电子洁净厂房中FFU发热量计算探讨

FFU选型与技术参数FFU（Fan Filter Unit）也称为风机过滤单元，是一种集风机与过滤器为一体的空气净化设备，广泛应用于洁净室、实验室、医院手术室、电子厂等场所，其主要功能是通过风机将空气吸入过滤器，经过过滤后排出洁净的空气，以保持室内环境的洁净程度。

在进行FFU选型时，需要考虑以下技术参数：1.风量：即FFU的风机能够输出的空气流量，一般以立方米/小时（m³/h）来表示。

选择合适的风量大小取决于所需的洁净程度和房间的大小。

根据洁净室等级的要求，可采用不同的风量。

2.噪音：FFU的噪音水平也是需要考虑的因素，特别是在对噪音敏感的场所，如实验室、手术室等。

噪音一般以分贝（dB）为单位来度量，选择低噪音的FFU能够提供更好的工作环境。

3.外部压力：即FFU对外部系统的阻力，一般以帕斯卡（Pa）为单位。

外部压力的大小与管道长度、管径、弯头等因素有关，需要与系统的设计和管道参数相匹配。

4.过滤效率：过滤效率用于描述FFU的过滤器对空气中微粒的过滤效果，常用的过滤等级有H14、H13、H11等。

过滤效率越高，能够过滤掉的微粒尺寸越小，适用于对洁净程度要求较高的场所。

5. 外形尺寸：FFU的外形尺寸包括长度、宽度和高度，需要根据安装空间的大小选择合适的尺寸。

一般来说，FFU的高度一般为2英尺（610mm）或3英尺（915mm）。

6.控制方式：FFU的控制方式有手动和自动两种。

手动控制方式通常是通过风机开关手动控制FFU的开关机、调节风量等。

自动控制方式则可以通过外部的传感器监测空气质量、温湿度等参数，并自动调节FFU的工作状态。

7.电源电压：FFU的电源电压也是需要注意的。

一般来说，电源电压可选择220V或380V，取决于现场的电源情况。

8.防静电性能：一些特殊场所可能需要FFU具有防静电性能，以防止静电对设备或产品的影响。

这时需要选择具有防静电功能的FFU。

总之，在选型FFU时，需要综合考虑空气净化要求、工作环境条件、设备参数等多方面因素，以选择合适的FFU产品。

电子洁净厂房空调末端节能设计方案探讨摘要：针对工厂洁净厂房暖通空调的节能设计问题，设计工作中，需要围绕生产工艺、室内环境展开分析。

洁净厂房室内环境要求相对较高，导致空调系统能耗高。

本文结合某B工厂洁净厂房情况，分析了其暖通空调节能设计的相关问题，并提出具体的节能优化设计方法。

关键词：洁净厂房；MAU+FFU+DC；AHU+HEAP；节能设计；电子洁净厂房面积大、温湿度精度、洁净等级要求高；相比于普通空调系统，制冷负荷强度高，且生产工艺多样。

随着电子产品更迭，行业净化级别逐步提高，工厂产品的生产成本有增无减，节能成为各大厂商的迫切需求。

不同的空调设计方案对能耗的需求差异较大。

1.洁净厂房暖通空调设计的基本概述在工厂洁净厂房暖通空调设计时，应该提高设计标准，明确暖通设计角度，确保在工艺生产环境达标前提下，结合相关质量管理规范技术要求降低能耗。

所以说，结合相关行业技术要求，确保工厂洁净厂房建立暖通空调节能设计的方案机制，保证工程洁净厂房暖通空调设计工作实施到位[1]。

1.洁净厂房空调末端主体设计方案对比案例分析2.1、某洁净厂房暖通空调设计项目的基本概况该洁净厂房刮涂千级区工艺段房间面积1330㎡，室内负荷为283.3kw，工艺排风量63600CMM，考虑正压设计总新风量为73200CMM ，总送风量为280000CMM。

室内设计温度为22±2℃，相对湿度控制为50±5%。

2.2、洁净厂房暖通空调设计的技术要点及方案探讨实际运行该净化区室内冷负荷指标为213w/m2左右（仅包含室内维护结构、灯光、人员、工艺设备散热），再加上新风负荷指标达381w/m2。

制冷水采用7~12℃，制热水用40~45℃，加湿方式采用等焓加湿。

本文主要就净化区空调末端方案的主要选择方式来做探讨：•AHU+HEAP空调方案常规项目中多采用AHU+HEAP（高效风口）最终计算送风量为248710CMH，新风量为74910CMH，采用4台AHU新回风混合机组，选型如下：台数单台参数风量CMH制冷kw制热kw再热kw加湿kg/h风机功率kw全压pa465000507158135112451650不考虑冰机等冷热源，经计算水泵选型如下：水泵(AHU)处理量m3/h台数额定流量m3/h扬程/h电功率制冷34941203015.0制热109350267. 5•MAU+FFU+DC方案若改为MAU+FFU+DC方案，采用3℃温差计算送风量，消除负荷风量为280500CMH，略大于净化风量,新风量不变。

MAU FFU DCC系统在电子洁净厂房中的应用1. 引言在电子洁净厂房中，保持洁净环境是至关重要的。

为了达到这一目标，许多厂商采用了MAU FFU DCC系统。

此系统结合了空气净化、风机过滤单元(FFU)和空气动力学控制(DCC)技术，能够有效地控制空气质量，降低污染物的浓度，提供一个适合电子生产的洁净工作环境。

2. MAU FFU DCC系统的基本原理MAU FFU DCC系统基本原理是通过空气净化和空气动力学控制来实现洁净环境的目标。

2.1 空气净化空气净化是MAU FFU DCC系统中的关键步骤。

该系统通常使用高效过滤器来去除空气中的颗粒物和有害物质。

这些过滤器可以过滤掉尺寸在0.3微米以上的微小颗粒，包括灰尘、花粉、细菌、病毒等。

通过净化空气，系统可以降低空气中的颗粒物浓度，提供一个洁净的工作环境。

2.2 风机过滤单元(FFU)FFU是MAU FFU DCC系统中的另一个核心组件。

它由风机和过滤器组成，能够提供稳定的气流，并将处理后的空气均匀分布到整个厂房中。

FFU的风机通常采用无刷直流电机，具有低噪音、低振动和高效能的特点。

通过FFU，系统可以确保洁净环境的气流质量和稳定性。

2.3 空气动力学控制(DCC)DCC是MAU FFU DCC系统中的关键技术之一。

它通过监测空气的温度、湿度和压力等参数，实现对空气流速、流向和流量的动态控制。

DCC系统能够根据实时的环境条件，调整风机的转速和气流的分布，从而确保洁净环境的稳定性。

通过DCC，系统可以有效地控制空气流动，降低污染物的扩散和积累，提高工作环境的洁净度。

3. MAU FFU DCC系统的应用示例MAU FFU DCC系统在电子洁净厂房中的应用广泛，以下是一些应用示例：3.1 芯片制造在芯片制造过程中，严格的洁净环境是确保产品质量的重要因素。

MAU FFU DCC系统可以提供高效的空气净化和稳定的气流控制，降低空气中的微粒浓度，并阻止颗粒物进入芯片制造设备。

2018年16期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application电子洁净厂房中FFU 发热量计算探讨张鹏飞（北京中瑞电子系统工程设计院有限公司，北京100000）引言根据工业建筑特点，洁净空调不同于舒适性空调，其冷热负荷的组成特点也有较大的区别。

洁净空调系统的主控参数比较严格，不仅体现温湿度精度控制，还体现在把控洁净度、噪声等级、防微震、工艺废气处理、严格的气流组织设计等方面。

因此，洁净空调系统的冷热负荷计算也有区别于常规冷热负荷计算的特点。

分析其组成有，人员、设备发热量（考虑冷却系统带走的热量）、维护结构传热量、FFU 发热量、照明传热量、新风折减的发热量（考虑电子厂房新风处理送风点）等。

本文笔者单将FFU 这项计算拿出来结合实际工程项目做比对得出结论。

1理论基础（1）FFU 风机过滤单元物理特点。

FFU 是由一个高性能、压出式、直驱式后径向叶轮风机/马达置于不锈钢/铝合金/镀铝锌箱体中，配合一个高效过滤器或超高效过滤器。

成品FFU 要进行COP 测试。

（2）FFU 叶轮设计差别化不大，故其对应的风机效率主要落在了匹配的马达上。

所以FFU 主要发热源在电机马达上。

（3）FFU 可以视同为一种自带过滤器的风机。

然而风机所匹配的电机功率公式如下：N=K*Nz式中：K-电动机容量安全系数；见表1。

Nz-风机所需要的轴功率（kW ）；Nz=Q*P 3600*1000*η*ηm ；Q-风机所输入的风量，m 3/h ；P-风机所产生的风压，Pa ；η-风机的效率；ηm-风机的传动效率，见表2。

因直流风机/马达的特点有，a.更少的线路；b.更容易实现；c 更容易安装和节省人力。

所以选取常见的直流电机型号参数表研究如表3。

（1）风机的传动效率若我们按电动直联100%考虑，不考虑此部分的内耗。

那么查阅表1，可知我们所匹配的电动机安全系数为1.5（以风量2400m 3/h 为例，名牌功率摘要：在施工图设计阶段中，电子工业洁净厂房的冷热负荷计算是设计师关乎执行空调设计方案的重要依据，也是冷热源设备选取的根基。

厦门华旸建筑工程设计有限公司吴玉裕摘要：浅谈电子洁净厂房中空调新风量计算，新风集中预处理优势及其温湿控制方案。

关键词：电子厂房新风量计算新风集中预处理温湿度引言：随着工业社会的发展，洁净空调应用于社会广泛领域，包括电子工业，航天工业，制药工业，医疗，纺织工业等等，而新风在洁净空调中扮演着重要角色。

在电子洁净厂房中，洁净等级基本涵盖了30万级到100级，甚至更高，因而要求空调送风换气次数从几十次到几百次不等，是一个能耗很高的行业。

通过近几年具体设计中发现，新风集中预处理在节能、控制、管理等方面上具有许多优势。

本文将简要阐述电子洁净厂房中新风量的计算，新风集中预处理优势及其空气热湿处理和控制方案。

一、新风量计算：1.1、在洁净空调中，新风对于生产安全，产品质量起着举足轻重的作用。

由于新陈代谢的需要，人体需要不断吸入氧气，呼出二氧化碳，如果在没有新风的环境中工作会有缺氧的现象如: 头晕、恶心、烦燥、工作效率低等。

所以空调净化系统中满足人员卫生要求的新风量一般为不小于40m3/（h*人) 。

1.2、洁净空间一般都伴有工艺需求的排风，为了平衡这部分排至室外的空气量，净化系统需要补偿相应的新风量。

1.3、为防止室外或相邻的其他用途房间的空气渗入空调净化车间，干扰其洁净度或温、湿度，这类应维持正压的空气量将由新风来补充，这部分新风量计算主要有缝隙法及换气次数法，这里不做具体介绍。

1.4、满足相当于总风量一定比例的新风量，根据经验，考虑到洁净空调系统中空调机组和送风管道内正压较高，沿程将有可能有较大的漏损，为了安全起见，特别是在医药等行业，新风量的比例应满足非单向流洁净室总风量的10%~30%，单向流洁净室总风量的2%~4%。

这时候如果洁净室人员少，工艺排风少，正压也足够，按比例计算的新风量大于系统的需求时，就应该增加洁净空调的排风量来作为应对措施。

1.5、以下用一个图表来表示洁净空调系统中新风量的确定：二、新风净化及热湿处理：2.1、对于洁净室来说，新风是空调系统中一个主要的污染源；不经过过滤的新风会使表冷器堵死, 使表冷器的传热系数下降, 而且有害的化学颗粒对表冷器具有腐蚀性，大量的细菌又在其附近繁殖,降低了表冷器及高效空气过滤器的使用寿命。

无尘车间ffu标准要求无尘车间是一种用于生产和加工需要高洁净度环境的产品的工作场所。

FFU （Fan Filter Unit，风机过滤器组件）是无尘车间中的重要设备之一，其作用是通过过滤空气中的微粒和颗粒物，提供洁净空气给车间。

为了确保无尘车间的工作效果和产品质量，以下是FFU标准要求的相关内容。

1. 滤芯的效率要求：滤芯是FFU的核心组件，其效率直接影响到空气的过滤效果。

根据不同的应用领域和需求，滤芯的效率等级可以有不同的要求。

一般而言，无尘车间中的FFU需要采用高效率的滤芯，如HEPA（High Efficiency Particulate Air）滤芯，其效率通常要求达到99.99%以上。

2. 风量的调节范围：FFU的风量调节范围需要能够满足无尘车间的空气流通需求。

根据不同的工艺要求和空气负荷计算，FFU应具备可调节的风量范围，以便根据需要灵活调整空气流速。

3. 低噪音性能要求：无尘车间通常需要保持安静的工作环境，以避免噪音对产品质量和工作人员的影响。

因此，FFU需要具备低噪音性能，其工作噪音应控制在合理的范围内。

4. 节能性能要求：为了提高无尘车间的能源利用效率和降低运行成本，FFU需要具备良好的节能性能。

这包括采用高效的风机和电机，减少能源浪费，并且具备智能控制功能，能够根据实际需要自动调节风流量。

5. 易于维护和清洁：为了保证FFU的长期稳定运行，其设计应考虑易于维护和清洁。

这包括易于更换滤芯、清洁风机和过滤器等组件，并提供相应的操作和维护说明，以便操作人员能够进行日常的维护工作。

综上所述，无尘车间中的FFU标准要求包括滤芯效率、风量调节范围、低噪音性能、节能性能以及易维护性等方面。

符合这些标准要求的FFU能够有效过滤空气中的微粒和颗粒物，提供洁净空气给车间，确保产品质量和生产环境的洁净度。

电子行业FFU设计洁净空调室为维持室内高洁净度，必须去除室内所产生的微尘粒子，因此对气流组织有严格的要求。

对于ISO3-ISO6级（1~1000级）的洁净室目前采用上顶棚送风、下地板回风的垂直单向流气流组织。

对于ISO7~ISO8级（10000~10000级）的洁净室常采用上顶棚送风、下侧回风口的非单向流气流组织。

（2）恒温恒湿控制精度高由于电子产品的制造工艺对温、湿度变化极为敏感，所以在洁净室工艺区域的空气参数须严格控制在极小的范围内。

洁净空调系统目前普遍采用了控制灵活、性能可靠的直接数字控制（Direct Digital Control,DDc)系统，当室内空气参数达不到设计要求时，可通过DDC控制系统来自动调节各阀门开大或关小。

这样就不至于使房间温、湿度波动太大，影响产品质量和成品率。

（3）新风量大，换气次数高在电子产品制造过程中需使用有毒的化学品，会产生有毒的废气，必须排出室外。

为保持洁净室内正压和满足卫生条件，必须补充大量新风。

为了保持高洁净度，洁净室应有较高的换气次数，同时室内的空气流速不能太大，一般在0、4m／s以下。

（4）洁净室空调冷负荷大但湿负荷很小，热湿比值接近无限大电子行业的洁净室一般都置于建筑物的中部，虽然通过围护结构的得热量较小，但洁净室内工艺设备的发热量相当大，即全年需要排除室内余热量。

如6in晶圆厂的单位面积耗电量约为1、35kW/m2，而8in晶圆厂的单位面积耗电量则约达到了1、9kW/m2。

洁净室内一般无散湿源，工作人员也是密封在防尘服中。

为了减少静电现象，空气不能太干燥，这就要求空调系统处理室内回风时不能是减湿过程。

二：FFU 洁净空调系统大循环量的回风的冷却由排数少、迎面风速低、水温为12~17℃的换热盘管承担，回风从回风道到顶棚时经换热盘管除去湿热。

由于该换热器的盘管温度高于回风的露点温度，换热器的表面没有液体水析出，故称其为干盘管（Dry Coil)。

室外新风经新风机组（Make-up Air Unit,MAU）、粗中效过滤、预热、降焓、减湿、再热、高效过滤后送入顶棚。

FFU的性能特点和应用FFU是FAN FILTERUNIT的缩写,中文称作“风机过滤单元”也就是将风机和过滤器组合在一起构成自身能提供动力的末端净化设备，过去在洁净工程中常用的带风机的高效过滤器的送风口，自净器，层流罩等都是FFU的一种。

不过，现在所说的FFU是具有标准模数尺寸，能按模数组合起来实现1级、10级、1000级等不同级别的洁净室的净化单元设备。

目前，国内、外常用的模数有920×615×350mm、1175×575×350、1225×615×350。

FFU一般由以下四部分组成：风机、过滤器、机壳、电器控制元件。

1.1风机高效率、低噪声、高余压、运动稳定、寿命长的小风机是FFU的核心设备。

目前市场上的FFU风机可分为：外转子后倾板形或扭曲叶片的小风机，内转子前倾多叶片的小风机。

两者各有优缺点。

风机的电机又有单相和三相多速交流电机和直流电机之分，一般而言直流电机调速方便、节能但价格昂贵，而交流电机高调速性能较差。

一般使用电压可为220V和380V。

1.2过滤器过滤器包括FFU吸入口的予过滤器和终端的高效过滤器(HEPA)或超高效过滤器(ULPA)。

这些过滤器最好采用低阻高效的产品，如何方便过滤器的更换也是一个研究的课题。

1.3 机壳为了实现FFU的低噪声，很多生产厂家都在机壳内做各种形式的消声和气流分配的研究，以求降低内阻，提高余压、减少噪声的效果。

1.4 电器控制元件是实现FFU自动化、节能化和维护管理方便的重要配件。

FFU的性能主要有：风量(通常以断面风速表示)、余压、能耗、效率、噪声和控制方式等。

2.1适应性由于FFU具有灵活性好，适应工艺变更能力强、采用负压密封使其简化和可*，又大大节省空调机房面积等优点而广泛地被采用在新建、改建和扩建的洁净工程中。

尤其是适应在层高低、机房面积不足的改扩建项目。

对于工艺变更的适应性而言，FFU更有其优越性。

典型风机过滤单元（FFU）性能分析与评价The Performance Analysis and Evaluation of Typical Fan Filter Unit同济大学 贾 琼* 林忠平 高乃平Jia Qiong, Lin Zhongping and Gao Naiping*摘要 风机过滤单元（Fan Filter Unit，简称FFU）是一种模块化的末端净化装置，以其结构紧凑、布置灵活等特点，在洁净室中被广泛应用。

针对FFU 不同工况下的性能进行测试，分析其能耗变化规律。

研究表明，在变工况条件下可根据FFU 能耗性能特征，调整群控策略，以实现节能运行。

针对不同FFU 样品的能耗性能的评价，应同时考虑初始能耗性能指数及使用过程中的能耗增长率两个因素，加以综合判断。

在产品的选择以及运行策略的制定方面对于FFU 的设计、制造及使用提出指导建议。

关键词 风机过滤单元；能耗性能指数；空气动力效率Abstract Fan Filter Unit (FFU) is a modular air cleaning terminal, which is widely used in cleanrooms because of its compact structure and flexible layout. The energy performance of FFU samples is tested and analyzed under different operating condition. The results show that, according to the energy performance characteristics, the energy consumption of FFU could be reduced through adjusting operating strategy. The evaluation of FFU energy performance should be based on both the energy performance index in the beginning and the growth rate while operating. Some suggestions on product selection and operating strategy are provided for the design, manufacture and use of FFU. Keywords FFU; Energy performance index; Total pressure efficiency0 引言FFU 主要由风机、电控元件、箱体和过滤器组成[1]。