引言

根據(jù)工業(yè)建筑特點(diǎn)，凈化空調(diào)不同于舒適性空調(diào)，其冷熱負(fù)荷的組成特點(diǎn)也有較大的區(qū)別。凈化空調(diào)系統(tǒng)的主控參數(shù)比較嚴(yán)格，不僅體現(xiàn)溫濕度精度控制，還體現(xiàn)在把控潔凈度、噪聲等級(jí)、防微震、工藝廢氣處理、嚴(yán)格的氣流組織設(shè)計(jì)等方面。因此，凈化空調(diào)系統(tǒng)的冷熱負(fù)荷計(jì)算也有區(qū)別于常規(guī)冷熱負(fù)荷計(jì)算的特點(diǎn)。分析其組成有，人員、設(shè)備發(fā)熱量 （考慮冷卻系統(tǒng)帶走的熱量）、維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量、FFU 發(fā)熱量、照明傳熱量、新風(fēng)折減的發(fā)熱量（考慮電子廠房新風(fēng)處理送風(fēng)點(diǎn)）等。本文筆者單將 FFU 這項(xiàng)計(jì)算拿出來結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目做比對(duì)得出結(jié)論。

1 理論基礎(chǔ)

（1）FFU 風(fēng)機(jī)過濾單元物理特點(diǎn)。FFU 是由一個(gè)高性能、壓出式、直驅(qū)式后徑向葉輪風(fēng)機(jī)/馬達(dá)置于不銹鋼/鋁合金/鍍鋁鋅箱體中，配合一個(gè)高效過濾器或超高效過濾器。成品 FFU 要進(jìn)行 COP 測(cè)試。

（2）FFU 葉輪設(shè)計(jì)差別化不大，故其對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)效率主要落在了匹配的馬達(dá)上。所以 FFU 主要發(fā)熱源在電機(jī)馬達(dá)上。

（3）FFU 可以視同為一種自帶過濾器的風(fēng)機(jī)。然而風(fēng)機(jī)所匹配的電機(jī)功率公式如下：

N=K*Nz

式中：K-電動(dòng)機(jī)容量安全系數(shù)；見表 1。Nz-風(fēng)機(jī)所需要的軸功率（kW）；

（4）常見的 FFU 風(fēng)機(jī)/馬達(dá)型號(hào)及參數(shù)（以直流為例）。

因直流風(fēng)機(jī)/馬達(dá)的特點(diǎn)有，a.更少的線路；b.更容易實(shí)現(xiàn)；c更容易安裝和節(jié)省人力。所以選取常見的直流電機(jī)型號(hào)參數(shù)表研究如表 3。

2 理論分析

（2）FFU 的輸入能耗，在不同的運(yùn)行工況點(diǎn)，即不同的運(yùn)行風(fēng)量和總靜壓時(shí)，輸入的能耗是不同的。在 FFU 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輸入的電壓和電流的乘積為輸入功率。在電子無塵車間工程中 FFU 很少在額定工況下運(yùn)行的。所以，冷負(fù)荷的發(fā)熱量按名牌功率計(jì)算是不靠近實(shí)際情況的。（3）FFU 輸入的能耗（電能）E，有三部分轉(zhuǎn)化動(dòng)能 Ek+勢(shì)能 Ep+熱力學(xué)能 U。在這三部分轉(zhuǎn)化的過程中，轉(zhuǎn)化是有損失的。這也就體現(xiàn)風(fēng)機(jī)效率 η 等于輸出功率除以軸功

率。若軸功率按輸入功率來計(jì)算的話，風(fēng)機(jī)效率 η 為 85%的轉(zhuǎn)化損失為 15%。輸出的功率中，勢(shì)能 Ep 是一直在維持的，不考慮此部分能最終轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能 U。那么還是以2400m3

/h 為例，機(jī)外余壓 50Pa 的話，勢(shì)能 Ep 約占為 33W除以 350W 等于 9.52%的比例。還有一部分動(dòng)能作為克服微觀分子運(yùn)動(dòng)阻力。這樣計(jì)算下來，結(jié)合工程上的實(shí)際操作我們按名牌功率的 50%計(jì)入發(fā)熱量，也要?jiǎng)龠^全盤計(jì)入的好。雖然與之工藝設(shè)備發(fā)熱量比較小，但當(dāng) FFU 數(shù)量龐大時(shí)候，這部分冷負(fù)荷還是可以扣出來的。此舉意義讓節(jié)能行動(dòng)從根基上開始。

總之，以上三條論述，我們不能單單把名牌功率計(jì)作我們的發(fā)熱量。那么有問題提出來了，這點(diǎn)影響到底有多大呢？以下結(jié)合實(shí)際工程做個(gè)對(duì)比。

3 實(shí)際工程計(jì)算中的比較

先看一例已經(jīng)實(shí)際運(yùn)行投產(chǎn)了的工程，某 8.5 代-TFT電子液晶面板廠房。業(yè)主反饋提到冷凍站房里有一臺(tái)制冷機(jī)組基本處于停機(jī)狀態(tài)。若要開啟，并聯(lián)運(yùn)行的冷機(jī)效率又非常低，能源浪費(fèi)。基于此情況反饋，立即自查分析設(shè)計(jì)師的負(fù)荷計(jì)算書。

本工程原來設(shè)計(jì)二層和四層 FFU 負(fù)荷共計(jì) 11505kW，是按照當(dāng)時(shí)的名牌功率 350W/臺(tái)進(jìn)行此項(xiàng)的計(jì)算的。根據(jù)理論基礎(chǔ)和理論分析，結(jié)合工程做法以 350 瓦×0.5 等于 175W/臺(tái)來調(diào)整這個(gè)工程此項(xiàng)的計(jì)算。更改本工程設(shè)計(jì)計(jì)算后，二層和四層 FFU 負(fù)荷共計(jì)僅為 5753kW。不僅總的冷負(fù)荷降下來 5753kW，而且分配到每個(gè)凈化空調(diào)計(jì)算區(qū)域里所占的比例也是可觀的。到了空調(diào)系統(tǒng)末端干表冷控制的冷凍水流量縮減也是符合實(shí)際

運(yùn)行的。為此筆者呼吁，無塵車間的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算，首位在工藝設(shè)備下足時(shí)間研究分析，其次凈化配套的設(shè)備也要精細(xì)計(jì)算，盡量不用指標(biāo)化。

4 結(jié)束語

（1）對(duì)于潔凈等級(jí)高或 FFU 布置數(shù)量多的電子無塵車間冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)候，F(xiàn)FU 發(fā)熱量計(jì)算應(yīng)科學(xué)計(jì)量，不能以名牌功率累加。

（2）工藝性空調(diào)系統(tǒng)（凈化）的雖然以工藝設(shè)備發(fā)熱量為主，但設(shè)計(jì)師也不能在施工圖階段對(duì)其他項(xiàng)予以全部指標(biāo)化計(jì)算。

（3） 當(dāng) FFU 可視為工藝設(shè)備環(huán)境附屬設(shè)備的時(shí)候，更應(yīng)該詳細(xì)地理論計(jì)算結(jié)合已有工程運(yùn)行數(shù)據(jù)分析得出準(zhǔn)確性較高的計(jì)算書。

• 風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)效率若我們按電動(dòng)直聯(lián) 100%考慮，不考慮此部分的內(nèi)耗。那么查閱表 1，可知我們所匹配的電動(dòng)機(jī)安全系數(shù)為 1.5 （以 風(fēng) 量 2400m3/h 為 例 ，名 牌 功 率350W），那么至少這 350W 中有 33.7%是作為安全保障或電機(jī)保護(hù)的余量。

  電子無塵車間  FFU