CN115183346A - 一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法 - Google Patents

一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115183346A
CN115183346A CN202210702973.4A CN202210702973A CN115183346A CN 115183346 A CN115183346 A CN 115183346A CN 202210702973 A CN202210702973 A CN 202210702973A CN 115183346 A CN115183346 A CN 115183346A
Authority
CN
China
Prior art keywords
clean room
cleanliness
humidity
temperature
indoor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210702973.4A
Other languages
English (en)
Inventor
卢柯
黄宗华
尹奎
张俊
赵飞
李靖
雒文伯
袁一军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
First Construction and Installation Co Ltd of China Construction Third Engineering Bureau Co Ltd
Original Assignee
First Construction and Installation Co Ltd of China Construction Third Engineering Bureau Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by First Construction and Installation Co Ltd of China Construction Third Engineering Bureau Co Ltd filed Critical First Construction and Installation Co Ltd of China Construction Third Engineering Bureau Co Ltd
Priority to CN202210702973.4A priority Critical patent/CN115183346A/zh
Publication of CN115183346A publication Critical patent/CN115183346A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0096—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater combined with domestic apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/79—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling the direction of the supplied air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/04—Air-mixing units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/30—Arrangement or mounting of heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/003—Ventilation in combination with air cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，包括如下步骤：步骤一、采用新风来保证室内正压，同时采用新风机组对新风降温去湿；步骤二、洁净区的部分回风经过干盘管处理；另一部分回风经过旁通部件进行旁通处理；步骤三、回风与新风机组引入的新风混合，经过风机过滤单元控制清洁度后，进入到洁净区内；步骤四、重复步骤一、步骤二和步骤三。本发明提供的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，将部分回风旁通，从而将温度和洁净度解耦，降低了***阻力，从而降低了风机过滤单元的风机转速，同时，风机的转速降低也可以降低风机过滤单元的设备附加温升，减弱冷热抵消现象，降低***运行能耗。

Description

一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法
技术领域
本发明涉及洁净室的温度、湿度和洁净度控制技术领域，具体为一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法。
背景技术
集成电路产业和软件产业是信息产业的核心，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量；而洁净室是集成电路等高精密度产业生产过程必需的建筑物，而维持洁净室的洁净度需要依靠很大的换气次数，是以高能耗为代价的。
通过对现有洁净室暖通空调***的研究发现，在一些高等级的洁净室中，维持洁净度要求的风量远大于保证室内温度要求的风量，而现有设计中温度和洁净度还是耦合在一起，全部回风经过再循环机组(RCU)或者干盘管 (DCC)导致***运行能耗仍然很高，有研究表明，洁净室的能耗是一般写字楼的10倍至30倍，洁净室内空调***能耗占到整栋建筑的50％以上。
我国的洁净室行业规模在2015年约为768亿元，到2020年增长到1313 亿元，五年时间增长了71％，洁净室产业增长潜力巨大。
主要存在以下几点问题导致洁净室的能耗巨大：
(1)洁净室对于温湿度的要求很高，需要保持恒温恒湿，在空气处理过程中经常出现冷热抵消的情况；(2)维持洁净度的风量大，洁净度要求越高所需要的送风量越大，风机的运行能耗高；(3)为满足洁净度和温湿度要求，洁净室内一般设置三级过滤器和大量冷热盘管，***阻力大、风机压头高； (4)洁净室全天24小时不间断运行，设备附加温升不能忽略，也会造成冷热抵消情况。
常见的空调***形式如图1所示，新风通过初效过滤器过滤后与室内回风混合，然后经过空调机组表冷段降温去湿后，再经过再热段加热到送风状态点，接着通过中、高效过滤器后经FFU(风机过滤单元)送入洁净室内部，这种空调***方案由于温度、湿度和洁净度耦合控制，导致存在再热段，不节能。
因此在现有洁净室设计中基本都采用图2所示的温度、湿度独立控制***，这种空调***方案是用MAU(新风机组)来全部承担湿负荷和部分的冷热负荷，采用RCU(再循环机组)或者DCC(干盘管)来承担大部分的冷热负荷和洁净度要求，由于新风全部承担湿负荷避免了再热，因此空调***的能效得到了一定的提高。
但是在一些高等级的洁净室中，由于洁净室对于洁净度的要求非常高，导致控制洁净度要求的风量远大于控制温度要求的风量，这时如果还将温度和洁净度耦合控制，会导致能耗增加。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，目的是解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，包括如下步骤：
步骤一、采用新风来保证室内正压，同时采用新风机组对新风降温去湿；
步骤二、洁净区的部分回风经过干盘管处理；
另一部分回风经过旁通部件进行旁通处理；
步骤三、回风与新风机组引入的新风混合，经过风机过滤单元控制清洁度后，进入到洁净区内；
步骤四、重复步骤一、步骤二和步骤三。
优选的，所述新风机组承担洁净室全部湿负荷和部分冷热负荷。
优选的，所述干盘管承担大部分冷热负荷和部分的洁净度要求。
优选的，所述旁通部件设置于干盘管的旁边。
优选的，所述旁通部件处设置有控制件，控制件可调节开度，用于控制回风旁通比例。
优选的，所述旁通部件为孔板，孔板的开孔率可根据需要调节。
优选的，所述旁通部件为电动百叶风口，电动百叶风口的叶片角度和开度可根据需要调节。
优选的，所述旁通部件为电动风阀，电动风阀的开度可根据需要调整。
所述一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法的运行逻辑如下：
1)采用新风来保证室内正压，同时采用新风机组对新风降温去湿后承担洁净室内全部湿负荷和部分冷热负荷；将洁净室内一部分回风通过干盘管或者再循环机组降温后承担室内大部分的冷热负荷；室内另一部分回风通过旁通部件旁通后与通过干盘管降温后的回风混合后，再通过风机过滤单元(FFU) 来承担室内的洁净度要求。
2)当室内的湿度、温度和洁净度都在设定范围内时，维持设计工况下新风机组的风机转速、设计工况下的旁通部件开度、设计工况下的FFU风机转速不变。
3)当由于室内外湿度变化使得洁净室内湿度偏离设定范围时，根据室内湿度监测值调整新风机组内变频风机转速，如室内湿度大于设定值，则调整风机转速增大新风量来承担室内湿负荷，当调整后洁净室内湿度达到设定范围时，保持新风机组变频风机转速不变。
Figure RE-GDA0003799097720000031
其中：dN表示设计工况下室内含湿量，单位为g/kg；dW表示设计工况下室外含湿量，单位为g/kg；Ws表示设计工况下室内湿负荷，单位为kg/h；Lws 表示设计工况下新风量，单位为m3/h；
当室内含湿量监测值与设定值偏离Δd，则室内湿负荷增加了
Figure RE-GDA0003799097720000041
实际需要增加新风量为
Figure RE-GDA0003799097720000042
实际新风量为
Figure RE-GDA0003799097720000043
风机转速与风量成正比，故实际新风机组转速需调整为：
Figure RE-GDA0003799097720000044
其中：NWs为设计工况下风机转速，NWt为当室内湿负荷变化后的实际风机转速。
4)当由于室外温度变化或者室内冷热负荷波动导致洁净室内温度偏离设定范围时，根据室内温度监测值调整旁通部件开度，如室内温度大于设定值，则调整旁通部件开度增大通过干盘管的风量来，当调整后洁净室内温度达到设定范围时，保持旁通部件开度不变。
Figure RE-GDA0003799097720000045
其中：tN表示设计工况下室内温度，单位为℃；tD表示设计工况下干盘管出风温度，单位为℃；Qs表示设计工况下室内热负荷，单位为kW；LQs表示设计工况通过干盘管的回风量，单位为m3/h；cp为空气的定压比热，单位为 J/(kg·℃)，ρ为空气的密度，单位为kg/m3。
当室内含湿量监测值与设定值偏离Δt，则室内热负荷增加了
Figure RE-GDA0003799097720000046
实际需要增加通过干盘管的回风量为
Figure RE-GDA0003799097720000047
实际通过干盘管的回风量为
Figure RE-GDA0003799097720000048
旁通部件开度与风量成线性关系，故实际旁通部件开度需调整为：
Figure RE-GDA0003799097720000049
其中：KQs为设计工况下旁通部件开度，KQt为当室内热负荷变化后的实际旁通部件开度。
5)当由于室内产尘源增加或减小导致洁净室内洁净度偏离设定范围时，根据室内洁净度监测值调整风机过滤单元的风机转速，如室内洁净度小于设定值，则增大风机转速增加洁净室的换气次数，当调整后洁净室内洁净度达到设定范围时，保持风机过滤单元内风机转速不变。
Figure RE-GDA0003799097720000051
LJs＝KsV
式中：N为设计工况下洁净室内含尘浓度单位为pc/L；G为洁净室内单位体积发尘量单位为pc/(min·m3)；M为室外空气含尘浓度单位为pc/L；K 为换气次数单位为：次/h；S为回风量与送风量之比；ηH为回风通路上过滤器的总效率，ηX为新风通路上过滤器的总效率，V为洁净室的体积单位为m3。
当由于室内产尘源增加或减小导致洁净洁净室内含尘浓度变为Nt，则实际需要的洁净风量为LJt＝KtV；FFU风机转速与风量成正比，故实际风机转速需调整为：
Figure RE-GDA0003799097720000052
其中：NJs为设计工况下风机转速，NJt为当室内含尘浓度变化后的实际风机转速，Kt为当室内含尘浓度变化时的换气次数。
有益效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
本发明提供的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，将部分回风旁通，从而将温度和洁净度解耦，降低了***阻力，从而降低了风机过滤单元的的风机转速，同时，风机过滤单元的的风机转速降低也可以降低设备的附加温升，减弱冷热抵消现象，降低了能耗。
附图说明
图1为传统的一次回风***原理图；
图2为温度、湿度独立控制***原理图；
图3为本发明所述洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法的实施例一原理图；
图4为本发明所述洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法实施例二原理图；
图5为洁净室几何模型图；
图6为本发明所述洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法的运行逻辑图；
图7为不同旁通方式下旁通风量变化表；
图8不同旁通方式下洁净室压力梯度表。
图中：1第一回风夹道、2第二回风夹道、3百叶风口、4DCC、5旁通部件、6FFU。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，包括如下步骤：
步骤一、采用新风来保证室内正压，同时采用新风机组对新风降温去湿，新风机组承担洁净室全部湿负荷和部分冷热负荷；
步骤二、洁净区的部分回风经过干盘管处理，干盘管承担大部分冷热负荷；
另一部分回风经过旁通部件进行旁通处理，所述旁通部件设置于干盘管的旁边，即旁通部件靠近干盘管；
步骤三、回风与新风机组引入的新风混合，经过风机过滤单元控制清洁度后，进入到洁净区内(由于回风部分被旁通，不需要经过内部结构复杂的干盘管，从而同样的风量，所需要的吸力便会变小；故而有着同样风量要求的情况下，如果对冷热符合要求不大，那么可将多余的风量要求旁通，旁通后所需的吸力更小，故而风机过滤单元的风机转速便可减小，最终达到能耗降低的目的)；
步骤四、重复步骤一、步骤二和步骤三。
实施例一，请参阅图3，旁通部件的末端和DCC的末端均直接与新风机组连接，使得回风直接与引入的新风混合，然后到达风机过滤单元。
实施例二，请参阅图4，旁通部件的末端直接于DCC的末端连通，回风先进行混合，然后再与新风机组引入的新风混合后到达风机过滤单元。
实施例三，以某芯片生产车间为例介绍本发明提出的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法。
某芯片生产车间洁净度等级为万级，温度要求22片生产，湿度要求50 度要求车；空调***采用MAU新风机组+DCC干盘管+FFU风机过滤单元来保证洁净室内温湿度及洁净度要求，气流组织形式为FFU上送侧回，室外新风经MAU新风机组处理后送入上技术夹层，洁净室内一部分回风经过DCC 干盘管处理、另一部分回风直接旁通，全部回风与新风混合后经过FFU风机过滤单元继续送入洁净室；某芯片生产车间洁净室面积约4372m2，洁净室内净高4.5m，上技术夹层高度3.35m，洁净室左右两侧设置回风夹道，DCC布置在上技术夹层。
实际中空气通过DCC(干盘管)会有30Pa左右压损，而如果采用直接开孔旁通，那风量会全部被旁通掉，洁净室内温度无法保证；因此如图5所示，本实施例中在DCC旁边1:1设置了一个旁通部件，风口尺寸为1.5m寸为例中在，风口选用开孔率不同的孔板或者百叶风口来实现对不同风量的旁通(注：旁通方式可选其他，比如电动百叶风口等，但原理都是通过平衡DCC的阻力和旁通部件的阻力来实现温度、洁净度解耦，因此凡在上述基本原理上做的等同变换均落入本发明的保护范围)，由于开孔率不同的孔板风口的阻力不同，而DCC也存在阻力，因此，通过这种方法就可以实现将一部分风量旁通来控制洁净度，而另一部分风量通过DCC来控制温度，最终实现温度、湿度、洁净度三者分别独立控制。
在实际洁净室的工程设计中，室内洁净度要求不同，因此需要旁通的风量也不同，本文采用CFD数值模拟方法测试了开孔率30％、开孔率40％、开孔率50％的孔板风口以及百叶风口(百叶挡板宽度b与百叶挡板垂直间距h的比值为1，挡板倾斜角度为30板)所能旁通的风量，便于设计施工人员根据实际工程所需旁通的风量选取合适的旁通方式。
请参图7，可以发现，随着孔板开孔率从30％变化到50％，孔板风口旁通的风量从32％增长到43％，百叶风口的阻力小，旁通风量能力更强，采用百叶风口可以将洁净室内57％的回风旁通。
为了说明旁通风量方案对于降低洁净室运行能耗的影响，本文得到了原设计方案与旁通不同风量下洁净室内部、回风夹道、上技术夹层内的压力梯度变化规律，结果请参阅图8，从中可以发现，在原设计方案下(即温度、湿度和洁净度耦合控制下)，全部的回风都需经过DCC，因此***阻力大，洁净室与上技术夹层的压差达到34Pa，而采用温度、洁净度独立控制方案，即将一部分风量旁通，洁净室与上技术夹层的压差最高可降低到12Pa，旁通57％的风量，与原设计方案相比，压差降低了64.7％。
降低洁净室内部与上技术夹层的压差，FFU的风机转速就可以降低，同时，FFU的转速降低也可以降低设备附加温升，减弱冷热抵消现象，降低了 FFU的风机转速及减弱冷热抵消现象，对于降低洁净室的运行能耗具有重要意义。
所述旁通部件处设置有控制件(任意可控制回风通过率的部件均可)，控制件可调节开度(开度指张开的比例，文中的开度所指均相同)，用于控制回风旁通比例。
请参阅图6，一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法的运行逻辑如下：
1)采用新风来保证室内正压，同时采用新风机组对新风降温去湿后承担洁净室内全部湿负荷和部分冷热负荷；将洁净室内一部分回风通过干盘管或者再循环机组降温后承担室内大部分的冷热负荷；室内另一部分回风通过旁通部件旁通后与通过干盘管降温后的回风混合后，再通过风机过滤单元(FFU) 来承担室内的洁净度要求。
2)当室内的湿度、温度和洁净度都在设定范围内时，维持设计工况下新风机组的风机转速、设计工况下的旁通部件开度、设计工况下的FFU风机转速不变。
3)当由于室内外湿度变化使得洁净室内湿度偏离设定范围时，根据室内湿度监测值调整新风机组内变频风机转速，如室内湿度大于设定值，则调整风机转速增大新风量来承担室内湿负荷，当调整后洁净室内湿度达到设定范围时，保持新风机组变频风机转速不变。
Figure RE-GDA0003799097720000091
其中：dN表示设计工况下室内含湿量，单位为g/kg；dW表示设计工况下室外含湿量，单位为g/kg；Ws表示设计工况下室内湿负荷，单位为kg/h；Lws 表示设计工况下新风量，单位为m3/h；
当室内含湿量监测值与设定值偏离Δd，则室内湿负荷增加了
Figure RE-GDA0003799097720000092
实际需要增加新风量为
Figure RE-GDA0003799097720000093
实际新风量为
Figure RE-GDA0003799097720000094
风机转速与风量成正比，故实际新风机组转速需调整为：
Figure RE-GDA0003799097720000101
其中：NWs为设计工况下风机转速，NWt为当室内湿负荷变化后的实际风机转速。
4)当由于室外温度变化或者室内冷热负荷波动导致洁净室内温度偏离设定范围时，根据室内温度监测值调整旁通部件开度，如室内温度大于设定值，则调整旁通部件开度增大通过干盘管的风量来，当调整后洁净室内温度达到设定范围时，保持旁通部件开度不变。
Figure RE-GDA0003799097720000102
其中：tN表示设计工况下室内温度，单位为℃；tD表示设计工况下干盘管出风温度，单位为℃；Qs表示设计工况下室内热负荷，单位为kW；LQs表示设计工况通过干盘管的回风量，单位为m3/h；cp为空气的定压比热，单位为 J/(kg·℃)，ρ为空气的密度，单位为kg/m3。
当室内含湿量监测值与设定值偏离Δt，则室内热负荷增加了
Figure RE-GDA0003799097720000103
实际需要增加通过干盘管的回风量为
Figure RE-GDA0003799097720000104
实际通过干盘管的回风量为
Figure RE-GDA0003799097720000105
旁通部件开度与风量成线性关系，故实际旁通部件开度需调整为：
Figure RE-GDA0003799097720000106
其中：KQs为设计工况下旁通部件开度，KQt为当室内热负荷变化后的实际旁通部件开度。
5)当由于室内产尘源增加或减小导致洁净室内洁净度偏离设定范围时，根据室内洁净度监测值调整风机过滤单元的风机转速，如室内洁净度小于设定值，则增大风机转速增加洁净室的换气次数，当调整后洁净室内洁净度达到设定范围时，保持风机过滤单元内风机转速不变。洁净室内换气次数的计算公式由王海桥等人所著的《空气洁净技术》可得：
Figure RE-GDA0003799097720000111
LJs＝KsV
式中：N为设计工况下洁净室内含尘浓度单位为pc/L；G为洁净室内单位体积发尘量单位为pc/(min·m3)；M为室外空气含尘浓度单位为pc/L；K 为换气次数单位为：次/h；S为回风量与送风量之比；ηH为回风通路上过滤器的总效率，ηX为新风通路上过滤器的总效率，V为洁净室的体积单位为m3。
当由于室内产尘源增加或减小导致洁净洁净室内含尘浓度变为Nt，则实际需要的洁净风量为LJt＝KtV；FFU风机转速与风量成正比，故实际风机转速需调整为：
Figure RE-GDA0003799097720000112
其中：NJs为设计工况下风机转速，NJt为当室内含尘浓度变化后的实际风机转速，Kt为当室内含尘浓度变化时的换气次数。
实施例四，所述控制件为孔板，孔板的开孔率可根据需要调节。
实施例五，所述控制件为电动百叶风口，电动百叶风口的叶片角度和开度可根据需要调节。
实施例六，所述控制件为电动风阀，电动风阀的开度可根据需要调整。
综上所述，本发明提出了一种温度、湿度、洁净度的分别独立控制方法，避免了传统方案再热的同时也降低了***阻力；
同时本发明通过将温度和洁净度解耦，降低了FFU的风机转速，FFU的转速降低也可以降低设备附加温升，减弱冷热抵消现象，降低了FFU的风机转速及减弱冷热抵消现象，对于降低洁净室的运行能耗具有重要意义。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、采用新风来保证室内正压，同时采用新风机组对新风降温去湿；
步骤二、洁净区的部分回风经过干盘管处理；
另一部分回风经过旁通部件进行旁通处理；
步骤三、回风与新风机组引入的新风混合，经过风机过滤单元控制清洁度后，进入到洁净区内；
步骤四、重复步骤一、步骤二和步骤三。
2.根据权利要求1所述的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于，所述新风机组承担洁净室全部湿负荷和部分冷热负荷。
3.根据权利要求1所述的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于，所述干盘管承担大部分冷热负荷。
4.根据权利要求1所述的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于，所述旁通部件设置于干盘管的旁边。
5.根据权利要求1所述的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于，所述旁通部件处设置有控制件，控制件可调节开度，用于控制回风旁通比例。
6.根据权利要求5所述的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于，所述控制件为孔板，孔板的开孔率可根据需要调节。
7.根据权利要求5所述的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于，所述控制件为电动百叶风口，电动百叶风口的叶片角度和开度可根据需要调节。
8.根据权利要求5所述的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于，所述控制件为电动风阀，电动风阀的开度可根据需要调整。
9.根据权利要求5所述的一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法，其特征在于：
当室内的湿度、温度和洁净度都在设定范围内时，维持新风机组的风机转速、旁通部件开度和风机过滤单元风机转速不变；
当由于室内外湿度变化使得洁净室内湿度偏离设定范围时，根据室内湿度监测值调整新风机组内风机的转速，当调整后洁净室内湿度达到设定范围时，保持新风机组内风机转速不变，其中，转速应调节为：
Figure FDA0003704323540000021
其中：NWs为设计工况下风机转速，NWt为当室内湿负荷变化后的实际风机转速，dN表示设计工况下室内含湿量，dW表示设计工况下室外含湿量，Δd为洁净室内湿度偏离值；
当由于室外温度变化或者室内冷热负荷波动导致洁净室内温度偏离设定范围时，根据室内温度监测值调整旁通部件开度，当调整后洁净室内温度达到设定范围时，保持旁通部件开度不变，其中，开度应调节为：
Figure FDA0003704323540000022
其中：KQs为设计工况下旁通部件开度，KQt为当室内热负荷变化后的实际旁通部件开度，tN表示设计工况下室内温度，tD表示设计工况下干盘管出风温度，Δt为室内含湿量监测值与设定值的偏离值；
当由于室内产尘源增加或减小导致洁净室内洁净度偏离设定范围时，根据室内洁净度监测值调整风机过滤单元的风机转速，当调整后洁净室内洁净度达到设定范围时，保持风机过滤单元内风机转速不变，其中，风机转速调整为：
Figure FDA0003704323540000023
Figure FDA0003704323540000031
其中：N为设计工况下洁净室内含尘浓度；G为洁净室内单位体积发尘量；M为室外空气含尘浓度；K为换气次数；S为回风量与送风量之比；ηH为回风通路上过滤器的总效率，ηX为新风通路上过滤器的总效率，V为洁净室的体积m3，NJs为设计工况下风机转速，NJt为当室内含尘浓度变化后的实际风机转速，Kt为当室内含尘浓度变化时的换气次数。
CN202210702973.4A 2022-06-21 2022-06-21 一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法 Pending CN115183346A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210702973.4A CN115183346A (zh) 2022-06-21 2022-06-21 一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210702973.4A CN115183346A (zh) 2022-06-21 2022-06-21 一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115183346A true CN115183346A (zh) 2022-10-14

Family

ID=83514398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210702973.4A Pending CN115183346A (zh) 2022-06-21 2022-06-21 一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115183346A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116105251A (zh) * 2023-03-14 2023-05-12 通威微电子有限公司 半导体厂房净化设备
CN116951594A (zh) * 2023-08-17 2023-10-27 上海程泉洁净技术有限公司 洁净室***
CN117989626A (zh) * 2024-04-07 2024-05-07 派欧尼尔环境净化工程(北京)有限公司 一种洁净室智能调控***

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101324357A (zh) * 2008-07-24 2008-12-17 赵阿萌 干工况运转洁净手术室风处理方法及***
CN206786923U (zh) * 2017-06-06 2017-12-22 中建八局第一建设有限公司 一种洁净室内的空调送风装置
KR20180026586A (ko) * 2016-09-01 2018-03-13 파나스(주) 클린룸 공조장치
CN108019855A (zh) * 2017-11-15 2018-05-11 同济大学 全解耦式净化空调***
CN111219802A (zh) * 2020-01-16 2020-06-02 清华大学 一种空气处理的方法及***
CN111271805A (zh) * 2020-03-26 2020-06-12 同济大学 一种集中排风***及方法
CN211822989U (zh) * 2020-03-26 2020-10-30 同济大学 一种集中排风***
JP2020183820A (ja) * 2019-04-26 2020-11-12 三機工業株式会社 クリーンルーム空調システム
CN112240634A (zh) * 2020-12-17 2021-01-19 浙江大学 一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端及其调节方法
CN213810874U (zh) * 2020-11-26 2021-07-27 昆山璟赫机电工程有限公司 一种洁净室空调***
CN113203146A (zh) * 2021-06-08 2021-08-03 世源科技工程有限公司 洁净室净化空调***及洁净厂房

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101324357A (zh) * 2008-07-24 2008-12-17 赵阿萌 干工况运转洁净手术室风处理方法及***
KR20180026586A (ko) * 2016-09-01 2018-03-13 파나스(주) 클린룸 공조장치
CN206786923U (zh) * 2017-06-06 2017-12-22 中建八局第一建设有限公司 一种洁净室内的空调送风装置
CN108019855A (zh) * 2017-11-15 2018-05-11 同济大学 全解耦式净化空调***
JP2020183820A (ja) * 2019-04-26 2020-11-12 三機工業株式会社 クリーンルーム空調システム
CN111219802A (zh) * 2020-01-16 2020-06-02 清华大学 一种空气处理的方法及***
CN111271805A (zh) * 2020-03-26 2020-06-12 同济大学 一种集中排风***及方法
CN211822989U (zh) * 2020-03-26 2020-10-30 同济大学 一种集中排风***
CN213810874U (zh) * 2020-11-26 2021-07-27 昆山璟赫机电工程有限公司 一种洁净室空调***
CN112240634A (zh) * 2020-12-17 2021-01-19 浙江大学 一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端及其调节方法
CN113203146A (zh) * 2021-06-08 2021-08-03 世源科技工程有限公司 洁净室净化空调***及洁净厂房

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付祥钊等: "《空气净化原理、设计与应用》", vol. 2, 中国科学技术出版社, pages: 150 - 151 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116105251A (zh) * 2023-03-14 2023-05-12 通威微电子有限公司 半导体厂房净化设备
CN116105251B (zh) * 2023-03-14 2024-01-05 通威微电子有限公司 半导体厂房净化设备
CN116951594A (zh) * 2023-08-17 2023-10-27 上海程泉洁净技术有限公司 洁净室***
CN117989626A (zh) * 2024-04-07 2024-05-07 派欧尼尔环境净化工程(北京)有限公司 一种洁净室智能调控***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115183346A (zh) 一种洁净室温度、湿度、洁净度分别独立控制方法
CN106225071B (zh) 一种双循环温湿度控制***
CN203215882U (zh) 一种全空气节能空调***
CN108317632B (zh) 一种空调***
CN103582786A (zh) 服务器室管理用的空气调节***及空气调节控制方法
CN109556219B (zh) 变风量空调机组及其控制方法
CN110425665B (zh) 一种空调控制***及其控制方法
CN107990428A (zh) 家用壁挂式空调器
CN110043969A (zh) 一种空气调节***
CN207219290U (zh) 燃煤发电厂凝汽式机组变频器室冷却降温的节能***
CN106524386A (zh) 一种吊顶式抗霜冻全热交换新风机
CN203642387U (zh) 一种用于洁净室的新风机组***
CN109945329A (zh) 用于药企生产的低温隔离器空调***
CN210568893U (zh) 一种太阳能电池厂房空调***
CN105823179B (zh) 一种洁净空调待产阶段的节能控制方法及控制***
CN205980036U (zh) 一种双循环温湿度控制***
CN113203146A (zh) 洁净室净化空调***及洁净厂房
CN219572126U (zh) 用于高大洁净厂房的分散式空调净化***
Yu et al. Variable recycled air controls of HVAC systems for energy savings in high-tech industries
CN106288059A (zh) 厂房通风除尘***
CN207501295U (zh) 除湿机
CN215808989U (zh) 一种光伏电池车间空调***
JP2697655B2 (ja) 空気調和装置
CN215723737U (zh) 空调
CN204757199U (zh) 一种新型中央空调机组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination