半導(dǎo)體潔凈室廠房通常采用新風(fēng)風(fēng)柜+送風(fēng)風(fēng)柜的設(shè)計(jì)，即新風(fēng)風(fēng)柜將具有一定潔凈等級(jí)和溫濕度的新風(fēng)送到潔凈室的回風(fēng)通道中，與循環(huán)回風(fēng)進(jìn)行混合后通過送風(fēng)風(fēng)柜（包括風(fēng)機(jī)過濾單元以及冷熱盤管）后進(jìn)入潔凈室生產(chǎn)區(qū)域，從而基本達(dá)到潔凈間的溫濕度、潔凈度及正壓度的要求。由于整個(gè)潔凈間內(nèi)擺滿了各種生產(chǎn)機(jī)器，這些機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，通過回風(fēng)與新風(fēng)混合，在風(fēng)柜的冷熱盤管進(jìn)行冷卻，從而維持穩(wěn)定的溫濕度環(huán)境。

對(duì)于潔凈室的溫濕度控制，最主要的是新風(fēng)風(fēng)柜和送風(fēng)風(fēng)柜。新風(fēng)風(fēng)柜除了要保證外界大氣經(jīng)過其中的初、中和高效過濾網(wǎng)，把空氣中的粉塵顆粒過濾掉外，還要根據(jù)潔凈室里面的溫濕度情況調(diào)整出風(fēng)口的溫濕度，以保證送入的新風(fēng)在規(guī)定的溫濕度范圍內(nèi)。而送風(fēng)風(fēng)柜是根據(jù)潔凈室回風(fēng)風(fēng)管以及送風(fēng)風(fēng)管里安裝的溫濕度傳感器測量的值來調(diào)整冷熱盤管冷水閥以及熱水閥（也可能是電加熱）的開度，進(jìn)而調(diào)節(jié)回風(fēng)和送風(fēng)混合后的溫濕度，以保證滿足生產(chǎn)工藝的溫濕度需求。由于每種工藝制程設(shè)備的發(fā)熱量不相同，導(dǎo)致潔凈室內(nèi)的機(jī)臺(tái)發(fā)熱量分布不均勻，因此必須在潔凈室內(nèi)用送風(fēng)風(fēng)柜帶走這些熱量（這也是新風(fēng)柜與送風(fēng)風(fēng)柜的區(qū)別）。通常要求同一工藝的空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)氣流經(jīng)過同一組送風(fēng)風(fēng)柜，在建筑已經(jīng)確定的情況下，工藝設(shè)備在條件允許的情況下，最好是區(qū)域隔開的，這樣既可避免交叉污染，又能提高溫濕度控制的穩(wěn)定性。

在新風(fēng)風(fēng)柜的溫濕度處理過程中，為了解決除濕問題，通常采用濕度優(yōu)先的方法，冷水閥主要用來除濕，同時(shí)也造成溫度的下降，然后通過熱水閥的再熱，使溫濕度均能達(dá)到所要求的值。這樣的做法雖然可以滿足設(shè)計(jì)要求，但在相當(dāng)多的時(shí)候，冷熱水閥使能量相互抵消，造成了能源的浪費(fèi)。另外，如果進(jìn)入潔凈室的新風(fēng)溫度過高，將導(dǎo)致整個(gè)潔凈室的熱負(fù)荷加大，送風(fēng)風(fēng)柜開度增大以抵消新風(fēng)帶來的熱負(fù)荷；如果進(jìn)入潔凈室的新風(fēng)的溫度過低，將使得在送風(fēng)風(fēng)柜開度為零時(shí)都無法達(dá)到環(huán)境溫度的要求，而需要額外加熱。（這也就是為什么空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個(gè)制藥工廠的能耗的30%以上的原因），對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化控制，選擇合理溫濕度設(shè)定值，對(duì)提高整個(gè)潔凈室溫濕度控制的穩(wěn)定性及節(jié)能具有重要的意義。雖然，現(xiàn)在的在溫濕度要求上，給出了“溫度應(yīng)控制在18~26℃，相對(duì)濕度控制在45%~65%”的建議要求，在實(shí)際節(jié)能的操作過程中，基本上，現(xiàn)在潔凈室溫濕度要求為22℃，50%這個(gè)中間值，當(dāng)然根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求，也根據(jù)不同的地區(qū)的大環(huán)境濕度(選擇合適的經(jīng)濟(jì)節(jié)能的設(shè)定參數(shù)點(diǎn)），對(duì)溫濕度的要求也不盡相同。

風(fēng)柜基本結(jié)構(gòu)如下：空氣過濾部分（包括初效、中效、亞高效）；溫度處理部分（表冷盤管、再熱盤管）；濕度處理部分（表冷盤管、蒸汽加濕）。

特別值得一提的是，在北方地區(qū)，風(fēng)柜之前還設(shè)有預(yù)熱盤管，在外界氣溫較低（接近零度）時(shí)，為避免盤管在氣溫低于零度時(shí)被凍壞，對(duì)外氣進(jìn)行預(yù)加熱（通常是加熱到12℃左右）。

在第一節(jié)中，我講了關(guān)于溫度與濕度的關(guān)系，因此，需要調(diào)節(jié)濕度時(shí)，我們首先需要控制送風(fēng)溫度：對(duì)于新風(fēng)柜來說，將送風(fēng)溫度與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過控制算法，得出一個(gè)計(jì)算值，根據(jù)該計(jì)算值來確定一次表冷盤管與再熱盤管閥門開度的大小，其控制流程如下：

在整個(gè)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)中引入分程控制器模型，將控制算法得出的計(jì)算值分為兩部分，0-48％及52（％）-100％，它們分別對(duì)應(yīng)一次表冷盤管及再熱盤管，這樣就避免了冷熱水盤管同時(shí)打開而導(dǎo)致能源浪費(fèi)。同時(shí)，在冷熱水切換的交界處48％-52％，設(shè)置了死區(qū)，即當(dāng)外氣的溫度與送風(fēng)溫度設(shè)定值相當(dāng)接近時(shí)，熱水閥和冷水閥都處于關(guān)閉（閥開度都為0）的狀態(tài)，以避免冷熱水在臨界狀態(tài)時(shí)不停地切換，加速了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的損壞，同時(shí)又能減少能源的消耗。

為了避免和溫度之間的耦合關(guān)系，新風(fēng)柜出口濕度的設(shè)定值通常不采用相對(duì)濕度作為控制值，而是通過和溫度設(shè)定值綜合計(jì)算后得出其絕對(duì)濕度，以露點(diǎn)溫度或含濕量來表示，將計(jì)算所得的露點(diǎn)溫度設(shè)定值作為整個(gè)新風(fēng)柜出口濕度的設(shè)定值。

對(duì)于送風(fēng)風(fēng)柜而言，潔凈室溫度主要由來調(diào)節(jié)，但同時(shí)受新風(fēng)送風(fēng)溫濕度的影響，如果給定太高的溫度，進(jìn)入潔凈室和循環(huán)風(fēng)混合后，就需要更大量的冷量進(jìn)行冷卻，這就直接導(dǎo)致能源的浪費(fèi)；如果給定太低的溫度，進(jìn)入潔凈室和循環(huán)風(fēng)混合后，即使的開度為零，整個(gè)潔凈室的溫度卻仍然太低，這將使得整個(gè)潔凈室的溫度超標(biāo)。由于潔凈室本身的大空間而造成的大慣性、長時(shí)間的滯后性，在設(shè)置參數(shù)時(shí)通常將積分時(shí)間設(shè)置為零，以防止系統(tǒng)過調(diào)節(jié)而產(chǎn)生振蕩。潔凈室內(nèi)的送風(fēng)風(fēng)柜的溫度控制流程與新風(fēng)風(fēng)柜的略有不同，但它們采用的都是基本的控制，控制原理圖如下：

如上所述，我們可以知道新風(fēng)風(fēng)柜的送風(fēng)溫度設(shè)定值的選取是比較關(guān)鍵的，它必須能夠最佳適應(yīng)當(dāng)前潔凈室內(nèi)溫度的需求，必須在確保系統(tǒng)在控制范圍內(nèi)并盡可能達(dá)到節(jié)能的目的。

寫點(diǎn)干貨吧，純理論太沒勁了。如果大家看了所有以上幾節(jié)內(nèi)容，也許大家會(huì)得到這樣一個(gè)結(jié)論：對(duì)空氣單純地加熱或制冷(未達(dá)到飽和狀態(tài))過程，是含濕量保持不變的過程，即絕對(duì)濕度保持不變的過程。濕空氣經(jīng)過盤管加熱，溫度升高而相對(duì)濕度下降；相反,對(duì)冷卻過程，溫度下降而相對(duì)濕度相應(yīng)升高，因此我們可以得出，溫度和相對(duì)濕度是兩個(gè)不同方向的控制量，要使溫濕度同時(shí)向相同的趨勢變化，則單純靠加熱/冷卻過程是不能實(shí)現(xiàn)的。冷卻去濕過程是濕空氣經(jīng)冷卻達(dá)到飽和后繼續(xù)制冷的過程,濕空氣經(jīng)過冷卻盤管結(jié)露析出水滴從而降低了絕對(duì)濕度,起到去濕的作用。因而我們可以將空氣處理過程分為加熱、加濕、降溫及降溫去濕等四個(gè)過程。那么，什么時(shí)候使用純加熱，什么時(shí)候純加濕，什么時(shí)候純降溫以及什么時(shí)候需要降溫去濕呢？在此，給大家提供一個(gè)我的控制實(shí)踐與學(xué)習(xí)心得：

如圖，我們將橫坐標(biāo)為含濕量，即每千克空氣所含有的水蒸氣量；縱坐標(biāo)為攝氏溫度。根據(jù)目標(biāo)狀態(tài)，絕對(duì)濕度線和目標(biāo)溫度線可以劃分為四個(gè)控制區(qū)。為了達(dá)到目標(biāo)溫濕度控制點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的溫濕度控制分區(qū)處理過程為：

1：先降溫去濕，再加熱。

2：先降溫，再加濕。

3：先加熱，再加濕。

4：先降溫去濕，再加熱。

通常情況下，1和3的情況比較多，即需要先降溫去濕然后再加熱（梅雨季節(jié)）或者先加熱然后再加濕（冬天季節(jié)）。