国家标准 GB/T36527一2018 洁净室及相关受控环境节能指南 Cleanroomandassociatedcontrolledenvironments- Guidelinefenergysaving 2018-07-13发布 2018-11-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/36527一2018 目次前言范围 2 术语和定义 3 缩略语指南附录A资料性附录)洁净室净化空调系统的节能
GB/36527一2018 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由全国洁净室及相关受控环境标准化技术委员会(SAC/TC319)提出并归口本标准起草单位:电子工程设计院、苏州工业园区嘉合环境技术工程有限公司南京天加环境科技有限公司、常州祥明电机有限公司、中天道成(苏州)洁净技术有限公司、中电投工程研究检测评定中心、标准化协会、北京世源希达工程技术有限公司、上海德威净化设备工程有限公司,深圳新科特种装饰工程公司、北京希达建设监理有限责任公司、电子学会洁净技术分会、海南中电工程设计有限公司本标准主要起草人:王尧、张利群、陈霖新、蒋立、杨子强,姜皓遐、钱菁、石小雷、殷晓冬、张敏、吕明、翟传明、苏钢民、王鸿明徐火炬、李国平、刘娜、张玉斌、王大千
GB/36527一2018 洁净室及相关受控环境节能指南范围本标准给出了对洁净室及相关受控环境的节能指南本标准适用于洁净室及相关受控环境术语和定义下列术语和定义适用于本文件 2.1 热泵系统heat pumpssestem 将与周围介质温度相近的低位热源转移到高位热源,实现供热冷)的系统,由热泵和相关装置组成 2.2 净化空调系统aireleaningconditioningsystem 用于洁净室的空气净化用的空气调节系统 2.3 显热sensibleheat 在物质的吸热或放热过程中,能使其温度发生变化的热量 2.4 最小新风量minimumfreshairrequirement 单位时间内,为满足室内人员对新解空气的最低需要,或保证洁净室压差,而引人空气调节房间或系统的空气量 2.5 一次回风primaryreturnair 在集中空气处理设备中,与新风混合的部分室内空气 2.6 二次回风secondaryreturnair 在集中空气处理设备中,与处理过的混合空气再次混合的室内空气 2.7 冷热源系统根据洁净室的HVAC系统和产品生产工艺以及公用动力系统的冷量、热量需要,洁净室厂房设置的供冷系统、供热系统 2.8 自然冷却不开启制冷压缩机,利用环境低温对所需冷冻(却)水进行冷处理注通常指对制冷冷冻水和循环冷却水的冷处理
GB/T36527一2018 缩略语下列缩略语适用于本文件 AHU空调机组(空气处理单元)AirHandlingUnit) DC干表冷DryCoolin ing FFU风机过滤单元(FilterFanUnit HVAC暖通空调HeatingVentilationAir-Conditioning MAU 新风机组Make-UpAirUnit RHU循环风空调机组(RecireulationAirHandlingUnit 指南 4.1概述 4.1.1优化热传递过程,在洁净室的净化空调系统、冷热源系统中的换热器的设置、选用和确定技术参数时,应符合下列要求在各类热传递过程中应按具体技术参数合理设置换热器,并应做到增大对数温度差、提高传热 a 系数,降低“冷”“热”端温度差在换热器结构型式选择时,应充分发挥工作介质特性,合理选用板式,圆管式,扁管式、特型管 b 式等类型的换热装置合理回收利用各种品位的余热，一般应符合下列要求: 4.1.2 根据生产工艺、公用动力系统特点和技术参数,充分利用自然环境的低品位热能,降低能源消耗 a b 按洁净室对供冷,供热的需要,合理利用制冷系统制冷机的冷凝热,降低一次能源消耗 4.1.3应用热泵系统，一般有下列应用方式根据可获得的热源,经技术经济比较,在制冷站中配置一定比例的热泵型制冷机,既满足供热 a 需要,也提供相应的冷量当具有符合要求的工业排水余热或适宜的地表水源时,应优先采用水源热泵系统 b 4.1.4可采用燃气冷热电联供分布式能源系统,提高一次能源利用率 4.2路径 4.2.1主要路径节能路径主要有;环境参数和布置的合理、优化;选用节能产品;HVAC系统节能;冷热源系统节能;能源综合利用;系统运行管理等,见表1 洁净室节能路径提示(不限于此表1 序号减少能量消耗路径调控、优化方式洁净室环境参数”和布置的合理性分析生产工艺技术条件,进行参数和布置优化合理确定设备裕量(冷热量、风量)和选用节能产品设计控制 HHVAC系统的流程对产品特性的符合性" 设计、使用单位控制
GB/36527一2018 表1(续减少能量消耗路径调控、优化方式序号 HVAC系统节能最小新风量优先最佳送风点选择,避免“冷热相冲” 设计,使用单位控制降低空调风机温升二级表冷应用中温水系统的应用系统严密性(漏风率最低》冷令热源系统节能合理选用热源,有条件时采用热回收等不同季节冷热源系统供应参数调整设计、使用单位控制按HVAC系统特点,采用中温/低温供冷系统根据气象条件,合理选用“自由冷却”供冷系统合理利用低品位热能和应用热泵系统按实际热力学参数,根据需求进行技术经济比较各类设备的余热(废热)回收利用确定根据所在地区和企业条件,按节能环保效益、败综合能源供应系统和燃气冷热电联供分布式能源应用济效益选择洁净室的运行管理完整的管理文件和相应的措施洁净室环境参数包括空气洁净度等级、温度、相对湿度、压力等符合性包括HIVAC系统的流程及设备配置、系统划分,送风量,新风量等是否满足洁净室产品生产:工艺要求 4.2.2洁净室HVAC系统 4.2.2.1常用5种典型系统流程见表2 洁净室HvAC系统的设计要点 4.2.2.2 根据环境条件和对污染物控制要求,确定空气过滤系统 a 根据产品生产工艺要求,确定洁净室的洁净度等级、压力、温度、湿度,并在优化空气处理过程 b 的基础上合理选择净化空调系统,避免“冷热相冲”,实现最小新风量优先等措施在保证洁净度等级和规定压力的前提下,合理选择气流流型、准确计算送风量表2常用的5种典型的HvAc系统流程序号类型流程示意图新风 AHU 全新风直流系统易燃,易爆,有毒,有害气体环境(如动物房,生物安全实验室等) 新风 -次回风系统 AHU 空调风量>净化风量(净化级别低,室内热负荷大的洁净室
GB/T36527一2018 表2(续序号类型流程示意图新风二次回风系统电子,医药工厂常用的系统,比较节能 -次回风回风新风--A回 RHUO MAURHU系统目前医院常用流程,比较节能,系统简单 CR 新风 MAUFFU+DC系统 NA 大面积、高洁净度电子工厂(芯片厂,液品显示器厂)典型的系统 4.2.3洁净室HVAC系统的节能 4.2.3.1空调风量与净化风量分离,即降温冷媒与除湿冷媒分开,空调风量经过空调机组进行热湿处理,保证温湿度;净化风量不经过空调机组只是由FFU就地循环保证洁净度 4.2.3.2消除空气处理过程的冷热抵消现象 4.2.3.3空调机组风机的全压一般都在1500Pa以上,实测和计算的风机温升都超过1.5C;而FFU 风机的全压一般均小于300Pa,其风机温升只有0.5C 由于净化空调系统的风机及电机均在气流中减少风机温升就是降低热负荷,设计尽量选用高效风机及电机,且应尽量降低风机的全压 4.2.3.4在保证作业人员不小于50m'/h人)的新鲜空气量的基础上,尽量控制和减少生产设备的排风量,工艺设备的排风尽量密闭或加围挡,既减少了排风量同时也能提高排风的效果,加强围护结构、空调机组和送、回风管道的密封性,在维持一定正压的条件下尽可能减少送风量 4.2.3.5在满足生产工艺要求的前提下,尽量放宽温湿度精度的要求根据实际检测和计算,夏季时当把温度精度放宽1C时,空调耗冷量可减少5%左右(即节能5%左右) 相对湿度精度放宽5%时,空调耗冷量也可减少5%左右在保证要求的前提下,可合理放宽温湿度控制精度要求 4.2.3.6净化空调系统中的风机、水泵采取变频措施不同洁净等级洁净室综合能耗情况参见附录A的表A.1一表A.4 4.2.3.7 4.2.4冷热源系统冷热源系统的设计要点如下根据HVAC系统、产品生产工艺和公用动力系统供冷、供热的要求,合理确定的供应参数(流 a
GB/36527一2018 量,温度、压力等)和系统配置及其设备选型 b 应根据所在地区和工程项目特点,合理的综合利用低品位热能、环境条件和可能获得的余热 4.2.5余热废热)的回收和利用 4.2.5.1净化干燥压缩空气系统的压缩机排气热空气压缩机排气温度,空气压缩过程视为绝热压缩过程,排气温度按式(1)计算 T=Te 式中 T -压缩后空气的绝对温度,单位为开(K) T 压缩前空气的绝对温度,单位为开(K); 压缩比，E一 % -般e=2.53; P -压缩后空气的绝对压力,单位为兆帕(MPa); P -压缩前空气的绝对压力,单位为兆帕(MPa); 空气绝热指数,k=1.4 洁净厂房所用净化干燥压缩空气压力为0,5MPa0.8MPa，一般采用二级压缩的空气压缩机,每级的压缩比(e)一般为2.53,若按冬季压缩机吸人口温度20C(293K),压缩比为3计算,得到排气温度为128C 压缩后未经冷却的空气热量可直接利用或通过循环冷却水将压缩空气冷却至常温,同时获得30C40笔循环水进行利用 4.2.5.2冷水机组冷凝热 4.2.5.2.1洁净厂房均设有不同类型的冷水机组,通常冷水机组制冷过程的冷凝热约为制冷量的1.15倍一1.2倍,充分利用冷水机组在制冷的同时获得的冷凝热,可取得很可观的节能、经济效益 4.2.5.2.2冷凝热的回收利用方式,通常有单冷凝器热回收和双冷凝器两类基本方式在实际应用时应根据冷水机组容量和供热需求及其变化悄况,设置多种不同的配置方式和管路系统,如图1一图4 所示热负荷冷却塔冷却塔热交换器热负荷换热器冷凝器冷凝器燕发器蒸发器冷负荷冷负荷图1单冷凝器热回收系统示意图图2单冷凝器热回收系统示意图热交换器与冷却塔串联热交换器与冷却塔并联
GB/T36527一2018 热负荷冷却塔热负荷冷凝器热回收冷凝器冷凝器燕发器燕发器冷负荷冷负有图3单冷凝器热回收系统示意图图4双冷凝器热回收系统示意图 (无冷却塔用热设备需要较高温度) 4.2.5.3自然冷却 4.2.5.3.1冷冻水冷却机组的结构与常规机组相同,需增加制冷循环的制冷剂充注量和减少循环过程压力降,通常应增加一个储液罐和气态制冷剂、液态制冷剂的旁通管及其电动阀,并应增加相应的控制功能利用制冷系统中的制冷剂会重力流向最冷部分的特性,当冷却塔的循环冷却水温度低于冷冻水温度时,由于蒸发器内制冷剂压力比冷凝器压力高,所以已蒸发的制冷剂就会流向冷凝器;被冷却、冷凝的液态制冷剂利用重力流向蒸发器,从而形成制冷循环,如图5所示制冷循环的制冷量多少与制冷剂流量大小有关,而流量大小与蒸发器、冷凝器之间温差有关,一般此温差为2.2C一6.7C,相应可获得的制冷量为冷水机组额定制冷能力的10%~45%. 4.2.5.3.2制冷站循环冷却水冷却塔进行自然冷却适用于过渡季、冬季需冷冻水温为8C13C的洁净厂房,无需开启制冷压缩机,只需开启循环水泵在制冷站原有的供冷系统中增加板式换热器,将冷却塔的循环冷却水经板式换热器将冷冻水降温至需要温度,可减少电能消耗约30%40% 图6是 “自然冷却”的系统示意图冷器蒸发器图5自然冷却原理示意图
GB/36527一2018 冷却塔冷冻水梨冷冻水回水差压调节问冷冻水供水冷冻机冷却水系板式换热器冷却水供水图6“自然冷却”的系统示意图 4.2.5.4热泵系统应用 4.2.5.4.1为供应各类清净厂房所需大于或等于40C的热水,宜根据所在地区的自然条件、周围环境和洁净室内产品生产工艺特点,利用不同形式的热源采用不同类型的热泵系统,如土壤、地表水、地下水和再生水源等不同类型的热系系统 4.2.5.4.2当洁净厂房内产品生产工艺需供应大于或等于50C较高温度的热水时,可采用热泵系统提升水温,并同时可获得冷冻水供净化空调系统使用 4.2.6燃气冷热电联供分布式能源系统的应用 4.2.6.1燃气冷热电联供分布式能源系统与冷热电分供系统相比,其节能率应大于20% 4.2.6.2根据洁净厂房的所在城市或地区的电力供应状况、电价,对企业冷、热、电负荷及其变化状况等因素进行核算,结合未来发展规划,合理进行燃气冷热电联供分布式系统和设备的配置 4.2.6.3所在城市或地区有充足的天然气等燃气供应时,宜采用燃气冷热电联供分布式能源系统 4.2.6.4 应在冷,热,电负荷及其变化状况等因素进行核算的基础上,充分发挥燃气发电机的发电能力和利用余热,并满足下列要求燃气发电装置年负荷率应大于或等于额定发电能力的80% a b)分布式能源系统的全年余热利用率应大于或等于额定余热的80% c 燃气发电装置的年运行时间应大于或等于5000h 4.2.6.5燃气冷热电联供系统的余热利用设备有余热锅炉,吸收式制冷机或吸收式冷暖机和换热装置各种余热利用设备应根据燃气发电装置的类型及其余热形态和洁净厂房的冷,热负荷以及用途等、使用参数等因素进行选择燃气冷热电联供分布式能源系统,宜与企业的备用发电装置、热系系统和蓄热装置、蓄冷装置 4.2.6.6 结合,提高节能效果和运行经济性
GB/T36527一2018 附录 A 资料性附录) 洁净室净化空调系统的节能概况 A.1 洁净室的净化空调系统是能耗大户,其能耗占洁净室总能耗的50%一60% 集成电路工厂净化空调系统的耗电量大约占全厂总耗电量的50%;制药工业净化空调系统的耗电量大约占全厂总耗电量的60% 为保证厂房的洁净度等级,净化送风量要满足净化要求，一般情况下,IsO4级、,IsO5级单向流洁净室净化送风量的换气次数达500次/h一600次/h换气,IsO6级非单向流洁净室的换气次数也要 60次/h 然而,一般舒适性空调的送风量只有8次/h10次/h换气洁净室的送风量是一般舒适性空调的儿十倍洁净室净化空调的耗冷量大约为500w/m'1500w/m',而舒适性空调单位面积耗冷量只有100w/m'~150w/m';洁净室净化空调的耗冷量是舒适空调的5倍10倍洁净室净化空调单位面积耗电量大约是0.3kw/m'1.3kw/m',而一般舒适空调单位面积耗电量只有0.05kW/m 0.1kw/m,洁净室净化空调的耗电量是一般舒适空调的10倍以上 A.2净化空调系统的能耗比较洁净室运行能耗的计算是很复杂的,表A.l表A.4在确定一些参数的基础上,对IsO5级至 sO7级洁净度100m洁净室,分别给出了1500m/h新风量、3000m'/h新风量,室内显热20kw 和30kW的空调系统的能耗情况,供比较参考从表A.1一表A.4中可见:MAC十FFU十DC系统节能效果较好,洁净级别越高,能耗差越大
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洁净室及相关受控环境节能指南GB/T36527-2018

一、洁净室的概念和分类

洁净室是指能够控制空气颗粒浓度、温度、湿度、气压等关键参数，为生产和科研提供一个特定的高品质、可控制的环境。按净化等级划分，洁净室可以分为A、B、C、D四个级别，其中A级别要求最严格。

二、洁净室的设计和施工

洁净室的设计和施工应该符合一系列相关标准和规范，包括但不限于GB/T14644《洁净室与洁净场》、GB 50348《建筑节能设计标准》，以及GB 50017《结构设计规范》等。在设计和施工过程中，需要考虑空气处理系统、墙体、地面、天花板、门窗、照明等因素。

三、洁净室的验收

洁净室的验收应该在符合相关标准和规范的前提下进行。在验收过程中，需要对洁净度、风速、噪音、温湿度等关键参数进行检测，并且确保这些参数达到相应的要求。同时，也需要对空气处理系统、墙体、地面、天花板、门窗、照明等进行综合评估。

四、洁净室的运行和维护

洁净室的运行和维护是保证洁净室正常运行的关键。在运行方面，需要注意操作人员的行为，保证洁净室内部的环境不受污染。在维护方面，需要定期清洁、更换过滤器、检查设备等，以保持洁净室的良好状态。

五、洁净室的节能减排

在保证洁净室正常运行的前提下，实现节能减排是非常重要的。具体措施包括但不限于：合理使用空气处理系统，采用高效过滤器、节能灯具等节能设备，优化运行方式，以及在设计和施工过程中注重节能设计等方面。

综上所述，洁净室及相关受控环境节能指南GB/T36527-2018为我们提供了一个完整的框架，帮助我们更好地理解洁净室的概念和分类、设计和施工、验收、运行和维护等方面，并且也为我们实现节能减排提供更多的思路和指导。

在实际应用中，洁净室及相关受控环境节能指南GB/T36527-2018也需要结合企业自身的情况进行适当的调整和优化。希望各位读者在了解并遵循标准和规范的同时，也能够根据自身条件制定出一套行之有效的洁净室管理方案。

总而言之，洁净室是现代生产和科研中不可或缺的环境设施，而节能减排也是我们所面临的共同挑战。通过遵循最新版的《洁净室及相关受控环境节能指南》（GB/T36527-2018），我们可以在保证洁净室正常运行的前提下，实现节能减排的目标。