Ventilatorska filtrirna enota FFU je nujna oprema za projekte čistih prostorov. Je tudi nepogrešljiva filtrirna enota za dovod zraka za čiste prostore brez prahu. Potrebna je tudi za ultra čiste delovne mize in čiste kabine.
Z razvojem gospodarstva in izboljšanjem življenjskega standarda ljudi imajo ljudje vedno višje zahteve glede kakovosti izdelkov. FFU določa kakovost izdelkov na podlagi proizvodne tehnologije in proizvodnega okolja, kar proizvajalce sili k iskanju boljše proizvodne tehnologije.
Področja, ki uporabljajo ventilatorske filtrirne enote FFU, zlasti elektronika, farmacija, živilska industrija, bioinženiring, medicina in laboratoriji, imajo stroge zahteve glede proizvodnega okolja. To vključuje tehnologijo, gradbeništvo, dekoracijo, oskrbo z vodo in odvodnjavanje, čiščenje zraka, HVAC in klimatizacijo, avtomatsko krmiljenje in druge različne tehnologije. Glavni tehnični kazalniki za merjenje kakovosti proizvodnega okolja v teh panogah vključujejo temperaturo, vlažnost, čistočo, količino zraka, notranji pozitivni tlak itd.
Zato je razumen nadzor nad različnimi tehničnimi kazalniki proizvodnega okolja za izpolnjevanje zahtev posebnih proizvodnih procesov postal eno od trenutnih raziskovalnih področij v inženirstvu čistih prostorov. Že v šestdesetih letih prejšnjega stoletja je bila razvita prva laminarna čista soba na svetu. Aplikacije FFU so se začele pojavljati od njene ustanovitve.
1. Trenutno stanje metode nadzora FFU
Trenutno FFU običajno uporablja enofazne večhitrostne AC motorje in enofazne večhitrostne EC motorje. Za motor ventilatorske filtrirne enote FFU obstajata približno dve napajalni napetosti: 110 V in 220 V.
Njegove metode nadzora so v glavnem razdeljene v naslednje kategorije:
(1). Krmiljenje z večhitrostnim stikalom
(2). Brezstopenjska regulacija hitrosti
(3). Računalniško krmiljenje
(4). Daljinski upravljalnik
Sledi preprosta analiza in primerjava zgornjih štirih metod krmiljenja:
2. Večhitrostno stikalo FFU
Sistem krmiljenja z večhitrostnim stikalom vključuje le stikalo za regulacijo hitrosti in stikalo za vklop, ki sta priložena FFU. Ker krmilne komponente zagotavlja FFU in so razporejene na različnih mestih na stropu čiste sobe, mora osebje prilagajati FFU s preklopnim stikalom na kraju samem, kar je izjemno neprijetno za upravljanje. Poleg tega je nastavljivo območje hitrosti vetra FFU omejeno na nekaj stopenj. Da bi premagali neprijetne dejavnike delovanja krmiljenja FFU, so bila z zasnovo električnih vezij vsa večhitrostna stikala FFU centralizirana in nameščena v omarici na tleh, da se doseže centralizirano delovanje. Vendar pa ne glede na videz ali funkcionalnost obstajajo omejitve. Prednosti uporabe metode krmiljenja z večhitrostnim stikalom so preprosto upravljanje in nizki stroški, vendar obstaja veliko pomanjkljivosti: visoka poraba energije, nezmožnost gladkega prilagajanja hitrosti, pomanjkanje povratnega signala in nezmožnost doseganja fleksibilnega skupinskega krmiljenja itd.
3. Brezstopenjsko nastavljanje hitrosti
V primerjavi z metodo krmiljenja z večstopenjskim stikalom ima brezstopenjsko krmiljenje hitrosti dodaten brezstopenjski regulator hitrosti, zaradi česar je hitrost ventilatorja FFU neprekinjeno nastavljiva, vendar se s tem zmanjša učinkovitost motorja, zaradi česar je poraba energije višja kot pri metodi krmiljenja z večstopenjskim stikalom.
- Računalniški nadzor
Metoda računalniškega krmiljenja običajno uporablja EC motor. V primerjavi s prejšnjima dvema metodama ima metoda računalniškega krmiljenja naslednje napredne funkcije:
(1). Z uporabo porazdeljenega načina krmiljenja je mogoče enostavno doseči centralizirano spremljanje in krmiljenje FFU.
(2). Nadzor nad enojno enoto, več enotami in particijami FFU je mogoče enostavno uresničiti.
(3). Inteligentni krmilni sistem ima funkcije varčevanja z energijo.
(4). Za spremljanje in upravljanje se lahko uporablja izbirni daljinski upravljalnik.
(5). Krmilni sistem ima rezerviran komunikacijski vmesnik, ki lahko komunicira z gostiteljskim računalnikom ali omrežjem za doseganje funkcij oddaljene komunikacije in upravljanja. Izjemne prednosti krmiljenja EC motorjev so: enostavno krmiljenje in širok razpon hitrosti. Vendar ima ta metoda krmiljenja tudi nekaj bistvenih pomanjkljivosti:
(6). Ker motorji FFU v čistih prostorih ne smejo imeti krtačk, vsi motorji FFU uporabljajo brezkrtačne EC motorje, problem komutacije pa rešujejo elektronski komutatorji. Kratka življenjska doba elektronskih komutatorjev močno skrajša življenjsko dobo celotnega krmilnega sistema.
(7). Celoten sistem je drag.
(8). Kasnejši stroški vzdrževanja so visoki.
5. Metoda daljinskega upravljanja
Kot dopolnilo k metodi računalniškega krmiljenja se lahko za krmiljenje vsake FFU uporabi metoda daljinskega krmiljenja, ki dopolnjuje metodo računalniškega krmiljenja.
Če povzamemo: prvi dve metodi krmiljenja imata visoko porabo energije in ju je neprimerno krmiliti; zadnji dve metodi krmiljenja imata kratko življenjsko dobo in visoke stroške. Ali obstaja metoda krmiljenja, ki lahko doseže nizko porabo energije, priročno krmiljenje, zagotovljeno življenjsko dobo in nizke stroške? Da, to je metoda računalniškega krmiljenja z uporabo AC motorja.
V primerjavi z EC motorji imajo AC motorji vrsto prednosti, kot so preprosta konstrukcija, majhnost, priročna izdelava, zanesljivo delovanje in nizka cena. Ker nimajo težav s komutacijo, je njihova življenjska doba veliko daljša od življenjske dobe EC motorjev. Dolgo časa je bila metoda regulacije hitrosti zaradi slabe učinkovitosti regulacije hitrosti nadomeščena z metodo regulacije hitrosti EC. Vendar pa so se s pojavom in razvojem novih močnostnih elektronskih naprav in velikih integriranih vezij ter nenehnim pojavljanjem in uporabo novih teorij krmiljenja postopoma razvile metode regulacije AC, ki bodo sčasoma nadomestile sisteme regulacije hitrosti EC.
Pri metodi krmiljenja z izmeničnim tokom FFU se ta v glavnem deli na dve metodi krmiljenja: metodo krmiljenja z regulacijo napetosti in metodo krmiljenja s pretvorbo frekvence. Tako imenovana metoda krmiljenja z regulacijo napetosti je prilagoditev hitrosti motorja z neposrednim spreminjanjem napetosti statorja motorja. Slabosti metode regulacije napetosti so: nizka učinkovitost med regulacijo hitrosti, močno segrevanje motorja pri nizkih hitrostih in ozko območje regulacije hitrosti. Vendar pa slabosti metode regulacije napetosti niso zelo očitne pri obremenitvi ventilatorja FFU, v trenutnih razmerah pa obstajajo nekatere prednosti:
(1). Shema regulacije hitrosti je zrela in sistem regulacije hitrosti je stabilen, kar lahko zagotovi nemoteno neprekinjeno delovanje dlje časa.
(2). Enostavno upravljanje in nizki stroški krmilnega sistema.
(3). Ker je obremenitev ventilatorja FFU zelo majhna, se motor pri nizki hitrosti ne segreva preveč.
(4). Metoda regulacije napetosti je še posebej primerna za obremenitev ventilatorja. Ker je krivulja delovanja ventilatorja FFU edinstvena krivulja dušenja, je lahko območje regulacije hitrosti zelo široko. Zato bo v prihodnosti metoda regulacije napetosti tudi glavna metoda regulacije hitrosti.
Čas objave: 18. dec. 2023