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潔凈手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)
潔凈手術(shù)室為一典型的恒溫恒濕潔凈室，潔凈手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)在空氣的冷卻除濕過程中，具有送風(fēng)量大、相對冷熱負(fù)荷小(定義為單位送風(fēng)量所承擔(dān)之冷熱負(fù)荷)及送風(fēng)溫差小等特點(diǎn)。其中送風(fēng)量大是為了維持潔凈手術(shù)室內(nèi)潔凈等級所需(如CLASS 100級)，而送風(fēng)溫差小是為了控制潔凈手術(shù)室內(nèi)溫濕度的范圍(如21±1℃，50 ±5 %RH)，故常造成傳統(tǒng)潔凈手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備體積大及冷卻加熱盤管互相抵銷等耗能現(xiàn)象發(fā)生，本節(jié)將分析使用二次回風(fēng)設(shè)計(jì)來解決以上問題；二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)之理論為利用部份回風(fēng)仍具高溫之特點(diǎn)來減少為減濕所需供應(yīng)之熱能，以達(dá)節(jié)能的效果(二次回風(fēng)定義為：回風(fēng)風(fēng)量不經(jīng)過熱交換器只經(jīng)過過濾器的送風(fēng)量稱之)。但二次回風(fēng)設(shè)計(jì)需花費(fèi)不少時(shí)間運(yùn)算，故本研究將闡述二次回風(fēng)系統(tǒng)的架構(gòu)及控制方法，并結(jié)合電腦軟體的運(yùn)算，以快速設(shè)計(jì)檢討系統(tǒng)狀況。另外本節(jié)將詳細(xì)說明二次回風(fēng)的節(jié)能效益和其在空氣線圖上之操作狀況。
(一)、潔凈手術(shù)室潔凈循環(huán)風(fēng)量與負(fù)荷的決定一般CLASS 100級潔凈手術(shù)室面積、送風(fēng)口大小、送風(fēng)量及換氣次數(shù)之?dāng)?shù)據(jù)如表1.1所示：
表1.1 四種常見的CLASS 100級手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)
手術(shù)室空調(diào)負(fù)荷的決定方法：
(1)手術(shù)室一般都為鋼板結(jié)構(gòu)，若周圍空間無空調(diào)，經(jīng)驗(yàn)計(jì)算通過墻板傳入室內(nèi)的顯熱冷負(fù)荷一般為40~80 W/m2。
(2)手術(shù)室室內(nèi)人員以站著工作為主，每人平均顯熱發(fā)熱量為70 W，若以手術(shù)室內(nèi)每人占有面積2.5~1.8 m2計(jì)算，則人體的顯熱冷負(fù)荷約為28~ 39 W/m2。
(3)室內(nèi)照明形成的顯熱冷負(fù)荷約為15 W/m2。
(4)手術(shù)室內(nèi)用電設(shè)備種類、數(shù)量較多，使用頻率差異也較大，從已建手術(shù)室統(tǒng)計(jì)整理得出設(shè)備的顯熱發(fā)熱量約為70 W/m2。
(5)手術(shù)室內(nèi)的潛熱發(fā)熱量主要有人員散濕及濕表面散濕，由這兩部分散濕產(chǎn)生的潛熱量約為75~92 W/m2。綜合上述，潔凈手術(shù)室總冷負(fù)荷為228~296 W/m2，室內(nèi)濕負(fù)荷約為100~120 g/m2-h，總顯熱比約在0.596~0.747左右。由上面計(jì)算可知，潔凈空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量為一般舒適性空調(diào)送風(fēng)量的4~60倍，而潔凈空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷約為一般舒適性空調(diào)冷負(fù)荷的2~3倍，若將單位送風(fēng)量承擔(dān)的冷負(fù)荷定義為相對負(fù)荷，顯然，潔凈空調(diào)系統(tǒng)的相對負(fù)荷較小，也正如其相對負(fù)荷小，故系統(tǒng)的送風(fēng)溫差也較小。而實(shí)際現(xiàn)狀的冷卻盤管的進(jìn)風(fēng)與出風(fēng)溫度差在3~6℃時(shí)效率zui高及；故在系統(tǒng)的送風(fēng)溫差3 ℃以下時(shí)，可設(shè)計(jì)二次回風(fēng)系統(tǒng)來改善傳統(tǒng)的一次回風(fēng)系統(tǒng)；經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算評估，CLASS 1&10&100等級的潔凈空調(diào)系統(tǒng)都可設(shè)計(jì)二次回風(fēng)系統(tǒng)來達(dá)到不需熱排管下，既能維持潔凈等級，又能維持溫濕度的要求且因冷卻排管面積較小空調(diào)箱的體積相對減少。