在潔凈室的設計過(guò)程中，其送風(fēng)量一般按換氣次數確定，對于百級以上潔凈室，其要求嚴格，為潔凈單向流，一般不按換氣次數確定，其送風(fēng)量為：送風(fēng)口有效面積*出風(fēng)口風(fēng)速（風(fēng)速一般為0.25m/s~0.3 m/s，考慮衰減，一般取0.4 m/s ~0.45 m/s）。千級潔凈室：50～60次/h，萬(wàn)級潔凈室：15～25次/h，十萬(wàn)級潔凈室：10～15次/h[1]（對于高熱型電子廠(chǎng)房應還要按消除余熱去計算送風(fēng)量，兩者取較大值）。其送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)較之舒適性空調難確定。

現以某電子廠(chǎng)潔凈室夏季一次回風(fēng)系統為例，設計參數見(jiàn)下表：

潔凈室設計參數 表1

風(fēng)量負荷計算見(jiàn)下表：熱濕比的定義為空氣的焓變化和濕量變化之比 ε=Q/W   Q為室內計算的熱負荷 W為室內計算是濕負荷 

潔凈室風(fēng)量負荷計算 表2

備注：新風(fēng)量取10%

空氣處理過(guò)程：采用一次回風(fēng)處理方式，室外新風(fēng)與回風(fēng)混合后處理至露點(diǎn)L，經(jīng)再熱后至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O，由O點(diǎn)沿熱濕比線(xiàn)吸收室內余熱余濕后，達到室內狀態(tài)點(diǎn)。處理過(guò)程如下圖所示：

圖1：潔凈室一次回風(fēng)空氣處理焓濕圖

由于潔凈空調是根據送風(fēng)量來(lái)確定送風(fēng)溫差（送風(fēng)溫差較?。?，故一般不能采用露點(diǎn)送風(fēng)。

各狀態(tài)點(diǎn)確定（以千級潔凈室為例）：

Δh=Q/G

Δh：室內狀態(tài)點(diǎn)同送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的焓差（in-io）；

Q：室內余熱；

G：房間送風(fēng)量；

室內狀態(tài)點(diǎn)焓值in為：50.26kJ/kg，Q：40 kw，G：23430 m3/h（7.81kg/s），可得：

Δh=40/7.81 

=5.12kJ/kg

即可求出送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的焓值io =45.14 kJ/kg，過(guò)io作等焓線(xiàn)與熱濕比線(xiàn)（對于高熱型電子廠(chǎng)房，室內散濕量極少，主要散濕源為人體散濕，熱濕比線(xiàn)近似于垂直，所以對回風(fēng)的處理不能是除濕過(guò)程）的交點(diǎn)即可得送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O。L點(diǎn)：連接室內點(diǎn)N與送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O，并延長(cháng)與95%等相對濕度線(xiàn)相交，即得L點(diǎn)。M點(diǎn)：根據新回風(fēng)混合，混合比等于新回風(fēng)之反比，即NM/MW=新風(fēng)量/回風(fēng)量，即得M點(diǎn)。各狀點(diǎn)參數見(jiàn)下表：

各狀態(tài)點(diǎn)參數 表3

由圖可知：

室內負荷：Q1=G*（in-io）

=7.81*5.12

=40kw

新風(fēng)負荷：Q2=Gw*（iw-in）=G*（iw-in）

=0.781*41.82

=32.7kw

再熱量：  Q3=G*（io-il）

=7.81*3.94

=30.77kw

總負荷：Q= G*（iw-il）=Q1+Q2+Q3

=40+32.7+30.77

= 103.5kw

同理可計算其他幾間潔凈室的冷量同再熱量。

潔凈室一次回風(fēng)冷量同再熱量 表4

對于上述十萬(wàn)級潔凈室，若按規范所要求的換氣次數去確定其送風(fēng)量，進(jìn)而計算確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，可發(fā)現，由于送風(fēng)量過(guò)小，在焓濕圖上找不這一狀態(tài)點(diǎn)，此時(shí)送風(fēng)量必須按消除室內余熱來(lái)計算（此情況下可采用露點(diǎn)送風(fēng)，不須再熱）。

上述十萬(wàn)級潔凈送風(fēng)量：

G=Q/in-il

=30/(50.26-41.2)

=3.31kg/s（9933m3/h）

新風(fēng)負荷：Gw=0.331*（92.08-50.26）

=13.84kw

觀(guān)察分析可知，在一次回風(fēng)系統中須再熱，浪費能源，同時(shí)由于冷熱抵消，還要多消耗等量的冷量，不符合節能原則。

由于現階段，自動(dòng)控制技術(shù)越來(lái)越成熟，大部分工程公司都采用PI控制器或DDC控制器來(lái)控制空調的溫濕度（控制冷凍水流量），控制原理如下圖所示：

圖2：DDC自動(dòng)控制原理圖

控制原理：

安裝在回風(fēng)管內的溫度傳感器T檢測的溫度送至DDC與設定的點(diǎn)相比較，用比例積分控制，輸出相應的電壓控制電動(dòng)調節閥M的開(kāi)度，從而精確調節凍凍水流量，使送風(fēng)溫度保持在所需要的范圍內。

同理，安裝在回風(fēng)管內的濕度傳感器H所檢測的濕度送往DDC與設定值相比較，用比例積分控制輸出相應的電壓信號，控制表冷器電動(dòng)調節閥或加濕器的電動(dòng)調節閥的開(kāi)度，控制除濕量或加濕量，使送風(fēng)相對濕度保持在所要求的范圍內。

由于DDC根據回風(fēng)所反饋的溫濕度自動(dòng)控制冷水的流量同加濕用蒸汽量，控制精確，故現對DDC的使用已走進(jìn)了一個(gè)誤區：對于一次回風(fēng)系統不使用再熱，完全依賴(lài)DDC的自動(dòng)控制，即室內多少負荷，通過(guò)DDC控制電動(dòng)閥，給冷盤(pán)管多少冷凍水量，或相當一部分人認為，用DDC控制冷凍水量，便處理過(guò)的空氣直接達到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，省去再熱量同等量的冷量。通過(guò)分析可知，僅用DDC控制不能使空氣狀態(tài)直接達到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。結合焓濕圖，詳細分析如下：

方案1：

方案2：

方案1:從焓濕圖可看出：從M點(diǎn)到O點(diǎn)是一個(gè)降溫除濕過(guò)程，但O點(diǎn)不是露點(diǎn)，且線(xiàn)段MO上任一點(diǎn)都不存在露點(diǎn)，故從M點(diǎn)直接處理至O點(diǎn)是不可能實(shí)現的。

方案2：從焓濕圖可看出：從M點(diǎn)到L點(diǎn)是等濕過(guò)程（即提供的冷凍水溫度高于其露點(diǎn)，即干盤(pán)管），從L點(diǎn)到O點(diǎn)為等焓除濕過(guò)程，這一個(gè)過(guò)程難以實(shí)現。

方案3：從焓濕圖可看出：新風(fēng)集中處理至露點(diǎn)L（承擔部分室負荷），室內回風(fēng)處理至L’點(diǎn)（等濕過(guò)程），處理過(guò)的新風(fēng)同回風(fēng)的混合點(diǎn)剛好在送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O上：L’O/OL=新風(fēng)量/回風(fēng)量。

此種空氣處理方式，新風(fēng)由新風(fēng)機組集中處理，再與處理過(guò)的回風(fēng)混合至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，省去再熱量，適用于多個(gè)回風(fēng)機組集中布置。  

對于此種空氣處理方式，回風(fēng)機組同新風(fēng)機組對冷凍水水溫要求不同，由于冷水機組的冷凍水供回水溫度通常為7oC-12oC，故新風(fēng)機組直接引自冷水機組冷凍水即可，而回風(fēng)機組所用冷凍水則須經(jīng)換熱器換熱?；仫L(fēng)處理狀態(tài)點(diǎn)可由DDC控制系統精確控制。各狀態(tài)點(diǎn)參數如下表所示：

一次回風(fēng)各狀態(tài)點(diǎn)參數  表5

由圖可知：

新風(fēng)負荷：Q1=Gw*（iw-il）

=0.781*50.88

=39.7kw

回風(fēng)負荷：Q2=(G-Gw)*（in-il’）

=7.03*4.68

=32.9kw

總冷負荷：Q=Q1+Q2

=39.7+32.9

=72.9kw

同理可計算其他潔凈室新風(fēng)負荷同回風(fēng)負荷：

潔凈室新風(fēng)負荷、回風(fēng)負荷 表6

備注：上述十萬(wàn)級潔凈室采用圖1所示空氣處理方式（露點(diǎn)送風(fēng)）。

兩種空氣處理方式能量消耗對比如下表所示：

兩種空氣處理方式能量消耗 表7

通過(guò)觀(guān)察可知：總冷負荷與再熱式一次回風(fēng)系統的室內負荷+新風(fēng)負荷的總和相等，即用些種空氣處理方式省掉了再熱量,同時(shí)還有相應等量的冷量,節能效益相當可觀(guān).

DDC控制原理圖：

圖6：方案3DDC自動(dòng)控制原理圖

當室內余熱增大時(shí)，溫度傳感器所反饋的溫度值大于DDC系統的設定值，DDC通過(guò)所反饋的信號去控制電動(dòng)調節閥的開(kāi)度，增大冷凍水流量從而提高送風(fēng)溫差，才能消除室內余熱，即送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O下移。相應的回風(fēng)處理狀態(tài)點(diǎn)L’也下移。L’O/OL=新風(fēng)量/回風(fēng)量。

同理，當室內余熱減少時(shí)，調節過(guò)程與室內余熱量增大時(shí)相反。

從焓濕圖上可看出此種空氣處理方式有一個(gè)特點(diǎn)：熱濕比大，回風(fēng)處理為等濕處理。此種空氣處理方式對于低熱高濕型潔凈室是否也可行呢？我們可從焓濕圖上加以分析：

圖7方案3在低熱高濕型潔凈室空氣處理焓濕圖

從焓濕圖可看出：新風(fēng)集中處理至露點(diǎn)L（承擔部分室負荷），室內回風(fēng)處理至L’點(diǎn)，為降溫除濕過(guò)程，L’點(diǎn)為非露點(diǎn)，故這一過(guò)程不可能實(shí)現。

綜上分析，此種一次回風(fēng)空氣處理方式僅適用于高熱少濕型潔凈室。對于低熱高濕型潔凈室不能僅依靠DDC控制，必須采用再熱，才得到相適的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，為節約能源，建議采用采用二次回風(fēng)方式（空氣調節教材上已有詳細敘述，故在此不再贅述）。

結論：通過(guò)以上分析對比可以看出，針對高熱少濕型潔凈室，采用合適的空氣處理方式，可以達到節能目的，潔凈級別越高，節能效果越明顯。但對于低級別潔凈室節能效果不大，在實(shí)際建設中，從節能和投資的角度綜合考慮，采用常規一次回風(fēng)（圖示所示空氣處理方式）更為合算。