光伏电池洁净厂房暖通空调系统安装施工及调试技术实践

杨凌飞

中电系统建设工程有限公司

摘要: 摘要:光伏电池生产工艺对于洁净厂房的温湿度、洁净度、压力梯度有着非常高的要求。暖通空调系统作为保障生产环境的关键设施,其安装施工、调试质量会直接对产品良率和产能稳定性产生影响。本文结合光伏电池洁净厂房的实际工程实践,全面阐述在这样的特殊环境下,暖通空...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:光伏电池生产工艺对于洁净厂房的温湿度、洁净度、压力梯度有着非常高的要求。暖通空调系统作为保障生产环境的关键设施,其安装施工、调试质量会直接对产品良率和产能稳定性产生影响。本文结合光伏电池洁净厂房的实际工程实践,全面阐述在这样的特殊环境下,暖通空调系统的安装施工关键技术、调试技术要点。在安装施工部分,重点剖析了洁净室围护结构施工过程中的气密性控制,采用地板下回风或下部技术夹层方案的特定工艺区域施工组织,FFU与MAU设备安装精度之间的协同配合,以及热排、酸碱排、有机排、硅烷排等工艺排风与洁净空调系统之间的界面衔接、交叉作业管理。在调试技术方面,着重围绕系统风量平衡调试、温湿度联合调节策略优化、洁净度等级逐级验证、压差梯度稳定控制等核心环节展开论述。本文希望通过这样的方式,为同类洁净厂房暖通空调系统的工程实施提供具有系统性的技术参考。

关键词:光伏电池;洁净厂房;暖通空调系统;安装施工;调试技术

光伏电池制造涵盖扩散、刻蚀、PECVD等多个精密工艺环节,其生产环境要达到ISO6级至ISO7级洁净度标准,特别是在PECVD镀膜阶段温度控制精度需在±1℃以内,相对湿度波动范围控制于±5%以内,在同一个大开间的房间,不同的功能段,不同洁净等级区域之间要维持稳定的正压梯度。暖通空调系统是实现上述环境参数的关键支撑系统,一般采用MAU(新风空调机组)+FFU(风机过滤单元)+DDC(干盘管)的系统形式,该系统有空气处理流程长、设备种类多、控制精度高、风系统与水管路系统交错复杂等特征。不过,因为光伏电池洁净厂房建设周期紧迫、交叉作业密集,暖通空调系统在安装施工和调试阶段常常出现施工界面冲突、洁净度二次污染、风量平衡困难等问题,严重妨碍系统交付质量和投产进度。所以,对光伏电池洁净厂房暖通空调系统的安装施工与调试技术进行系统化总结与提炼,有着重要的工程实践意义。

1光伏电池洁净厂房暖通空调系统安装施工关键技术

1.1洁净室围护结构施工与气密性控制

光伏电池洁净厂房暖通空调系统的安装施工要以洁净室围护结构具备完整气密性作为核心前置条件。在壁板安装阶段,要严格把控彩钢板拼接缝的密封处理工艺,运用中性硅酮专用密封胶连续密封;必要时按照板缝构造和气密性设计要求增设专用压条,对板缝间隙进行连续均匀打胶、压条紧固锁止的标准化作业,重点加强墙角、柱边、穿墙管线洞口、FFU安装预留孔等气密薄弱部位的精细化处理,保证所有节点的气密等级全面符合GB50591《洁净室施工及验收规范》、光伏行业洁净厂房设计的专项要求。并且,洁净室吊顶上方技术夹层、回风夹层是空调系统全路径气流组织的重要组成部分,其围护结构的气密性直接关乎系统送风效率、回风压差稳定性与洁净度梯度维持能力。施工过程中要建立覆盖全部作业面的逐段验收制度,对每一拼接工序、每一密封节点同步进行漏光检测和烟雾示踪检验,运用分段保压法对夹层整体气密性予以复核,及时定位并彻底修补微小泄漏点,从结构方面消除气流短路、压差失控的潜在隐患,为后续空调系统的高效调试、稳定运行与洁净环境的长期维持筑牢坚实的围护结构基础[1]。

1.2采用墙板下测回风或技术夹层的区域施工组织

在施工期间,要结合空调系统回风管道布置方案,对回风口的排布间距和高度进行统筹规划,保证回风通道顺畅并且便于后期维护工作,(如图1所示)。回风夹道内常常敷设有工艺冷却水管、压缩空气管、排风管等众多管线,在施工的时候应按照“先大后小、先重后轻”的安装顺序来安排,合理地对管线综合排布,防止因管线交叉致使回风面积缩减或者气流短路。施工完成后要对回风通道内部进行清洁确认,避免施工残留物在系统运行时随气流扩散而造成洁净度污染[2]。

 

图1某项目空调风系统原理图

 

光伏电池洁净厂房暖通空调系统安装施工及调试技术实践(图1) 

 

1.3设备安装配合与交叉作业管理

光伏电池洁净厂房的规模比较庞大,MAU一般被布置在空调机房里面,主要承担着新风集中进行热湿处理的功能。它的设备尺寸较大、重量也很重,所以对基础安装精度有着较高的要求,在土建施工阶段需要提前预留好设备吊装孔洞、运输通道。FFU的数量非常多,是安装在吊顶龙骨之上的,要和吊顶结构同步进行施工,重点在于控制安装的水平度、密封性,防止出现漏风或者安装不牢固而造成运行时的振动噪声。DCC干盘管被布置在洁净室吊顶上方或者技术夹层之内,它的冷冻水供回水接管方式、冷凝水排放坡度、保温防结露处理都要严格执行施工工艺标准。施工过程中各专业交叉的情况比较频繁,需要建立定期协调机制,细化各工种的作业流程,减少因工作面冲突造成的窝工、质量隐患[3]。

2光伏电池洁净厂房暖通空调系统调试技术要点

2.1系统风量平衡与洁净度逐级调试

系统风量平衡与洁净度逐级调试应按“先总风量、后区域风量、再压差与洁净度”的顺序实施。首先核对MAU送风量、新风量和回风量与设计值的偏差,并通过干管调节阀完成总量平衡;随后逐台测试FFU出风量和覆盖区风速均匀性,依据测试结果进行分区微调。风量稳定后,再按由低洁净等级向高洁净等级的顺序开展悬浮粒子检测和气流可视化,结合压差、门缝渗漏和过滤器完整性测试结果排查异常。对于不满足设计目标的房间,应形成风量、压差、粒子浓度和整改措施的可追溯记录,整改后复测确认。

 

表1风量平衡与洁净度逐级调试关键参数标准

调试级别

核心操作内容

关键合格标准(含允许偏差)

一级(总风量)

MAU主风管风量标定及新/回风配比调节

总送风量偏差≤±5%;新回风配比误差≤±3%

二级(区域风量)

FFU逐台出风量调节及覆盖区风速均匀性测试

单台风量偏差≤±8%;工作面风速均匀性≤±15%

三级(洁净度验证)

按低级别→高级别顺序逐区进行颗粒物浓度检测

常规电池片工艺不以ISO7级作为验收目标,颗粒物限值按设计文件和具体工艺要求执行;其它等级按设计值

闭环整改(追溯)

风速图与浓度图叠加,排查过滤器及气流组织缺陷

高效过滤器穿透率≤0.01%;单向流平行度偏差≤14°

2.2温湿度联合调节策略与系统响应优化

光伏电池在生产环境里,温湿度的稳定对于保障电池转换效率的稳定性有着至关重要的作用,同时不同功能有不同的要求(如表3所示)。在调试阶段的时候,要着重去验证MAU内部的冷却盘管、加热盘管、加湿器,在不同季节工况下的联合调节性能。通过设定不同的温湿度给定值组合,来测试系统的动态响应特性,调整PID控制参数,以此缩短调节时间,减少超调量。针对DCC干盘管系统而言,需要重点调试冷冻水调节阀的开度和室内显热负荷变化之间的跟随关系,防止因为阀门动作过慢或者过快致使室内温度出现周期性波动[5]。并且,要特别留意夏季工况下MAU新风除湿与DCC干盘管辅助除湿之间的耦合关系,合理分配二者各自的除湿任务,避免因除湿负荷分配不当而让温度与湿度控制相互干扰(如表3所示)。

表2某电池片厂工艺房间环境要求

光伏电池洁净厂房暖通空调系统安装施工及调试技术实践(图2) 

 

表3温湿度联合调试关键参数与控制目标

调试工况

主要调试设备

核心控制参数

控制目标

夏季(高温高湿)

MAU(冷却/除湿)+DCC干盘管

冷冻水供回水温差5~7℃;送风含湿量

温度≤24±0.5℃,湿度≤55±5%RH

冬季(低温干燥)

MAU(加热/加湿)

加热阀PID比例带15%~25%;加湿器输出

温度≥22±0.5℃,湿度≥45±5%RH

过渡季节

MAU(新风调节)+DCC干盘管

新风比20%~100%可调;DC阀响应时间

温度波动≤±0.3℃/10min,超调量≤5%

2.3压差梯度建立、维持与系统联动验证

光伏电池洁净厂房不同洁净等级区域之间存在着正压差梯度,它是防止外部污染物侵入的关键屏障。除一般排风外,热排、酸碱排、有机排和硅烷排应按工艺介质与安全属性分类设置并分别平衡;其排风量变化会直接改变房间补风量、温湿负荷和压差。调试时应在各类排风系统设计工况及联锁工况下复核房间压差、补风量与排风量,避免高排风房间出现负压失控或相邻房间倒灌。涉及酸碱、有机和硅烷介质的排风系统还应与工艺安全联锁、事故排风和报警逻辑联合验证。当系统风量平衡、温湿度调试都完成后,要对各个区域的回风阀、排风阀的开度进行细致调节。反复多次小幅调整阀门开度,同时采集各区域实时压力数据,把不同功能分区之间的压差值稳定控制在设计推荐范围里,防止因压差失衡而出现气流倒灌或者洁净度失效的问题。在压差调试过程中要特别关注人员出入口、物料传递窗等频繁开启部位的压差波动状况,依据现场门体启闭的实测扰动数据,合理设定缓冲间和气闸间的梯度压差设定值,保证门体开关瞬间压差能够迅速恢复到正常区间,维持有序的气流组织。系统联动验证是调试的最终关键环节,要模拟冷冻水供水中断、过滤器阻力升高、风机故障等典型异常工况,检验控制系统能不能按照预定策略完成设备切换、报警提示、安全保护动作,保障系统长期运行的安全可靠性、应急响应能力。

结论

综上所述,光伏电池洁净厂房暖通空调系统涉及工艺性空调与洁净技术的交叉融合,其安装施工与调试工作具有精度要求高、系统集成度强、多专业协同难度大的显著特征。本文从施工与调试两个阶段出发,系统梳理了该领域的关键技术要点。在安装施工方面,洁净室围护结构气密性控制、高架地板与回风通道的统筹施工以及各设备间的协同配合与交叉作业管理,共同构成了质量保障的基础防线。在调试方面,风量平衡的逐级推进、温湿度联合调节策略的精细优化以及压差梯度建立与系统联动验证的闭环确认,依次构成了系统性能达标的逻辑主线。工程实践表明,只有将安装施工阶段的质量预控与调试阶段的精细调节紧密结合,才能在有限工期内高效达成洁净厂房环境参数的全面达标,为光伏电池的高质量生产提供稳定可靠的环境保障。未来,随着光伏电池技术向更高效率、更大尺寸方向演进,暖通空调系统面临的温湿度均匀性和洁净度稳定性挑战将进一步加剧,需要持续推动安装施工工艺和智能调试技术的创新与升级。

参考文献:

[1]郝宇佳.电子厂房洁净室暖通施工技术要点[J].中国科技纵横,2025,(15):120-122.

[2]王亮亮,李彪,张延.光伏电池厂房工艺排风系统设计与安装[J].暖通空调,2024,54(10):132-136+38.

[3]黄绵林.电子厂房洁净室暖通施工技术分析[J].中国建筑装饰装修,2022,(1):118-119.

[4]郭宝国.洁净厂房暖通工程施工工艺及洁净度控制措施探析[J].江西建材,2021,(5):122-123.

[5]董小鹏.浅谈VAV空调系统施工和调试过程中重要环节的控制[J].安装,2014,(5):33-36.

 



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