Ventilátorová filtračná jednotka FFU je nevyhnutným vybavením pre projekty čistých priestorov. Je tiež nepostrádateľnou filtračnou jednotkou prívodu vzduchu pre bezprašné čisté priestory. Je tiež potrebná pre ultra čisté pracovné stoly a čisté kabíny.
S rozvojom ekonomiky a zlepšovaním životnej úrovne ľudí majú ľudia stále vyššie požiadavky na kvalitu výrobkov. FFU určuje kvalitu výrobkov na základe výrobnej technológie a výrobného prostredia, čo núti výrobcov usilovať sa o lepšie výrobné technológie.
Oblasti, ktoré používajú ventilátorové filtračné jednotky FFU, najmä elektronika, farmaceutický priemysel, potravinárstvo, bioinžinierstvo, medicína a laboratóriá, majú prísne požiadavky na výrobné prostredie. Integruje technológie, stavebníctvo, dekorácie, zásobovanie a odvodňovanie vodou, čistenie vzduchu, HVAC a klimatizáciu, automatické riadenie a rôzne ďalšie technológie. Medzi hlavné technické ukazovatele na meranie kvality výrobného prostredia v týchto odvetviach patrí teplota, vlhkosť, čistota, objem vzduchu, vnútorný pretlak atď.
Preto sa primeraná kontrola rôznych technických ukazovateľov výrobného prostredia s cieľom splniť požiadavky špeciálnych výrobných procesov stala jedným zo súčasných výskumných bodov v oblasti inžinierstva čistých priestorov. Už v 60. rokoch 20. storočia bola vyvinutá prvá laminárna čistá miestnosť na svete. Aplikácie FFU sa začali objavovať od jej založenia.
1. Aktuálny stav metódy kontroly FFU
V súčasnosti FFU vo všeobecnosti používa jednofázové viacrýchlostné striedavé motory a jednofázové viacrýchlostné EC motory. Pre motor filtračnej jednotky ventilátora FFU existujú približne 2 napájacie napätia: 110 V a 220 V.
Jeho metódy kontroly sa delia hlavne do nasledujúcich kategórií:
(1). Ovládanie viacrýchlostným prepínačom
(2). Plynulé nastavenie rýchlosti
(3). Počítačové riadenie
(4). Diaľkové ovládanie
Nasleduje jednoduchá analýza a porovnanie vyššie uvedených štyroch metód riadenia:
2. Ovládanie viacrýchlostným prepínačom FFU
Systém riadenia s viacerými prepínačmi obsahuje iba prepínač regulácie rýchlosti a vypínač napájania, ktoré sú súčasťou FFU. Keďže ovládacie komponenty poskytuje FFU a sú rozmiestnené na rôznych miestach na strope čistej miestnosti, personál musí nastavovať FFU pomocou prepínača na mieste, čo je mimoriadne nepraktické na ovládanie. Okrem toho je nastaviteľný rozsah rýchlosti vetra FFU obmedzený na niekoľko úrovní. Aby sa prekonali nepríjemné faktory ovládania FFU, boli všetky viacrýchlostné prepínače FFU centralizované a umiestnené v skrinke na zemi, aby sa dosiahla centralizovaná prevádzka prostredníctvom návrhu elektrických obvodov. Avšak bez ohľadu na vzhľad alebo funkčnosť existujú obmedzenia. Výhodou použitia metódy riadenia s viacerými prepínačmi je jednoduché ovládanie a nízke náklady, ale existuje mnoho nedostatkov: ako napríklad vysoká spotreba energie, neschopnosť plynulého nastavenia rýchlosti, absencia spätnoväzobného signálu a neschopnosť dosiahnuť flexibilné skupinové ovládanie atď.
3. Plynulá regulácia rýchlosti
V porovnaní s metódou ovládania viacrýchlostným prepínačom má plynulé nastavenie rýchlosti dodatočný plynulý regulátor rýchlosti, ktorý umožňuje plynulé nastavenie rýchlosti ventilátora FFU, ale zároveň znižuje účinnosť motora, čo zvyšuje jeho spotrebu energie v porovnaní s metódou ovládania viacrýchlostným prepínačom.
- Ovládanie počítačom
Metóda počítačového riadenia vo všeobecnosti používa EC motor. V porovnaní s predchádzajúcimi dvoma metódami má metóda počítačového riadenia nasledujúce pokročilé funkcie:
(1). Pomocou distribuovaného režimu riadenia je možné ľahko realizovať centralizované monitorovanie a riadenie FFU.
(2). Ovládanie jednej jednotky, viacerých jednotiek a partícií FFU je možné jednoducho realizovať.
(3). Inteligentný riadiaci systém má funkcie na úsporu energie.
(4). Na monitorovanie a ovládanie je možné použiť voliteľné diaľkové ovládanie.
(5). Riadiaci systém má vyhradené komunikačné rozhranie, ktoré dokáže komunikovať s hostiteľským počítačom alebo sieťou a zabezpečovať tak diaľkovú komunikáciu a funkcie riadenia. Medzi vynikajúce výhody riadenia EC motorov patria: jednoduché ovládanie a široký rozsah rýchlosti. Táto metóda riadenia má však aj niekoľko zásadných nedostatkov:
(6). Keďže motory FFU nesmú mať v čistých priestoroch kefy, všetky motory FFU používajú bezkefkové EC motory a problém komutácie je riešený elektronickými komutátormi. Krátka životnosť elektronických komutátorov výrazne skracuje životnosť celého riadiaceho systému.
(7). Celý systém je drahý.
(8). Neskoršie náklady na údržbu sú vysoké.
5. Metóda diaľkového ovládania
Ako doplnok k metóde ovládania počítačom je možné na ovládanie každej FFU použiť metódu diaľkového ovládania, ktorá dopĺňa metódu ovládania počítačom.
Stručne povedané: prvé dve metódy riadenia majú vysokú spotrebu energie a sú nepraktické na riadenie; posledné dve metódy riadenia majú krátku životnosť a vysoké náklady. Existuje metóda riadenia, ktorá dokáže dosiahnuť nízku spotrebu energie, pohodlné riadenie, garantovanú životnosť a nízke náklady? Áno, je to metóda počítačového riadenia s použitím striedavého motora.
V porovnaní s EC motormi majú AC motory množstvo výhod, ako je jednoduchá konštrukcia, malé rozmery, jednoduchá výroba, spoľahlivá prevádzka a nízka cena. Keďže nemajú problémy s komutáciou, ich životnosť je oveľa dlhšia ako u EC motorov. Dlho bola metóda regulácie otáčok kvôli slabému výkonu regulácie otáčok nahradená metódou EC regulácie otáčok. Avšak s príchodom a vývojom nových výkonových elektronických zariadení a rozsiahlych integrovaných obvodov, ako aj s neustálym objavovaním a aplikáciou nových teórií riadenia, sa metódy AC regulácie postupne vyvíjali a nakoniec nahradia systémy EC regulácie otáčok.
Metóda regulácie striedavého prúdu FFU sa delí hlavne na dve metódy regulácie: metódu regulácie napätia a metódu regulácie frekvenčnou konverziou. Takzvaná metóda regulácie napätia spočíva v nastavení otáčok motora priamou zmenou napätia statora motora. Nevýhody metódy regulácie napätia sú: nízka účinnosť počas regulácie otáčok, silné zahrievanie motora pri nízkych otáčkach a úzky rozsah regulácie otáčok. Nevýhody metódy regulácie napätia však nie sú veľmi zjavné pre zaťaženie ventilátora FFU a v súčasnej situácii existujú určité výhody:
(1). Schéma regulácie rýchlosti je vyspelá a systém regulácie rýchlosti je stabilný, čo môže zabezpečiť bezproblémovú nepretržitú prevádzku po dlhú dobu.
(2). Jednoduchá obsluha a nízke náklady na riadiaci systém.
(3). Keďže zaťaženie ventilátora FFU je veľmi nízke, zahrievanie motora nie je pri nízkych otáčkach veľmi výrazné.
(4). Metóda regulácie napätia je obzvlášť vhodná pre zaťaženie ventilátora. Keďže krivka výkonu ventilátora FFU je jedinečná tlmiaca krivka, rozsah regulácie otáčok môže byť veľmi široký. Preto bude v budúcnosti metóda regulácie napätia tiež hlavnou metódou regulácie otáčok.
Čas uverejnenia: 18. decembra 2023