無塵室節能解決方案

為什麼無塵室耗電量如此巨大
HVAC 節能措施
FFU 節能措施
與 ACDT 合作，實現經證實的無塵室節能效果

正如 Kevin J. Kircher 在 2010 年的研究中所揭示，無塵室的能耗高得驚人，是標準辦公空間的 30 至 50 倍。這種高需求在很大程度上源於過度設定的換氣率和潔淨度等級——這些條件需要持續的空氣調節、過濾和精確的環境控制。當系統設計僅是為了遠超需求而運行時，能源和營運成本就會飆升。

一種更有效的方法是從將設計參數（溫度、濕度和氣流）直接匹配製程的實際需求開始。透過合理配置環境控制系統的規模、優化風機與過濾設備，並在可接受的限度內微調設定點，設施可以顯著減少電力浪費。

在本文中，我們將分析無塵室的能源使用情況，並概述五項 HVAC 升級措施（從高效率主機到熱回收循環），以實現立即節能；接著介紹 EC 馬達 FFU 策略，如變頻控制和低阻力過濾器。最後，我們將展示與 ACDT 合作如何將這些策略轉化為統包解決方案，在不犧牲性能的前提下減少能源使用、削減公用事業成本並推動永續發展。

為什麼無塵室耗電量如此巨大？

無塵室的大部分能源消耗來自兩個來源：環境控制系統 (ECS) 約佔 50%，生產設備約佔 40%。由於生產設備在不影響產量的情況下難以更改，因此最佳的節能途徑來自改進 ECS。這包括 HVAC 系統（佔總能耗的 22%）、風機與氣流系統 (20%)，以及熱水或蒸汽等較小的負載。

HVAC（暖通空調）系統
無塵室需維持 22–25 °C 的溫度，需要冰水主機全年運轉。冷卻水塔和水泵支撐著主機運行，但水垢積聚或運行不當會降低熱交換效率並增加耗電。在濕度控制方面，熱水和蒸汽系統將濕度維持在 55% ± 10%，進一步增加了總體能源需求。

風機系統效率低下
配備定速 AC 馬達的風機過濾單元 (FFU) 以峰值功率持續運轉。隨著 HEPA 和 ULPA 過濾器堵塞，壓降增加，迫使風機更吃力地工作。次優的風道佈局和過高的換氣率會進一步增加阻力和能源消耗。

透過解決 HVAC 和風機系統的效率低下問題，設施可以針對無塵室能源浪費的最大來源進行優化。下一節將概述實用的 HVAC 措施，將系統容量與實際需求相匹配，提高設備效率並回收廢熱。

HVAC 節能措施

在您的 HVAC 系統中實施重點升級和控制微調，透過將容量與需求匹配、優化設備效率以及回收廢熱，可以推動顯著的節能效果。

(1) 升級冰水主機與冷卻系統以提高電力效率

將過時的冰水主機更換為高效率機型，以更少的能源維持所需溫度。保持冷卻水塔無水垢以最大化熱交換性能，並使用 VFD 水泵根據實際冷卻需求調節水流量。這些升級可減少主機運行時間，切斷水泵能耗，並降低整體電力消耗。

(2) 採用冷卻水塔與水泵優化策略

- 定期維護： 定期清理冷卻水塔集水盤，防止水垢積聚，以免降低熱交換效率。

- 變頻水泵： 安裝 VFD 驅動的水泵以即時調節流量，使水泵輸出精確匹配冷卻需求，減少馬達過度運行的時間。

(3) 選擇高效率組件

為了最大化系統性能並最小化功耗，請選擇同類最佳的 HVAC 組件。安裝頂級效率的冰水主機，搭配節能冷凝鍋爐，並使用變頻控制 (VFD) 驅動送風機，以確保氣流精確匹配需求。

(4) 精細調校溫濕度控制策略

在製程允許的範圍內放寬溫濕度設定點。即使是適度放寬控制範圍，也能在不損害無塵室完整性的情況下，減少主機運轉時間並降低再熱需求。

(5) 實施熱回收

從冷凝器迴路或空壓機系統中捕捉廢熱，並將其重新導向用於空間再熱或民用熱水應用。整合熱回收循環可將剩餘能源轉化為有價值的資源，進一步提升整體 HVAC 效率。

隨著 HVAC 增強措施的到位，您已經邁向降低能源帳單和綠色營運的道路。現在，您可以透過優化風機過濾單元 (FFU) 進一步提升效率，確保氣流與無塵室的即時需求完全一致。下一節將介紹五項積極且可行的策略，以提升馬達性能、簡化氣流路徑並利用智能控制，在不犧牲潔淨度的情況下實現更大的節能。

FFU 節能措施

將風機過濾單元 (FFU) 從定速 AC 馬達升級為電子換向 (EC) 馬達，是削減無塵室能耗最有效的方法之一。EC FFU 結合了更高的馬達效率與精確的氣流控制，使風機能夠僅按維持潔淨度所需的速度運轉。當與智慧系統設計配合時——例如優化的氣流路徑、低阻力過濾器和即時微粒監測——這些升級可以在不影響性能的情況下減少電力消耗、減輕 HVAC 系統負擔並延長設備壽命。以下策略概述了如何最大化這些效益。

(1) 變風量控制

當活動或微粒水平下降時，EC FFU 可以透過集成控制系統或與智慧監測配合來減少氣流。這種針對性的調整防止了定速 AC 裝置中常見的持續高速能耗，同時在關鍵作業期間仍能維持所需的潔淨度。

(2) 優越的馬達效率

EC 馬達的效率可達 80–90%，而典型的 AC 馬達僅為 60–70%。這種更高的電能效率不僅減少了風機端的 kWh 使用量，還減少了廢熱排放，從而減輕冰水主機負擔並降低整體 HVAC 負載。

(3) 簡化氣流路徑

透過優化 FFU 佈置和風管工程，可以進一步提高節能效果。在同一個無塵室區域內，FFU 應合理排列以維持均勻的氣流分佈，防止出現通風不均的區域。減少風管彎頭和過長的長度可降低靜壓，使 EC FFU 能夠以更少的能量輸送所需的風量。

(4) 低阻力過濾技術

選擇設計有低初始壓降的 HEPA 或 ULPA 過濾器。這些模組能更有效地抵抗堵塞，因此壓力累積較慢，風機隨著時間推移不需要更吃力地工作來維持目標換氣率。

(5) 即時換氣率調整

將微粒計數器與建築自動化系統連結，使 FFU 能夠根據即時潔淨度數據調整氣流。在低活動期間，風機會減速以節省能源，當微粒水平升高時則提高轉速，確保符合規範的同時最小化運行時間。

採用 FFU 升級——動態速度控制、高效率馬達、優化的氣流路徑、低阻力過濾器和智能換氣率調整——可以在保持無塵室標準的同時實現顯著的節能。與 ACDT 合作可確保這些措施針對您的具體設施進行設計、安裝和精細調校，將實證策略轉化為可衡量的成果。

與廣隆欣業合作，實現經證實的無塵室節能效果

選擇廣隆欣業作為您永續無塵室設計的合作夥伴。我們專精於高效率風機與過濾系統，從可按需調節氣流的 EC 馬達 FFU 到可最小化壓降的低阻力 ULPA 模組。我們的統包解決方案能減少能源使用、降低營運成本，並幫助您以最低的環境影響達到嚴格的潔淨度標準。

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