潔凈空調系統(tǒng)
?。ㄒ唬崈艨照{系統(tǒng)概況
某藥品生產企業(yè)固體制劑車間潔凈空調系統(tǒng)包括兩臺潔凈空調機組及其相關輸送管件， 空調機組安裝于綜合制劑樓一樓空調機房內，設備潔凈級別為D級。生產車間潔凈區(qū)域內一般要求溫度18℃~26℃， 相對濕度為45%~65%， 如產品工藝對溫濕度有規(guī)定， 則按照工藝要求控制。室外新風通過空調機組的處理成為潔凈空氣送入潔凈房間， 房間內有回風或排風裝置， 對潔凈區(qū)的壓差梯度進行控制。
（二）、使用過程中存在的耗能分析及解決措施
1.原因分析
根據(jù)車間現(xiàn)有的對潔凈空調系統(tǒng)運行相關的操作規(guī)程和管理制度進行原因排查篩選， 從而給出找出潔凈空調系統(tǒng)運行成本高的主要原因。
（1） 設備自身功能設計不足， 對送風處理過程中能耗大。潔凈空調通過空氣冷卻器同時對空氣進行冷卻和冷凝除濕， 生產低溫干燥的送風， 實現(xiàn)排熱排濕的目的。這種熱濕聯(lián)合處理的空調方式存在熱濕聯(lián)合處理所造成的能源浪費問題。排除余濕要求冷源溫度低于室內空氣的露點溫度， 而排除余熱僅要求冷源溫度低于室溫。占總負荷一半以上的顯熱負荷本可以采用高溫冷源帶走， 卻與除濕一起共用 7 ℃ 的低溫冷源進行處理， 造成能量利用上的浪費。而且， 經過冷凝除濕后的空氣 雖然濕度滿足要求， 但溫度過低， 有時還需要再熱， 造成了能源的進一步浪費。除濕消耗的冷量約占總冷量的30%～50%。因此, 在空調能耗中比例很大,為了精確溫濕度控制, 還要對除濕后的空氣進行再加熱,這樣造成了冷熱量的抵消。
?。?） 車間潔凈空調機組一般情況下都是24小時運行， 耗電量大。車間不生產時， 操作人員撤離潔凈區(qū)， 潔凈區(qū)內設備同時不運行。但空調系統(tǒng)仍然按照生產時為潔凈區(qū)輸送潔凈空氣， 潔凈區(qū)的排氣扇也開啟， 空調系統(tǒng)運行能耗高。
2.解決措施
針對分析而來的要因的處理措施為： 進行潔凈空調新風預處理改造； 啟用固體制劑車間空調機組值班風機運行模式。具體實施情況如下：
首先，對潔凈空調新風進行預處理改造。采用二次回風方案，對潔凈空調機組進行改造， 調試。具體改造方法有：在原空調機組的新風管上增加預表冷(除濕)段,原機組現(xiàn)有表冷器僅作調溫盤管用；控制系統(tǒng)改為新風預表冷段增加比例積分調節(jié)電動閥；此外還可以對溫濕度的邏輯進行控制，根據(jù)回風的濕度信號控制預處理電動閥的開度,根據(jù)回風溫度信號控制調溫冷水盤管及蒸汽加熱盤管的開度。同時在現(xiàn)有控制器的基礎上增加一個AO點。
還可以啟用空調機組值班風機運行模式。潔凈空調系統(tǒng)本身自帶在線溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)， 能夠實施監(jiān)測潔凈區(qū)房間的溫濕度壓差， 由于系統(tǒng)24小時運行， 在車間不生產時， 風機電機仍滿負荷運轉， 造成大量的能量浪費。空調系統(tǒng)使用相關軟件進行自動控制， 通過計算達到最佳的恒定風量， 保持正壓梯度環(huán)境， 在車間不生產時， 將空調機組運行頻率由45Hz降低至30Hz， 從而維持車間的正壓梯度環(huán)境。該措施于新風預處理改造完成后進行。
二、醫(yī)院空調系統(tǒng)
醫(yī)院是眾多病人聚集的場所，空氣的潔凈意義不言而喻，潔凈空調系統(tǒng)的使用對避免病毒交叉感染有著重要的作用。醫(yī)院的潔凈空調不得不24小時長時間運行，為了節(jié)約潔凈空調系統(tǒng)的能耗，下面以手術部潔凈空調系統(tǒng)為例闡述節(jié)能降耗可采用的措施。
1.優(yōu)化手術部的建筑平面布局
可以采用環(huán)形的手術部建筑平面布置方案，將手術室潔凈輔房和手術室項鏈，這樣布置可以有效的縮短流程，提高工作效率。手術部的通道一般設置為雙通道方式，中間通道一般為潔凈走廊，外廊設置為清潔走廊。這樣的布置方案可以方便疏散，并且做到潔污分明。所以，一般在醫(yī)院的手術部建設中，一般將一些手術的功能性用房，例如一次性物品的存放間、無菌器械存放室、麻醉室以及治療室等都和手術室設置在同一層。按照醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范中的相關規(guī)定，潔凈手術室以及主要的潔凈輔助用房合理設定一些功能用房的潔凈等級。其中，手術部的潔凈用房以及潔凈走廊設計為十萬級潔凈區(qū)域。恢復室、潔凈室、更衣室等區(qū)域設定為三十萬級潔凈區(qū)域。衛(wèi)生間、電梯以及家屬等待區(qū)域設置為非潔凈區(qū)域或者舒適空調區(qū)。所以，優(yōu)化手術部的建筑平面布局是為了讓手術部的流程更加合理，便于在醫(yī)院內部形成一個潔凈等級劃分的區(qū)域，把那些不必劃分為潔凈區(qū)域的用房直接設計成舒適空調房，按照潔凈空調以及舒適空調的設計差異，降低功能用房的送風量和新風量，從而達到
降低能耗的目的。
2.制定潔凈手術室費用走狀態(tài)和過渡季節(jié)的運行模式
醫(yī)院的潔凈手術部空調系統(tǒng)可以采用潔凈循環(huán)空調機組和獨立的正壓送風組合系統(tǒng)。這樣新風系統(tǒng)不僅僅可以承擔正常的新風量，也可以承擔各種手術室的正壓風量，每間手術室可以使用自己獨立的潔凈循環(huán)空調系統(tǒng)，風量不會影響到手術室的正壓分布。這種方案可以既保證每間潔凈手術室的潔凈空調功能和維持正壓功能相互分離，又能夠有效的將整個潔凈手術室形成一個整體。對于處在過渡季的手術室，需要采用過渡季的運行模式，在春夏兩季，新風焙值會高于室內空氣的焙值，這是我們就需要適當?shù)募哟鬂崈艨照{系統(tǒng)的新風量，充分利用新風替代冷源，這樣可以有效的縮短制冷劑的使用時間，可以達到節(jié)能的目的。在過渡季，雖然加大新風的送風量會加大潔凈空調系統(tǒng)的功率，但是總體上來說依舊比傳統(tǒng)模式節(jié)約能源，降低能耗，是目前潔凈空調系統(tǒng)比較常用的一種節(jié)能措施。而且，手術室的排風機器使用的是雙速風機，過渡季節(jié)因為需要較大的送風量，因此采用高速運行狀態(tài)，而在一般的非過渡季節(jié)可以使用低速運行模式。所以，有效的設定潔凈手術室的非工作狀態(tài)運行模式，讓排風機和循環(huán)風機停}卜運行，只需要提供比較少的新風量用來維持手術室的正壓狀態(tài)即可，這樣可以有效的降低風機以及制冷器的電能消耗。設定潔凈手術室的過渡季工作模式，可以充分的利用新風作為制冷源，這樣就可以推退或停}卜使用制冷機器，減少制冷劑的能源消耗，達到節(jié)能的目的。
3.潔凈空調使用二次回風處理技術
醫(yī)院的潔凈空調和一般的舒適性空調相比較，在熱濕處理過程中，送風量大，而且熱負荷小，送風的溫差較小，傳統(tǒng)的潔凈空調系統(tǒng)下一般采用一次回風處理過程，而我們?yōu)榱诉_到節(jié)能的目的，可以采用二次回風空氣處理過程。通過對一次回風和二次回風處理技術相比，可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的一次回風技術，所需要的潔凈空調體積加大，冷卻和加熱的盤管會
存在冷熱相抵消的過程，而是用二次回風技術可以有效的避免這類現(xiàn)象的發(fā)生-
結束語：潔凈空調常被用于制藥或者醫(yī)院等對環(huán)境有著嚴格要求的場所，此系統(tǒng)有著重要作用，但是在使用過程中常常存在耗能問題。文章以藥品生產企業(yè)生產車間和醫(yī)院為具體事例對潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題提出了具體的解決措施。文章對潔凈空調系統(tǒng)節(jié)能降耗措施的探討不盡完善，但是在這個能源短缺的社會仍希望此文可以起到一定的作用。
成都無塵室凈化公司：凈化工程要想長期保持潔凈室的潔凈度請
無塵車間潔凈度等級標準及布局、溫濕度相關要求