1 引言
    為了保證生產(chǎn)產(chǎn)品的高精度、高純度和高成品率，對空氣的潔凈度有了更高的要求。潔凈室在電子、光伏、航天、醫(yī)藥等諸多行業(yè)都得到了廣泛的應用。
    2 電子行業(yè)潔凈室的特點
電子行業(yè)潔凈室在氣流組織、潔凈等級和溫濕度控制上都有它顯著的特點：
    （1）氣流分布要求很均勻。潔凈廠房為維持室內高潔凈度，必須帶走室內所產(chǎn)生的微塵粒子，因此對氣流組織有嚴格的要求。
    （2）溫濕度要求精度高并且恒定。由于電子產(chǎn)品的制造工藝對溫、濕度的變化極為敏感，所以在潔凈室里的工藝區(qū)域，空氣參數(shù)必須嚴格控制在極小的范圍內。
    （3）潔凈室內新風量大、換氣次數(shù)高。電子行業(yè)的潔凈室內有諸如烘箱之類的工藝設備，產(chǎn)熱極大，這些熱量主要依靠工藝冷卻水和工藝熱排風帶走，房間內的各種大風量排風意味著需要補充大量經(jīng)熱濕處理過的新風來維持室內正壓。同時，為了維持房間高潔凈度就需要較多的換氣次數(shù)來過濾塵埃粒子。
    （4）潔凈室空調冷負荷大并且濕負荷很小，熱濕比值接近+∞。電子行業(yè)的潔凈室一般都置于建筑物的中部，雖然通過圍護結構的得熱量較小，但潔凈室內工藝設備的發(fā)熱量相當大，即全年需要排除室內余熱量。
    3 MAU+FFU+DCC潔凈空調系統(tǒng)
    MAU+FFU+DCC系統(tǒng)即組合式新風機組（Make-up Air Unit）+ 風機過濾器單元（Fan Filter Unit）+ 干盤管（Dry Cooling Coil）系統(tǒng)。這種空調方式是將室外新風經(jīng)過新風機組處理后送入潔凈室的回風夾道內，干盤管負責處理空氣至所要求的參數(shù)，然后用FFU來循環(huán)空氣從而達到潔凈度要求的換氣量。通常新風機組將新風處理到室內露點溫度，承擔新風負荷及室內濕負荷，干盤管承擔室內的顯熱負荷，F(xiàn)FU負責循環(huán)及過濾空氣。即濕度由新風機組負責，溫度由干盤管負責，潔凈度由FFU負責的空氣處理系統(tǒng)。MAU+FFU+DCC系統(tǒng)與其他方式相比有以下幾條優(yōu)點：
    （1）靈活性大，滿布率高。對電子工廠而言潔凈空調系統(tǒng)的靈活性是很重要的。如果車間內潔凈度隨工藝變化而須作區(qū)域性調整時，可通過改變FFU風量或置換盲板來改變局部地區(qū)的潔凈度。當密集布置時，滿布率可達85.5%。
    （2）FFU上部頂棚為負壓，可起密封的作用。頂棚內呈負壓，潔凈室內空氣壓力大于頂棚內的空間。如果FFU與支架密封處有縫隙，則由于頂棚內為負壓使得未經(jīng)高效過濾的空氣不能進入室內，對保證潔凈室的潔凈度有利。
    （3）空氣流動系統(tǒng)的阻力小，出風口的風速低。干盤管的迎風面積較大，空氣流動阻力在50Pa左右，回風夾道截面積亦大，回風夾道阻力在15Pa以內，多孔地板及格柵等的阻力也較小，回風全部阻力總和在250Pa以內。
    （4）單位風量的能耗較低。采用FFU后不需要再增設加壓風機，風機化整為零，不需專設機房，同時取消了送風管路的阻力。當FFU采用DC/EC（電子整流）電機時，出口風速可在0.25～0.45m/s調整，電機的效率可達75%～80%，還可根據(jù)過濾器降壓進行單獨的調速控制以節(jié)約能耗，所以單位風量的能耗一般比大型離心風機的集中系統(tǒng)要低。
    4  MAU+FFU+DCC潔凈空調系統(tǒng)工程設計
    MAU+FFU+DCC潔凈空調系統(tǒng)工程設計的核心是確定換氣次數(shù)。由于按室內空調冷負荷計算得出的總風量一般與按室內允許含塵濃度計算得出的總風量不同，所以對應于換氣次數(shù)也就有兩個不同的值。在設計FFU+DDC潔凈空調系統(tǒng)時，應分別計算出這兩個換氣次數(shù)，然后取用較大值。

    如果最終確定的換氣次數(shù)對于空調冷負荷來說有較多的富裕量，則可由DDC自控調整干盤管的進水溫度和出風參數(shù)來實現(xiàn)室內溫、濕度參數(shù)的穩(wěn)定。由于FFU電動機的發(fā)熱量較大，相當于增加了室內空調冷負荷，所以必須增加一部分風量用于排除FFU產(chǎn)生的熱量。因此，在初步計算出通風量和FFU臺數(shù)后，還要根據(jù)FFU產(chǎn)生的熱量修正確定總風量和FFU臺數(shù)。

    根據(jù)新風風量選擇新風機組，新風風量應滿足衛(wèi)生、正壓和補充排風的要求。室內正壓值由安裝在墻板上的泄壓閥調整。對于電子行業(yè)潔凈室來說，室內的工作人員較少，一般可根據(jù)正壓和補充排風的要求確定更大的新風風量。根據(jù)新風風量和負荷選擇新風機組，并確定新風機組的過濾效率。根據(jù)回風風量計算干盤管的負荷，送風量減去新風量即是回風量，由此得到回風的比例，根據(jù)干盤管的負荷和潔凈室的回風量選擇干盤管的型號、臺數(shù)。干盤管的進水溫度
    一般應高于室內空氣的露點溫度。

室內人員發(fā)塵量計算，室內發(fā)塵源主要包括人和建筑表面、設備表面以及工藝過程。確定了FFU的過濾效率和新風機組的過濾效率后，便可以計算出FFU的送風含塵濃度，根據(jù)潔凈室含塵濃度可以計算出換氣次數(shù)，換氣次數(shù)確定后便可以重新確定FFU的臺數(shù)。

5  工程設計實例

北京某液晶面板企業(yè)1000級潔凈室，面積為4萬m2，體積為57.8萬m3。采用MAU+FFU+DCC空調系統(tǒng)，回風夾道回風，新風經(jīng)凈化處理后進人頂棚。主要數(shù)據(jù)如下。

（1）各空氣狀態(tài)點參數(shù)
各空氣狀態(tài)點參數(shù)如下，室外空氣：干球溫度35.8℃，濕球溫度27.6℃，焓值87.57kJ/kg；室內空氣：干球溫度23℃，相對濕度55%，焓值47.74kJ/kg；新風機組機器露點溫度13.5℃，相對濕度95%，焓值38.81kJ/kg。

（2）根據(jù)空調冷負荷計算的總風量和換氣次數(shù)
室內空調的冷負荷為28698kW。初選FFU的尺寸為1200*1200mm，風速為0.38m/s，風量31.21m3/min，F(xiàn)FU的過濾效率為99.99%，總循環(huán)風量1778.77萬m3/h，計算FFU數(shù)量為9500臺。由除熱要求的換氣次數(shù)為30.77次/h。

（3）新風機組的參數(shù)及干盤管的負荷
新風量為90萬m3/h，新風機組的初效、中效、高效濾網(wǎng)的過濾效率分別為35%、85%、95%。回風量1688.77萬m3/h，回風比s=0.949。計算出干盤管空氣露點溫度13.5℃，焓值41.72kJ/kg。干盤管的總負荷為36421kW。

（4）據(jù)潔凈室含塵濃度計算的換氣次數(shù)
室內操作人員的發(fā)塵量為G=5064粒/（m3?min），室內平均含塵濃度11766粒/m3，F(xiàn)FU的送風含塵濃度8.786粒/m3。按均勻分布理論計算的換氣次數(shù)為25.84次/h，取ψ=l.19，則按不均勻分布理論計算的換氣次數(shù)為30.75次/h，比較后確定該潔凈室的換氣次數(shù)為30.77次/h。
    潔凈室實際安裝的FFU數(shù)量為9538臺，3000*1600mm的干盤管470臺，350*1600mm的干盤管54臺。經(jīng)第三方測試結果顯示，潔凈室各項指標均達到了設計標準，滿足工藝要求。

6  結論

MAU+FFU+DCC潔凈空調系統(tǒng)是目前電子產(chǎn)業(yè)廣泛應用的一種潔凈室空調技術，尤其是潔凈級別較高的垂直單向流潔凈室。隨著人們對于MAU+FFU+DCC這種空調系統(tǒng)理論分析的提高和實際應用經(jīng)驗的積累，以及制造水平的發(fā)展，系統(tǒng)成本也會得到很好的控制，應用也將會有更廣闊的前景。