打造智慧化潔淨室｜微粒子感測器在 HVAC 系統的整合應用

在無塵室設計與管理進入數位化與智慧化階段後，空氣品質監控已不再局限於固定頻率的手動檢測，而是走向即時資料流、主動預警與中央系統整合控制。其中，微粒子感測器與 HVAC（Heating, Ventilation and Air Conditioning）系統的結合，正成為提升潔淨室穩定度與能源效率的關鍵技術。

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為何微粒子感測器需要與 HVAC 系統整合？

微粒子感測器本身可即時偵測懸浮微粒濃度變化，但若無後端控制介面或調整機制，其功能僅止於告警與紀錄。與 HVAC 系統整合後，則能進一步實現以下幾點：

• 自動調整風量或濾網更換週期：根據粒子濃度即時控制變頻風機（VFD）或 HEPA 濾網使用壽命。
• 動態潔淨度維持：進出人員、開關門作業後的粒子變動可觸發空調補償。
• 跨區域潔淨管理：搭配多點感測器掌握區域差異，優化氣流設計。

整合後的 HVAC 系統，從「反應式」走向「預測與調整式」，真正達成潔淨室自動化管理。

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通訊介面與架構設計

感測器通訊方式	對接 HVAC 系統方式	優點	常見應用場域
Modbus RTU	PLC 控制器或 BMS 系統	穩定度高，適合傳統樓控環境	製藥廠、面板廠
MQTT / Ethernet	SCADA 或雲端資料平台	資料傳輸快，適合跨廠區即時控制	智慧化半導體無塵室
RS485	HVAC 直接接收參數	成本低，適合中小型獨立潔淨區域	醫療設備生產、實驗室

若已建置 BMS 或 SCADA，建議選擇支援標準工業協定的微粒子感測器型號，如 AES-FP 系列、AES-CKM 系列 等。

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HVAC 系統整合實例：潔淨室空氣管理自動化架構

以下為一典型潔淨室智慧監控架構範例：

1. 前端感測器層：部署多點微粒子感測器與溫濕度、氣流方向等感測裝置。
2. 控制中樞層：利用 PLC 或 DDC 控制器匯整數據並與 HVAC 設備通訊。
3. 監控顯示層：SCADA、MES 或 BMS 平台進行資料可視化、報表產出與警報處理。

此架構可視需求擴充模組，例如自動門聯動、風速閥門、潔淨區門禁感測等，打造完整的環境感知與主動調節機制。

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整合後效益分析：數據驅動的潔淨管理

效益面向	說明
穩定潔淨等級	當粒子濃度上升時自動提升風量，避免污染擴散
降低人為操作	減少管理人員手動設定風速或調整空調，降低誤判或延遲反應風險
節能降耗	非高峰時段可根據潔淨度數據降低風機運轉速率，延長 HEPA 壽命
精準記錄與稽核	所有粒子濃度變化與 HVAC 運作行為皆可追溯，利於品質管理與稽核

許多 GMP 認證廠、Class 5~8 等級的無塵室，都已導入此類數位化監控架構，並證實能有效減少粒子超標事件及能耗成本。

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選型建議：什麼樣的微粒子感測器適合 HVAC 整合？

在選擇可與 HVAC 整合的感測器時，建議檢視以下規格：

選購條件	建議規格或條件
通訊協定	支援 Modbus RTU / MQTT / TCP
偵測粒徑	支援 ≥ 0.3 µm、0.5 µm、1.0 µm 多粒徑通道
更新頻率	至少每秒一次資料更新
安裝形式	壁掛/嵌入式安裝，可置入風管或壁面
檢校標準	通過 ISO 21501-4 或 NIST traceable 校正

AES-FP 系列為高階選項，適合大型 HVAC 整合，支援完整協定與多樣資料輸出。AES-LPM 系列則適合中型區域管理，兼具即時性與高 CP 值。

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打造真正智慧的潔淨空間，從數據開始

潔淨室的運作早已超越單純設備堆疊，而是朝向動態調節、資料驅動的智慧環境發展。當微粒子感測器與 HVAC 系統緊密結合，不僅能提升穩定度，也讓維運決策更具依據、更高效率。若您正規劃改造現有潔淨室架構，或新建智慧製造廠區，現在正是導入此一整合系統的最佳時機。