一，FFU產品(pǐn)分析
FFU是FAN FILTER UNIT的縮寫(xiě)
，中文稱(chēng)作“風機(jī)過(guò)濾器單元”
，也(yě)就是(shì)將(jiāng)風機(jī)和過(guò)濾器組合(hé)在(zài)一(yī)起(qǐ)構(gòu)成自身(shēn)能提供動力(lì)的末端(duān)淨(jìng)化(huà)設(shè)備。FFU具(jù)有設(shè)計(jì)施工簡便
，風速(sù)調(tiáo)節靈(líng)活
，潔(jié)淨區易於變(biàn)更(gēng)等(děng)特(tè)點
，已經(jīng)成為工業潔(jié)淨(jìng)室流(liú)行係統形(xíng)式。目前FFU一般采用(yòng)單(dān)相(xiāng)多(duō)速(sù)交流(liú)電(diàn)機，三(sān)相(xiāng)多速(sù)交(jiāo)流電機和(hé)直流電機。
二，成本分(fēn)析
1，FFU配電(diàn)成本
對(duì)於交流電(diàn)機FFU
，其運行電(diàn)流(liú)為1.~2A左(zuǒ)右
，一組(zǔ)4mm2電(diàn)纜可以連(lián)接(jiē)8台(tái)FFU
，選(xuǎn)用(yòng)20A開關(guān)
，對(duì)於直流電(diàn)機(jī)FFU
，其運行電流為(wéi)0.3A~0.7A；一組4mm2電纜可以(yǐ)連接(jiē)至(zhì)少16台FFU。按照現行(háng)國(guó)標(biāo)用綫(xiàn)
，其平(píng)均(jūn)價(jià)格(gé)節(jié)約一(yī)半；如選用寶勝電(diàn)纜(lǎn)為例
，每台(tái)FFU平(píng)均用(yòng)電(diàn)纜(lǎn)按(àn)8米(mǐ)計算(suàn)
，每米電(diàn)纜(lǎn)加配電(diàn)箱(xiāng)，綫(xiàn)槽，配件(jiàn)及安(ān)裝成本(běn)約為(wéi)20元計
，則(zé)選用(yòng)直(zhí)流FFU配電安裝成(chéng)本約(yuē)為9729×8×20≈156萬元
，而(ér)交流(liú)電(diàn)機配電(diàn)則(zé)需要約300萬左右(yòu)。因此(cǐ)采用直流FFU初(chū)期在(zài)配(pèi)電上(shàng)可以(yǐ)減(jiǎn)少的(dí)成本(běn)為150萬元。
2，能耗成(chéng)本(běn)對(duì)比
直流(liú)電(diàn)機FFU功率為60W~140W
，其平均(jūn)能耗約(yuē)為(wéi)100W；交(jiāo)流(liú)電機(jī)FFU平(píng)均(jūn)功率為(wéi)160W~360W
，其平均能耗(hào)約(yuē)為(wéi)260W。故直流電機FFU運行所(suǒ)需(xū)冷量(liáng)為(wéi)交(jiāo)流電機FFU運行所需(xū)冷(lěng)量的(dí)45%左(zuǒ)右(yòu)。按(àn)其(qí)額定功(gōng)率5%轉化為熱(rè)量
，故每台直流(liú)FFU可(kě)以節(jié)約(yuē)冷(lěng)量約為：260×5%－100×5%=0.009kW
，9729台FFU節約冷氣量約為(wéi)0.009×9729=87.5 kW
，按照1 kW冷(lěng)氣成本(běn)3000元計(jì)
，則可節約成(chéng)本(běn)約為：87.5×3000≈26.2萬(wàn)元(yuán)。
3，運(yùn)行成本比較
運(yùn)行(háng)成(chéng)本是直(zhí)流電(diàn)機FFU相(xiāng)對於交流(liú)電機(jī)FFUzui大優勢所(suǒ)在
，直流電(diàn)機FFU功率為60W~140W
，其(qí)平均(jūn)能耗(hào)約(yuē)為100W；交(jiāo)流電機FFU平(píng)均功(gōng)率為(wéi)160W~360W
，其平(píng)均能耗(hào)約(yuē)為(wéi)260W。通(tōng)過對比分析可以看出(chū)
，每(měi)台直流電機(jī)FFU運行1小時可(kě)以(yǐ)節(jié)約0.16kWh的電。依(yī)據現(xiàn)行國(guó)家(jiā)工業用電平均價格0.75元/kWh計
，則每年(nián)可以節約(yuē)的電費為(wéi)：9729×0.16×24×365×0.75≈1022.7萬元(yuán)
，對(duì)與冷量節(jié)約的(dí)電(diàn)費約為：87.5×24×365×0.75≈57萬元。通(tōng)過以上成本(běn)分(fēn)析(xī)可(kě)以(yǐ)發現：采(cǎi)用直流FFU初始(shǐ)投資(zī)增(zēng)加1654萬(wàn)元
，但(dàn)在配(pèi)電(diàn)成本，耗能(néng)成(chéng)本及運(yùn)行成本(běn)方麵均(jūn)低(dī)於交(jiāo)流FFU；在直(zhí)流(liú)FFU運行1.5~2年(nián)後即(jí)可將初(chū)始(shǐ)投資(zī)收回
，其後(hòu)每(měi)年可以為企(qǐ)業減少(shǎo)大量的(dí)成本(běn)。
三，控製分(fēn)析比(bǐ)較
1，FFU控製方(fāng)式(shì)現(xiàn)狀(zhuàng)
目前(qián)FFU一般(bān)采(cǎi)用單相(xiāng)多(duō)速交流電機，三(sān)相多(duō)速交(jiāo)流電機和直(zhí)流電機(jī)。電(diàn)機的供電(diàn)電(diàn)壓大(dà)致(zhì)有(yǒu)110V，220V，270V，380V四(sì)種。其(qí)控(kòng)製方式主(zhǔ)要分為(wéi)以下幾種(zhǒng)：
（a）多檔開(kāi)關控(kòng)製
（b）連續(xù)速(sù)度調(tiáo)節控製(zhì)
（c）計(jì)算(suàn)機群(qún)組(zǔ)控(kòng)製(zhì)
（d）遙控控製(zhì)
2，交(jiāo)流電機(jī)FFU控製方(fāng)式(shì)
在FFU交(jiāo)流調速(sù)控(kòng)製(zhì)方(fāng)式中(zhōng)
，主要(yào)分(fēn)為(wéi)三(sān)種(zhǒng)控(kòng)製方(fāng)式：多檔開關調速控製，調壓調速(sù)控製(zhì)方(fāng)式，變頻(pín)調速控製方式(shì)。
（1）多檔開(kāi)關控製
，就是(shì)通過直(zhí)接改變電(diàn)動機定子綫圈匝(zā)數來調整(zhěng)電動機(jī)的(dí)轉速。控(kòng)製(zhì)器由一(yī)個調速(sù)開(kāi)關和一個電源(yuán)開關(guān)組(zǔ)成(chéng)。由(yóu)於控製元件為FFU自帶(dài)
，分(fēn)布(bù)在潔淨(jìng)室(shì)吊頂(dǐng)內的各(gè)個(gè)位(wèi)置
，工作人員(yuán)必(bì)須在現場通過(guò)撥擋開(kāi)關來調節FFU轉(zhuǎn)速
，控(kòng)製起來(lái)極不方(fāng)便(biàn)
，而且FFU的風速可(kě)調範圍有(yǒu)限(xiàn)
，於(yú)幾(jī)檔。為了(liǎo)克服(fú)FFU控(kòng)製操(cāo)作不(bù)方(fāng)便的因(yīn)素(sù)
，有(yǒu)些(xiē)項目把所(suǒ)有(yǒu)FFU的多檔開(kāi)關(guān)集中起(qǐ)來(lái)
，放到(dào)地(dì)麵上(shàng)一(yī)個(gè)櫃子內(nèi)
，實現集中操作
，但(dàn)無(wú)論是從外觀(guān)還(huán)是功能上都存(cún)在其(qí)局限性。采用多檔(dàng)開(kāi)關控(kòng)製(zhì)方式優點是控(kòng)製簡(jiǎn)單(dān)，成(chéng)本低
，但(dàn)存在許多(duō)缺陷
，比如：能(néng)耗大(dà)，不能平滑調速(sù)，沒(méi)有反饋信號(hào)，不(bù)能實(shí)現靈(líng)活的組群(qún)控(kòng)製等(děng)。
（2）調(tiáo)壓控(kòng)製(zhì)方式(shì)
，就是(shì)通過(guò)直接(jiē)改變(biàn)電(diàn)動機定(dìng)子(zǐ)電壓的(dí)大小來調整(zhěng)電動機的(dí)轉速。調壓(yā)方式的(dí)缺點(diǎn)是：調速時(shí)的效率較低(dī)
，能耗大
，低(dī)速時
，電機(jī)發熱(rè)嚴重，調(tiáo)速範(fàn)圍較窄(zhǎi)等(děng)。但是
，調壓(yā)方(fāng)式對於FFU風機負載(zǎi)來說
，其缺陷不是很(hěn)明顯
，並且(qiě)在(zài)目前的情況(kuàng)下還有一些優(yōu)點：調(tiáo)速(sù)方(fāng)案成(chéng)熟
，調(tiáo)速係(xì)統穩(wěn)定
，能夠保(bǎo)證長時(shí)間*連續運(yùn)行(háng)；操作簡(jiǎn)便(biàn)
，控製係統造價低；由於(yú)FFU風(fēng)機負載(zǎi)很輕
，在低(dī)速(sù)時
，電機(jī)發熱不(bù)是很嚴重(zhòng)；調壓(yā)方式特別(bié)適合(hé)於(yú)風機(jī)負(fù)載(zǎi)
，由於FFU風機負載曲綫(xiàn)為(wéi)*的阻(zǔ)尼(ní)曲綫
，因(yīn)此
，調速範(fàn)圍可以(yǐ)做(zuò)到很(hěn)寬。
（3）變頻控製(zhì)方式(shì)
，就是通(tōng)過改變電源(yuán)頻率(shuài)的方式(shì)來(lái)調整(zhěng)電(diàn)動機的轉速
，同時(shí)
，按(àn)一定(dìng)比例調整電(diàn)動機的輸(shū)入電(diàn)壓。變(biàn)頻控製方式(shì)具(jù)有優(yōu)異的性能(néng)
，調(tiáo)速範(fàn)圍(wéi)大
，平滑(huá)性(xìng)較(jiào)高(gāo)
，調*率(shuài)高(gāo)等。變頻一般(bān)采(cǎi)用(yòng)較(jiào)先進的SPWM控製方式
，並采用(yòng)單片(piàn)機生(shēng)成SPWM波形。SPWM變頻方(fāng)式同其(qí)它(tā)變頻方(fāng)式(shì)相(xiāng)比具有(yǒu)以下特點：結構簡(jiǎn)單
，控(kòng)製(zhì)方便(biàn)；輸入功率因(yīn)數高(gāo)；係(xì)統(tǒng)動(dòng)態響應快(kuài)；輸出諧波少。在目前(qián)的(dí)情況下(xià)
，與調(tiáo)壓方式(shì)相(xiāng)比(bǐ)
，變頻(pín)方(fāng)式也有(yǒu)一些缺點(diǎn)
，這主(zhǔ)要體現在以下(xià)兩個方麵：變頻方式造價比較(jiào)高。為(wéi)了(liǎo)使(shǐ)變頻(pín)器(qì)的輸(shū)出諧波盡可能(néng)的減(jiǎn)少
，逆變器(qì)的功率開(kāi)關器件(jiàn)的(dí)開關頻(pín)率要(yào)盡可能的高。因(yīn)此
，一般采用GTR，GTO，PMOSFET作(zuò)為(wéi)開關器(qì)件(jiàn)。上述(shù)這些(xiē)器(qì)件本身造(zào)價較(jiào)高(gāo)。因(yīn)此
，變頻控製(zhì)方式整(zhěng)體(tǐ)造價也比(bǐ)較高。使(shǐ)用(yòng)壽命不如調壓方式長(cháng)。由(yóu)於異(yì)步電(diàn)動機屬(shǔ)於(yú)感性負(fù)載
，功(gōng)率(shuài)因數不會(huì)等(děng)於1.0
，故(gù)在中間直流(liú)環(huán)節(jié)與(yǔ)電動機之(zhī)間(jiān)總(zǒng)存在無功功率(shuài)的交換(huàn)。由(yóu)於逆變器中(zhōng)的電(diàn)力(lì)電子開關(guān)無法儲能(néng)
，所以無功能量(liáng)隻(zhī)能靠(kào)直(zhí)流環節(jié)中(zhōng)的儲能元件(jiàn)（電容器）來緩衝。電(diàn)容器的壽(shòu)命大大限製了(liǎo)變(biàn)頻器(qì)的(dí)使用壽命(mìng)。即使是比較先(xiān)進的變頻器(qì)廠商(shāng)
，其(qí)變(biàn)頻器壽(shòu)命(mìng)也(yě)受此限(xiàn)製(zhì)。
3，直流(liú)電機(jī)FFU控(kòng)製方(fāng)式(shì)
（1）直(zhí)流電(diàn)機(jī)一般采用(yòng)計(jì)算機群(qún)控方(fāng)式
，計算機群控係(xì)統是(shì)一(yī)種集散型控製(zhì)係統
，能(néng)夠方(fāng)便的(dí)實現現場分散(sàn)控製(zhì)和(hé)集(jí)中統一(yī)管理功(gōng)能
，為現階段(duàn)大(dà)麵(miàn)積(jī)潔(jié)淨(jìng)室FFU較(jiào)常用的一(yī)種(zhǒng)控(kòng)製方(fāng)式
，可靈(líng)活控製潔淨室每(měi)台(tái)FFU的(dí)啟停(tíng)和風速(sù)。
（2）計(jì)算機群(qún)控方式(shì)具有以(yǐ)下(xià)先進的功(gōng)能：
（a）采(cǎi)用集(jí)散型控製(zhì)方式(shì)
，能夠(gòu)很方便(biàn)的實(shí)現FFU的(dí)集中(zhōng)監(jiān)測(cè)和控(kòng)製(zhì)。
（b）可(kě)方(fāng)便的實(shí)現FFU的單台(tái)，多台(tái)及分(fēn)區(qū)控(kòng)製。
（c）智能化(huà)控(kòng)製係統具有節能(néng)功能。
（d）可采用(yòng)可選(xuǎn)的(dí)遙(yáo)控(kòng)方(fāng)式(shì)進行監測和控(kòng)製(zhì)。
（e）控製(zhì)係統預留通信接口(kǒu)
，可與(yǔ)上位(wèi)機(jī)或網絡(luò)進(jìn)行(háng)通訊
，從(cóng)而(ér)實(shí)現遠程通信和管理(lǐ)功能。
（f）控製直流(liú)電(diàn)機(jī)的突出(chū)優(yōu)點在於(yú)：容易控製，調速範圍(wéi)較(jiào)寬。但(dàn)直流(liú)計(jì)算機群(qún)控方(fāng)式也有一些致命的缺(quē)陷(xiàn)：由於(yú)潔(jié)淨廠房(fáng)不(bù)允許(xǔ)FFU電機帶有電刷(shuā)
，因此
，FFU的(dí)電(diàn)機均(jūn)采(cǎi)用(yòng)無(wú)刷直(zhí)流電(diàn)動(dòng)機(jī)
，換相(xiāng)問(wèn)題則由電子換(huàn)相(xiāng)器(qì)解(jiě)決(jué)
，而(ér)電(diàn)子(zǐ)換相器的(dí)壽(shòu)命短(duǎn)使整控製係統的使(shǐ)用壽命也(yě)大大降低(dī)。
（a）整(zhěng)套係(xì)統(tǒng)造(zào)價昂(áng)貴。
（b）後期維護費(fèi)用高。
（3）遙控控製(zhì)方式遙控控(kòng)製是(shì)將微(wēi)型(xíng)風機的開關(guān)以及調速(sù)命令通過(guò)紅(hóng)外(wài)信號或(huò)者射頻信(xìn)號(hào)來傳達(dá)
，以實(shí)現(xiàn)對FFU的控製(zhì)與(yǔ)管理(lǐ)。遙控控製(zhì)也(yě)可(kě)根據(jù)需要(yào)對其FFU進行單台控製(zhì)或者分組控(kòng)製
，但這樣(yàng)就要求(qiú)采用(yòng)不同的遙控(kòng)器(qì)。優點：結(jié)構簡(jiǎn)單，調速(sù)穩定，控(kòng)製(zhì)方(fāng)便，投資成(chéng)本(běn)較低(dī)；缺(quē)點：由(yóu)於廠(chǎng)內(nèi)有很多控(kòng)製設備(bèi)都會產(chǎn)生(shēng)較強電磁信(xìn)號
，以使FFU的(dí)遙(yáo)控(kòng)收到幹(gān)擾
，執行錯(cuò)誤的操作(zuò)。因(yīn)此采(cǎi)用(yòng)這類控製(zhì)方(fāng)式要(yào)視(shì)環境(jìng)而(ér)定(dìng)
，不(bù)是所有的(dí)廠房都適(shì)用。遙(yáo)控控製(zhì)方(fāng)式作為計算機控(kòng)製方(fāng)式的一種(zhǒng)補充(chōng)
，可(kě)使(shǐ)用(yòng)遙(yáo)控器對每台(tái)FFU進行(háng)控製
，與計(jì)算機控製(zhì)方式(shì)相(xiāng)輔相成(chéng)。通過以上(shàng)對(duì)交(jiāo)直流風(fēng)機(jī)控製(zhì)方(fāng)式的分(fēn)析對(duì)比
，直(zhí)流電機FFU控(kòng)製方式容易(yì)控(kòng)製(zhì)，調速範(fàn)圍較(jiào)寬(kuān)。
結論：綜(zōng)合(hé)上(shàng)所(suǒ)述：交(jiāo)流FFU運(yùn)行可(kě)靠，價(jià)格(gé)低廉(lián)，使用壽命(mìng)長
，但(dàn)運(yùn)行成本高，調(tiáo)速性能(néng)不好。直(zhí)流(liú)FFU初始(shǐ)成(chéng)本高(gāo)，運行維護成本(běn)及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)短
，但是運行成本(běn)低，節能，容易控(kòng)製(zhì)
，調速性能(néng)好(hǎo)。