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太阳能电池厂房洁净室系统的节能设计和节能运行 Saving Energy Design and Operation of Cleanroom system in SunFAB 信息产业电子第十一设计研究院有限公司 崔永祥 ? 【摘要】针对太阳能电池厂房的洁净室系统的节能问题，分析了洁净室系统节能方向，节能的措施和建议，并就这些措施和方法进行了讨论。同时对已有洁净室系统的运行或改造提供了相应论述。 【关键词】洁净室 节能设计 节能运行 节能改造 ? 2008年金融风暴，国际能源价格如同过山车式的急剧涨跌，变化莫测，未来经济形势还不明朗，全球仍处于金融风暴导致的负面影响下，以高科技为代表的半导体行业和以绿色能源为标称的光伏电池行业均迅速进入冰冷的冬季。但在2010年的1月，全球经济的回暖，带来新的一轮发展机遇。 对于中国市场，与洁净系统相关的行业（半导体、TFT/LED/LCD、太阳能电池、生物制药、精细化工等）是受国家政策鼓励和支持的发展行业，受其影响较小，仍基本保持过去的投资发展局面。目前国内能源价格在2008年全球石油大幅上涨时，电力和石化能源价格并没有大幅上涨，在2008年底大幅下跌时也没有大幅度下调，而是维持一个相对稳定的能源价格体系。此外，国家继续加大对小煤窑的整顿，煤炭资源和电力价格将不大可能出现下调迹象。2010年，经济复舒将进一步带来电力价格的上扬。总体上，随着能源消耗的增加以及地下石化资源储量的减少，能源价格上涨仍是大势所趋。 面对越来越昂贵的电费、油费和日渐上扬的劳动力成本，各个行业的洁净室经营者都在积极寻找节约开支的方法。目前的能源价格与前几年早已翻了一翻。与此同时，中国的洁净室系统的业务量稳步上升，尤其是光电、太阳能电池和微电子行业。近两年，洁净室设计的趋势和几年前那些令人振奋的技术革新相比，已经不可同日而语。在过去的几十年里，人们关心的是技术的进步以及不断缩小产品的尺寸、尘埃的直径、最高的净化等级，而2010年，对大多数洁净室管理人员和设计人员的目标：节能和稳定。 从半导体行业到光伏电池制造行业，洁净室行业里的每一个人都在积极地寻求提高效率的方法。现在，不管是寻求更好地管理或者改造现有洁净室，使它变得更干净或者更节能的方法，还是决定何时投资、投资什么样的新洁净室，在决策时成本的作用比以往任何时候都显得更加突出?伴随国际市场经济的低迷期，为了维持生存对一些公司来说，降低价格和减少消耗是业务发展的必然趋势。当前的首要任务是降低运营成本，特别是在开始建造一个新洁净室时，更应该如此。 1、节能方向研究 根据近年所做项目的数据，统计了10个典型的SunFAB（太阳能电池厂房洁净室）的能源消耗比例，下图是统计SunFAB洁净室系统运转时电力消耗的分布情况。 由此可见，在SunFAB洁净室系统工艺生产设备电力消耗平均只占47%，而空调动力系统合计占35%（其中冷冻水系统19%，净化空调风系统6%，制热及排风10%）。同时，洁净室系统的单位面积平均能耗（1200~1500W/m2）远远高于其他大多数制造行业，能源消耗的直接成本对洁净室的运营者有着重大的现实意义，?能源成本的增加对洁净室产品的成本有非常重要而直接影响，在不影响产品质量或是不增加成本的前提下减少直接能源消耗，减少洁净室的能源花费是显而易见的建议。 由于洁净室系统总体的动力消耗非常大，洁净室系统在各个方面都有提高能源效率的机会。 ????? 送风和排气系统部分占到了总量的9％。合理设计该系统有将对降低洁净室系统的平均能耗有很大的积极意义。对于已建成的系统，要审核系统风量和可以调整的部分，避免超量排风，带来巨大浪费。 ????? 生产设备占据大量能耗（平均47%），由于生产设备本身的价值高，选用节能产品与设备投资的比例很小，而整体节能的空间很大。 ????? 冷冻系统的制冷机和水泵是典型的耗能大户，由于其受天气环境的影响，过于精密的温度湿度控制和过于低的温度要求恰恰为这些系统的耗能带来借口和机会。合理设计系统的控制标准，并与外界大气环境参数相关联的模式，将大大降低冷冻站系统的能耗。 ????? 其他系统仍然有很大的节能空间，设计初期不烦采用多种设计方案，进行模拟评估，以选择最合理的系统。 2、节能措施 2．1 HVAC系统的节能措施 ???较低的送风和排气气流的速率能保存能量并且降低成本。举例来说，一个设计合理的排气系统可以消除排气波动，降低流量，那么，在装配车间能源的消耗会降低10％至20％。过高的风速不仅增加风机电耗也带来更多的噪声。 ???在通过风管和过滤器时，低面速的冷却盘管具有更低的压降和更小的能量损失以及更高的换热效率，能够为风系统节约3％至7％的洁净室运行电能。根据工程经验，洁净室系统的空调机组（AHU，MAU）面风速选用在2