一、  洁净室HVAC系统（空气处理和输送、冷冻水供应及排风系统）的能耗主要因素受以下因素影响：

1）   气流平均速度和换气次数；

2）   空气输送系统的阻力；

3）   空调参数；

4）   排风量；

5）   工艺设备发热量；

6）   HVAC系统的设备效率。

以上因素除HVAC系统的效率外，都是与工艺生产或无尘室的使用要求密切相关。不同工艺性质

或使用要求的洁净室其HVAC系统能耗相差是很大的，如IC工厂该系统的能耗就十分大，按有关报

道，台湾地区1999年对9个IC工厂作检查，平均每个HVAC系统的电耗占全厂电耗的40%，而全厂

电负荷每个工厂平均为15000KW；美国1997年的资料为平均每个HVAC系统电耗占全厂电耗的46%

左右。当然这指全厂的HVAC系统，但洁净室的要占一半以上。这里有必要扼要分析下90年代末较

典型的IC洁净室HVAC系统情况。

当前的IC厂洁净室大部分在ISO3-ISO5级，一部分在ISO6级，其相当的换气次数分别在400-200

次/H及50-60次/H，全部洁净室平均在150-200次/H，而制药厂的洁净室为ISO7-ISO8级，ISO5级的

比较少，其换气次数全部平均在20-30次/H；洁净室面积一般都按1000±18000㎡C；IC工厂在空调

参数要求严格，室内温度在22±0.5℃，湿度在45±5%RH-43±3%RH，这就需要5℃冷冻水，对比7

℃的冷冻水，冷水机组能耗要提高；IC工厂工艺设备发热量大，工艺设备的排除有害气体及热量所需

排风量大；洁净室显热冷负荷比室内显热冷负荷还要大，约近一倍，洁净室总冷负荷平均达1.4-1.6KW/

㎡；其新风要求三级过滤再加上化学过滤器，新风机组的风压要求在2500pa。因此IC厂洁净室HVAC

系统的能耗是很惊人的。

二、  洁净室HVAC系统的合理节能及其进展

洁净室HVAC系统的节能近15年来引起更多的关注，国外有估计在HVAC过滤器、多孔地板阻

力（减少50%）以及风机效率的改善（提高25%），这方面引起HVAC系统节能约在1/10-1/8，其他

如废热回收及运行控制系统方面的改进等，节能效果更大于以上数值。

合理的节能措施随军家属的情况而异，主要受综合经济效果的影响，现以当前已采用或拟采用的

节能措施汇总并分析如下：

1、   减少空气循环量

洁净室空气循环量的减少对节能是很主要的内容，一直是大家所关注的，不外乎二个方面，一是减少单向流或要求严的洁净室面积，二是合理的降低洁净室平均气流速度/换气次数。

减速少单向流洁净室/区面积把关键的要求严的洁净加工区与周围要求不严的洁净室环境加以物理分隔，即所谓对关键洁净区采用“点”或“线”的何护而不采用“面”的保护，以减少单向流洁净室面积，如在实验室、制药厂及很少规模的生产用户，常采用非单向流洁净室内设置洁净工作台、洁净工作棚或层流罩等局部单向流洁净区；在IC厂，过去常把工艺设备的关键加工区与维护服务及维护区加以物理分隔，各置于不同等级的洁净室内，或把关键加工厂更置于国家加工区洁净室的层流罩下，并降低此洁净室洁净度的要求，些室的气流形式当前ISO14644中称之为混合流，以上是IC工厂称之为“隧道式”洁净室的二种基本形式。

80年代末以来，微环境/隔离装置，进一步有效的隔离包括人在内的周围污染源对关键加工区的污染，并降低了开放式洁净室的洁净度要求；制药厂的无菌罐装及配料等采用隔离装置，已有报道认为比一般洁净室的方案其投资减少10-30%，运行费用节省40-50%；值得注意的是还有对洁净服的要求降低并清洗隔间周期的延长，检查点的减少，需要清洁及清毒区域的关键表面积的减少等。

IC厂以往对采用微环境的与否，由于微环境及工艺设备的投资较大，在综上所述合经济效果上存在不同看法，如90年代中后期亚洲的IC厂采用较多，而美国则很少采用。当前由于IC加工要求的进一步提高，从产品质量及成品率的保证，对￠300圆片，0.14UM以下的加工已定为于微环境。以上各种减少要求严的洁净区面积的形式或方案，至今在技术上都还是适应的，要根据具体情况以取得好的综合经济效果而定，不仅是决定于HVAC系统的有效节能效果，而是应合理的节能。

降低气流速度/换气次数，由于高效过滤器效率及污染源控制水平的提高，以及计算

机流体动力学技术（CFD）的发展，数值模拟已应用于洁净室气流组织（分布）的研究

及设计，近些年来，经验及研究已认为可降低洁净室的气流速度/换气次数。有关规定、

导则等对气流速度/换气次数的推荐值已有所减低。

    IC厂ISO3级洁净室过去用ULPA100%满布，现有经验已显示无此必要，几乎都采用60%的满布；对ISO5级有些工厂ULPA满布率已降低至25%左右，平均起来速度约为0.1M/S，因为微环境/隔离装置不同于一般洁净室，无操作人员，除污染源减少之外，它不会造成气流的干扰。

2、   减少空气系统的阻力

A、洁净室循环风量很大，应按具体情况慎重考虑合理的减速少空气系统的阻力。

1）   风道采用低风速并注意平滑过渡等以减少阻力；

2）   降低多孔地板的阻力；

3）   减少空气处理设备的阻力，可按额定风量的70%左右选用（一般投资增加不多，而节有效果较好）；

B、合理选用HEPA/ULPA过滤器

1）较高效的HEPA过滤器适用于低风速；对要求严的洁净室，室内发尘量较低时，采用较低风速时，较高效率的HEPA过滤器在风速降低时对洁净度有明显好处，目前IC工厂设计中，对HEPA/ULPAd的迎面风速一般在0.38M/S左右。

2）较低效率的HEPA过滤器，益用于高风速；对要求不严的洁净室，一般采用较低效率的严的洁净室，室内发尘量较低时，采用较低风速时，较高效率的HEPA过滤器在风速降低时对洁净度有明显好处，目前IC工厂设计中，对HEPA/ULPAd的迎面风速一般在0.38M/S左右。以降低其阻力，因室内发尘量较高时，HEPA效率的变化对洁净室影响不大，所以不宜采用较高效率的HEPA过滤器。

过去IC厂循环空气阻力一般控制在500pa(HEPA过滤器初阻力时)以内，止前倾向于控制在165-300pa(HEPA过滤器初阴力时)以内，低限制指采用FFU时。

3、   合理选择空气循环系统

目前洁净室空气循环系统基本形式有三种形式：

FFU

各自的空调器将空气处理至所需要的参数后直接用风管送风至各HEPA过滤器，对大型洁净室，亦常用总风管送至有压静压箱。

大型轴流风机（安装在竖井内）有压静压箱送风。其节能是一方面，综合经济效果又是关键的一方面，当视具体的规模及要求而异，往往不有一概而论，应作具体比较，但一般而言，对小型的洁净室FFU系统往往有其优点。

4、   合理确定空调处理的流程

洁净室空调参数的控制要求视其用途而异，有的要求很高，如IC生产。大多数洁净室循环风量远大于新风量，一般都可以实现二次回风以避免冷热量的抵消，达到节能目的，因此采用二次回风。二次回风流程中可以分为由新风全部承担冷热负荷及由新风及循环风分别承担冷热负荷二种方式，各应视具体情况合理采用。