潔凈室不同于一般的舒適性空調(diào)房間，室內(nèi)的溫濕度控制要求精度較高。同時(shí)對空氣的潔凈度也有較高要求，使得換氣次數(shù)較多，新風(fēng)量大，甚至有直排系統(tǒng)。

例如，藥廠的生產(chǎn)車間一般要求溫度在22℃±2℃，相對濕度在55%±5%以內(nèi)。

并且外界的溫濕度變化對室內(nèi)溫濕度影響較大，所以需要選擇合理的溫濕度控制方案，才能確保室內(nèi)的溫濕度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

01

為何潔凈室需要溫濕度控制進(jìn)行？

潔凈室的溫濕度主要是根據(jù)工藝要求來確定，但在滿足工藝要求的條件下，應(yīng)考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔凈度要求的提高，出現(xiàn)了工藝對溫濕度的要求也越來越嚴(yán)的趨勢。

一般來說，由于加工精度越來越精細(xì)，所以對溫度波動范圍的要求越來越小。

例如，在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中，作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數(shù)的差要求越來越小。直徑100um的硅片，溫度上升1度，就引起了0.24um線性膨脹，所以必須有±0.1度的恒溫。同時(shí)要求濕度值一般較低，因?yàn)槿顺龊挂院?，對產(chǎn)品將有污染，特別是怕鈉的半導(dǎo)體車間，這種車間不宜超過25度。

濕度過高產(chǎn)生的問題更多。

相對濕度超過55%時(shí)，冷卻水管壁上會結(jié)露，如果發(fā)生在精密裝置或電路中，就會引起各種事故。相對濕度在50%時(shí)易生銹。

此外，濕度太高時(shí)將通過空氣中的水分子把硅片表面粘著的灰塵化學(xué)吸附在表面耐難以清除。

相對濕度越高，粘附的難去掉，但當(dāng)相對濕度低于30%時(shí)，又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于表面，同時(shí)大量半導(dǎo)體器件容易發(fā)生擊穿。對于硅片生產(chǎn)最佳溫度范圍為35-45%。

02

溫濕度控制的特性以及常見問題

? 溫濕度控制的特性

對濕空氣單純地加熱或制冷過程，是環(huán)境含濕量保持不變的過程，即絕對濕度保持不變的過程。

濕空氣經(jīng)過盤管加熱，溫度升高而相對濕度下降；相反，對冷卻過程，溫度下降而相對濕度相應(yīng)升高。

因此，我們可以得出，溫度和相對濕度是兩個不同方向的控制量，要使溫濕度同時(shí)向相同的趨勢變化，單純地靠加熱/冷卻過程是不能實(shí)現(xiàn)的。

冷卻去濕過程是濕空氣經(jīng)冷卻達(dá)到飽和后繼續(xù)制冷的過程，濕空氣經(jīng)過冷卻盤管析出水滴，從而降低了絕對濕度，起到降濕的作用。

所以，可以將空氣處理過程分為加熱、加熱加濕、制冷、制冷再熱和制冷加濕等5個部分。

序號	控制狀態(tài)	控制方式
1	濕度過警戒濕度	加熱
2	溫度低、濕度低	加熱加濕
3	溫度高、濕度低但絕對濕度高	制冷
4	溫度低、濕度高	制冷加熱
5	溫度低、濕度低但絕對濕度低	制冷加濕

? 實(shí)際過程中所采用的方法以及常見問題

（1）冷熱水閥的控制問題

溫度變化的方向與冷/熱水閥的動作方向相反，通常是采用冬夏季分開的運(yùn)行模式。這樣的做法在過度季節(jié)會難以判斷和確定運(yùn)行模式，很容易造成室內(nèi)溫濕度的失調(diào)。

（2）常規(guī)的處理方法及問題

為了解決除濕問題，通常采用濕度優(yōu)先的方法，冷水閥主要用來除濕，同時(shí)也造成溫度的下降，然后通過熱水閥的再熱，使溫濕度均能達(dá)到所要求的值。

這樣的做法雖然可以滿足設(shè)計(jì)要求，但在相當(dāng)多的時(shí)候，冷熱水閥使能量相互抵消，造成了能源的浪費(fèi)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個建筑物能耗的50%～60%。

因此，對空調(diào)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化控制，選擇合理的控制方法，對建筑節(jié)能具有重要的意義。

單純地采用回風(fēng)溫度閉環(huán)控制冷/熱水閥以控制室內(nèi)溫度的做法，其PID參數(shù)難以整定在合適的范圍內(nèi)，很難保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。

如果調(diào)節(jié)動作慢，造成提前開機(jī)時(shí)間過長；調(diào)節(jié)動作快，則很容易造成系統(tǒng)的超調(diào)，甚至產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象。

附：

END

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