无尘车间的热负荷计算与空调系统选型需同时满足洁净度控制与温湿度精度的双重约束，是典型的高精度环境控制工程。以下是关键步骤与技术要点：
| 负荷类型 | 计算要点 | 特殊系数 |
|---|---|---|
| 围护结构负荷 | 彩钢板导热系数≤0.03W/(m·K)，考虑夹层风温差（技术夹层温度常高于室内） | 附加率+15%（漏热补偿） |
| 人员负荷 | 穿洁净服人员显热：120W/人（常规60W），潜热：90W/人（含呼吸水分） | 同时系数0.6-0.8 |
| 照明负荷 | LED洁净灯具≥30W/㎡（普通建筑10W/㎡） | 持续使用系数1.0 |
| 工艺设备负荷 | 按设备额定功率×负荷系数（0.6-0.9）+ 辐射热（半导体设备可达500W/㎡） | 需实测设备表面温度校核 |
| FFU风机发热 | 每台FFU（1200×600mm）功耗≥300W，覆盖率达80%时：300W/0.72㎡ = 417W/㎡ | 最易被低估的核心负荷 |
| 新风负荷 | 补充排风+正压漏风，焓差计算（夏季：Δh=60-90kJ/kg） | 占比可达总冷量40% |
电子车间案例：
1000㎡ Class 5车间，FFU发热：1000㎡×80%×417W/㎡= 333.6kW
远超围护结构负荷（约15kW）！
显热总量（QS）
W = 人员·90g/h·n + 工艺产湿 + 新风·G·Δd
| 行业 | 温度精度 | 湿度精度 | 典型场景 |
|---|---|---|---|
| 半导体光刻 | ±0.1℃ | ±1% RH | 黄光区 |
| 生物制药 | ±0.5℃ | ±3% RH | 冻干机房 |
| 锂电池生产 | ±1.0℃ | ±5% RH | 电极涂布 |
| 精密仪器装配 | ±0.3℃ | ±5% RH | 陀螺仪调试间 |
风量优先原则：
洁净风量 > 冷热风量 → 需增加再热段（电加热/热水盘管）
送风温差控制：
非单向流：ΔT≤8℃（防冷气流下沉）
单向流：ΔT≤3℃（防热分层）
适用场景：ISO 5-6级车间
优势：
MAU承担全部湿负荷 → DC干盘管仅控温（避免冷凝水污染风险）
FFU提供洁净气流（覆盖率达80-100%）
选型要点：
MAU表冷器：8排管以上，迎面风速≤2.5m/s
干盘管：铝翅片亲水涂层，无凝结水设计
适用场景：ISO 7-8级实验室
控制逻辑：
夏季：表冷除湿+电再热控温
冬季：电极加湿+热水加热
核心配置：
溶液除湿机（COP≥5.0）处理新风
辐射冷梁承担显热（无风机动力）
节能率：比传统方案降耗30-50%
限制：不适合产尘车间（冷梁积尘）
| 冷源类型 | 适用冷量范围 | 出水温度 | 洁净室应用场景 |
|---|---|---|---|
| 磁悬浮离心机 | 300-3000kW | 5-7℃ | 高精度半导体/制药 |
| 变频螺杆机 | 100-1500kW | 7-10℃ | 锂电池/电子装配 |
| 风冷热泵模块机 | 30-500kW | 7-12℃ | 小型实验室 |
| 乙二醇自然冷却 | - | 12-15℃ | 北方地区节能改造 |
冷冻水温度选择：
常规车间：7/12℃
低湿车间（RH<30%）：需 4/11℃ 低温水
补风规则：
局部排风量 > 2000m³/h 时，设置补风型排风柜（补风比例≥70%）
控制逻辑：
排风机变频 → 补风阀同步调节 → 维持室内压差
方案A：设备内置水冷机（ΔT=5℃）
方案B：精密空调就近冷却（风量≥设备发热/（ρ·Cp·ΔT））
加湿：电极式蒸汽加湿（响应速度＜10秒）
除湿：转轮除湿机（露点温度≤-40℃）
热回收装置
新风排风显热回收（效率≥60%）
工艺冷却水回收（如空压机余热用于再热）
变频控制链
AI优化运行
基于历史负荷的预测控制
动态调整冷水机组运行台数
负荷校核
使用Hourly Analysis Program（HAP）模拟逐时负荷
对比设计日峰值与设备选型容量（冗余≥15%）
风平衡测试
风口风量偏差≤±10%
洁净室换气次数≥设计值1.2倍
温场均匀性验证
工作区高度（0.8-1.5m）平面温差≤1℃（ISO 5级）
经典失误规避：
未计算FFU发热导致冷量不足（占冷量30-50%！）
新风除湿能力不足（夏季室外含湿量＞20g/kg）
忽略再热能耗（电再热功率可达冷量的25%）
通过精确量化八大热源（尤其FFU与工艺设备），结合温湿度精度要求选择空调形式，并集成节能技术，才能实现洁净环境与运行成本的平衡。实际设计中建议采用负荷分项累加+动态模拟双校验法，避免经验主义导致的容量偏差。
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