
1、能耗通(tōng)病及節能措施
對於一個綠色建築而言,圍護結構(牆體保(bǎo)溫)、暖通、電氣照明是節能重要的組成部分(fèn)。
首先,潔淨圍護結(jié)構的保(bǎo)溫(wēn)性(xìng)能對潔淨室節能起(qǐ)到非常重要作(zuò)用。以上海為例,潔淨室溫度通常在22℃~24℃,而夾層溫度達40℃~50℃。目前潔淨室都推(tuī)崇嵌(qiàn)入式燈具,加上風口的開孔,使得潔淨室頂板(bǎn)開孔麵積較大,如果保(bǎo)溫(wēn)不(bú)好,冷橋(qiáo)過多,將使得大量潔淨室冷量滲漏到夾層,浪費空調能源。同時(shí),也可能產生冷橋積水等問題(tí),不利於潔淨室運行管(guǎn)理。
其次(cì),潔淨(jìng)室照度通常在350lx,燈具數量較(jiào)多。燈(dēng)具的耗電量在潔(jié)淨室日常運行中不可忽視。隨著節能改造的深入,越來越多業主將T8燈管改成T5節能燈管,目前有一種趨勢是(shì)使用(yòng)LED燈。LED燈可以比普通燈管節能40%~50%。這樣可以節約一大筆運行費用,同時LED壽命比普通燈管長,減少燈管維修等費用,降低更(gèng)換燈具時給潔淨室受控環境帶來汙染的風險。另外,在設計中可(kě)以考慮總開關的方(fāng)法,在非淨化區設置一個可以關(guān)潔淨區燈具的開關,避免因下班忘了(le)關潔淨室裏麵燈(dēng)具(jù),而重新更衣進潔淨室,或者疏於管理,個別人沒有按照正規進(jìn)入潔淨室流程進入潔淨室關燈,對潔淨室安全產生影響。
1.1電氣節能
新版GMP實行後,換氣次數增加,導致製冷機等公用(yòng)工程設備耗電量占藥廠總電量比例增(zēng)加,因此合(hé)理控製這些設備電動機電能浪費是節能(néng)重點之一。電動機不合理(lǐ)耗電的原因主要為:
(a)在電動機拖動係統中,往往以高負載量加上裕量來設計參數及選型,而在實際的運(yùn)行中,相當部分的電動機並非滿載運行,而是工作於(yú)滿電壓、滿速度但是負載(zǎi)卻較小的狀態。
(b)由電動機設計和運行特性可以知道,電動機在滿載運行時效率高,功率因數COSf高;輕載運行效率降低,COSf也降低,空載(zǎi)時COSf甚至降到0.3以下,所以在輕載、變(biàn)載、輪空負載運行時(shí)電動機(jī)的電能浪(làng)費較大。
目前常用的節能技術有變頻技術、就地電容補償及負載自(zì)適應矢(shǐ)量控製。負載自適應矢量控製技術是一項新興技術。負載不變輸入電壓的過大或過小都會導致電流增加,從而電能浪費增加。輸入電壓不變(biàn),負載的增加或減(jiǎn)少都會導致電流增加,從而(ér)電能浪費(fèi)增加。隻有在X、Y、Z點上電流和電能消耗小。“負載自適應矢量控製”原(yuán)理是,在線(xiàn)實時檢測電動機的負載率,當電動機的負載從(cóng)100%降到(dào)50%,再降到30%,根據設(shè)備電動機的負載變化率,實時(shí)負載自適應檢測數據處理,並在線調整電動機的輸入電壓(yā)(V)和負載電流(I),使其工(gōng)作點始終保(bǎo)持在X、Y、Z點(diǎn)(節能點)上運行,從而大限度地(dì)降(jiàng)低電動機在(zài)運行時的(de)電能消耗,達到既能滿足設備使用要求又能(néng)節電的目的。後,暖通在潔淨室能(néng)耗中(zhōng)占(zhàn)的比(bǐ)重非常大,也是節能重(chóng)點考慮的環節。
1.2保溫
保溫是一種簡單、效果較好的節能(néng)方(fāng)法。製藥廠房風管和管道通常較長,在運(yùn)輸介質過程中(zhōng)能量(liàng)損耗(hào)是一個相當可(kě)觀數值(zhí)。在實際施工(gōng)中,風管法(fǎ)蘭連接處、管道異型處都是施工易發(fā)生質量問題的部位,這些部位保溫材料厚度不夠,膠水太少(shǎo)致使保溫粘貼不牢,還有支架的冷橋,這(zhè)些部位不加以嚴格檢查,日後運行後能源浪費將非常嚴重。另外,設備保溫也是一個非常重要的內容。曾有一個(gè)藥廠(chǎng)洗瓶間(jiān)在(zài)調試(shì)時就發現房間溫度一直高於30℃,無法降到設(shè)計溫度。經與設備廠家聯合(hé)勘查,發(fā)現(xiàn)是隧道烘箱段的溫度非常高,熱量(liàng)全散發到房(fáng)間(jiān)了。解決這個問題隻有2個辦法:1個是增大房間(jiān)換(huàn)氣次數,達到42次/h以上(shàng);或者將(jiāng)該部(bù)分及(jí)其連(lián)接的管道進行保溫。
1.3換氣次數(shù)
新版GMP實行後(hòu),換氣次數(shù)較以前醫藥工業潔(jié)淨廠(chǎng)房設計規範有較大變化。按(àn)照新版GMP,通常B級在40次/h~60次/h,C級20次/h~40次/h。這裏(lǐ)就可(kě)能(néng)產生一種誤區,為了安全,所有換氣次數都(dōu)取高值,如B級統一取60次/h,這對業主初(chū)投(tóu)資和日後運行成本都產生很大影響。其實,換氣次數大小是由房間的。
潔(jié)淨度等級、終指(zhǐ)標和房間冷(熱)負荷決定,同樣是B級,如果(guǒ)房(fáng)間設備(bèi)發塵少,設備自動化程度高,操作人員少,操(cāo)作人員工作(zuò)習慣(guàn)和防護好,這樣換氣(qì)次數也(yě)不一定要達到60次/h;反之,設備及(jí)生產過程產塵量較大,工作人員密(mì)集,設備及生產過(guò)程發熱量大,B級60次/h也可能不夠。因此,節能(néng)關鍵在於根據每個項目實際(jì)情況計算換氣次數。方法如下:
(a)確定潔淨室的設備、人員情況。
(b)確定潔淨(jìng)室發(fā)塵量。
(c)計算室內單位容積發(fā)塵量。
(d)根據發塵量和室內含塵濃度計算理(lǐ)論換氣次數。
(e)計算人員靜(jìng)止時的單位(wèi)容積發塵量。
1.4全新風切(qiē)換
製藥廠房換氣次數較大,所有空調箱風(fēng)量也較大,如何合(hé)理(lǐ)利用(yòng)室外新風節能,減少冷凍水使用,可以實現運行費(fèi)用的(de)節約(yuē)。GB50189-2005第5.3.6條明確提出(chū)該項節能措(cuò)施。由於醫藥產(chǎn)品特殊性,該項技術在醫藥領域還沒有大(dà)規模推廣。在過渡季,新風量的控製與(yǔ)工(gōng)況的轉換,采用新風(fēng)和回風(fēng)的焓值控製方法,空調係統采用全新風或增大新風(fēng)比運行,可以節(jiē)省空氣(qì)處理所需消耗的能量。當(dāng)過渡季節,通過閥門調節可以(yǐ)實現全新風節(jiē)能通風,減少冷凍水用量,從而節約運行費用。
1.5熱回(huí)收全新風切換
在製藥廠房辦公樓等設計中,可以采用轉輪(lún)熱回收技術,節約運行費用。但在涉及藥品生產的核區域,由於新版GMP第38條規定,設計中減少交叉(chā)汙染,轉輪回收技術需要經過風(fēng)險分析,不可以盲目使用。如確實不可以使用轉(zhuǎn)輪熱回收,可以采用(yòng)新風和排風並利用乙二醇等介質(zhì)進行(háng)間接熱回收。
1.6更衣間變風量(liàng)設計
新版GMP實施(shī)後,B級(jí)更衣間設計和以往有較大區別。由於更(gèng)衣間(jiān)的特殊性(xìng),沒有什麽生產設備,如(rú)果再沒有(yǒu)人員更(gèng)衣(yī)時,取60次/h換氣次數來維(wéi)持B級(jí),實踐證明有些保守。而更衣間在生產過程(chéng)中,使用時間非常(cháng)小,大部分(fèn)時間更衣間都處於無人狀態。因此合理進(jìn)行(háng)更衣間設計,減少(shǎo)無人期間(jiān)換氣次數,也成為節能的一個措施。目前,一些藥廠B級更衣間采用FFU設計,當有人員準備進入更衣間時,按動開關,FFU啟動,換氣次數達到60次/h;當無(wú)人員進出時,FFU關閉,采用送風,換氣次數降低。這樣大大減少(shǎo)了更衣間不使用期間能源浪費,同時,通過控製又保(bǎo)證了(le)人員進出的安全(quán)。
1.7選擇高能效水泵(bèng)、冷水機組和風機
1.8選用節(jiē)能(néng)產品
國家一直(zhí)提倡使用節能產品,目前該產(chǎn)品市(shì)場價格較高,但能設備運行確實可以節約運行費(fèi)用,節(jiē)約地球資源。因此在這裏還是建(jiàn)議廣大投資者和設計師,從長遠角度考慮,多采用節能產品(pǐn)。
1.9空調風係統設計阻力合理
現在變頻技術已經非常普遍,但同時產生一個問(wèn)題,一些人不去(qù)計算風管阻力,根據類(lèi)似項目選擇風機壓頭,同時加上係數。導致變(biàn)頻器和風機電機無法在效率高點運行,既增大了投資,又浪費運行費用,同時(shí)對設備安全(quán)產生隱患。因此要合理設計分(fèn)係統阻力,盡量使管道沿程阻力自然平衡,不要(yào)通過閥門(mén)等人為阻力(lì),進行設計和(hé)施工。
1.10風管漏風
風管漏風是目前(qián)潔淨室係統(tǒng)能源浪費的一個普遍問題。解決這個問題關鍵有兩個:一個是加(jiā)強空調箱的設備氣密性檢查,選擇符合國家要求的產品,漏風量(liàng)不大於1%;另外,要加(jiā)強風管製作工藝,采用合理(lǐ)的加固措施,目(mù)前應用比較多的(de)共板法蘭風管。控製好風管漏風另一個重要(yào)措施是進行過程監控,在風管漏風檢(jiǎn)測時及時發(fā)現問題(tí),減少日後損失(shī)。
矩形風管的允許(xǔ)漏風量應符合以(yǐ)下規(guī)定:
低壓(yā)係統風管QL≤0.1056 P0.65
中壓係統風管QM≤0.0352 P0.65
高壓係(xì)統風管QH≤0.0117 P0.65
1.11深(shēn)度(dù)冷卻節能技術
常規醫藥淨化空調存在的問題:
(1)溫濕度同時處理的高能耗問題。
(2)難以適應室內(nèi)熱濕比的變化。
(3)表冷器濕(shī)工(gōng)況運行(háng),易生黴(méi)菌,引起(qǐ)各(gè)種空調病。
深(shēn)度冷(lěng)卻技術的(de)特點(diǎn)如下(xià):
(1)穩定的除濕能力——當室內餘熱餘(yú)濕發生變化或室外氣(qì)象條件發生變化的時(shí)候,該機(jī)組均能夠將室內溫濕度穩定地保持在所要求的狀態。在表冷器後設置直接蒸發(fā)深度除濕再熱裝置,與表冷器兩級接力,可有效實現低8℃的低露點控製。
(2)顯著的節能效果——係統綜合節能10%以(yǐ)上。
(3)節省空調係統初投資。由於機組自帶隻膨冷源(yuán),可減少冷水機組裝(zhuāng)機容量,並實現過渡(dù)季(jì)節節能運行(háng)。
(4)更有效的衛生保證——空調(diào)機組表冷器近似幹工況運行,避免水盤積水滋生(shēng)細菌,有(yǒu)效控製空調病的(de)發生。
1.12熱管輔助節能技術
熱管技術目前應用廣泛,它由蒸發(fā)器、冷凝器、管內工(gōng)質組成(chéng)。通過製(zhì)冷(lěng)劑在高溫側吸熱低溫側放熱,實現無動力(lì)節能(néng)。
2、其(qí)他(tā)節能技術
2.1置換通風技術
中藥製藥前處理等(děng)房間,由於其工藝特殊性,發熱量較大同時伴生部分(fèn)汙染物(wù),房間高度較高,而操作區占整個房(fáng)間體積較小,如果考慮采用置換通風(fēng)技術,既可以保證操作區人員的需求,同時又節約運行費用。
2.2地源(yuán)熱泵
我國(guó)東北地區,部分(fèn)城市因城市的藥廠建造在遠離市區(qū)地方,同時該地(dì)區(qū)城市供水資(zī)源有限,甚至沒有。並且,這些地區地下水資源相對豐富,目前地下水水源熱泵在這些地區都(dōu)有應用。不過(guò),需要注意的是,該項技術使用需要(yào)考(kǎo)慮當地地質條件和(hé)*的要求,不可以盲(máng)目複製。
2.3自控設計,能量監測
自控變頻技術是目前廣泛應用的一項技術(shù),同時建立起自控能(néng)耗監控係統,對日常運行情況進行數據統計分析,取得手運行資料,為日後(hòu)節能改造和類似項目設計提供真實數據,這樣可(kě)以從實際角度解決能耗過大問題。