Shema sekundarnega povratnega zraka za klimatski sistem

Mikroelektronska delavnica s sorazmerno majhno površino čistih prostorov in omejenim polmerom povratnega zračnega kanala, uporabljenega za sprejetje sheme sekundarnega povratnega zraka klimatskega sistema. Ta shema se pogosto uporablja tudi včiste sobev drugih panogah, kot sta farmacija in medicinska nega. Ker je prostornina prezračevanja za izpolnjevanje zahtev glede vlažnosti temperature čistega prostora na splošno veliko manjša od prostornine prezračevanja, ki je potrebna za doseganje ravni čistoče, je temperaturna razlika med dovodnim in povratnim zrakom majhna. Če se uporablja shema primarnega povratnega zraka, je temperaturna razlika med točko stanja dovodnega zraka in rosiščem klimatske enote velika, potrebno je sekundarno ogrevanje, kar ima za posledico izravnavo hladne toplote v procesu obdelave zraka in večjo porabo energije . Če se uporablja sekundarna shema povratnega zraka, se lahko sekundarni povratni zrak uporabi za nadomestitev sekundarnega ogrevanja primarne sheme povratnega zraka. Čeprav je prilagoditev razmerja primarnega in sekundarnega povratnega zraka nekoliko manj občutljiva kot prilagoditev sekundarne toplote, je shema sekundarnega povratnega zraka splošno priznana kot ukrep za varčevanje z energijo klimatskih naprav v majhnih in srednje velikih mikroelektronskih čistilnih delavnicah. .

Vzemimo za primer čisto delavnico za mikroelektroniko ISO razreda 6, površina čiste delavnice 1 000 m2, višina stropa 3 m. Parametri notranje opreme so temperatura tn= (23±1) ℃, relativna vlažnost φn=50%±5%; Projektna količina dovodnega zraka je 171.000 m3/h, časi izmenjave zraka približno 57 h-1, količina svežega zraka pa 25.500 m3/h (od tega je prostornina procesnega odpadnega zraka 21.000 m3/h, ostalo pa prostornina uhajanja zraka pod pritiskom). Občutljiva toplotna obremenitev v čisti delavnici je 258 kW (258 W/m2), razmerje toplota/vlažnost klimatske naprave je ε=35 000 kJ/kg, temperaturna razlika povratnega zraka v prostor pa 4,5 ℃. V tem času je volumen primarnega povratnega zraka
To je trenutno najpogosteje uporabljena oblika čistilnega klimatskega sistema v čisti sobi mikroelektronske industrije, to vrsto sistema lahko v glavnem razdelimo na tri vrste: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (suha tuljava) +FFU. Vsak ima svoje prednosti in slabosti ter primerna mesta, učinek varčevanja z energijo je odvisen predvsem od delovanja filtra in ventilatorja ter druge opreme.

1) Sistem AHU+FFU.

Ta vrsta sistemskega načina se uporablja v mikroelektronski industriji kot "način ločevanja klimatske naprave in faze čiščenja". Obstajata lahko dve situaciji: ena je, da se klimatski sistem ukvarja samo s svežim zrakom, obdelan svež zrak pa nosi vso obremenitev čistega prostora s toploto in vlago ter deluje kot dopolnilni zrak za uravnoteženje izpušnega zraka in uhajanja pozitivnega tlaka. čistega prostora se ta sistem imenuje tudi sistem MAU+FFU; Drugi je, da sama količina svežega zraka ne zadošča za izpolnitev potreb po hladni in toplotni obremenitvi čistega prostora, ali ker je svež zrak obdelan od zunanjega stanja do specifične entalpije točke rosišča zahtevanega stroja prevelika , in del notranjega zraka (enakovredno povratnemu zraku) se vrne v enoto za obdelavo klimatske naprave, pomeša s svežim zrakom za obdelavo toplote in vlage, nato pa se pošlje v plenum za dovod zraka. Pomešan s preostalim povratnim zrakom iz čistega prostora (enakovreden sekundarnemu povratnemu zraku) vstopi v enoto FFU in ga nato pošlje v čisti prostor. Od leta 1992 do 1994 je drugi avtor tega prispevka sodeloval s singapurskim podjetjem in vodil več kot 10 podiplomskih študentov k sodelovanju pri načrtovanju ameriško-hongkonškega skupnega podjetja SAE Electronics Factory, ki je sprejelo slednjo vrsto čistilne klimatske naprave in prezračevalni sistem. Projekt ima čisto sobo ISO razreda 5 s približno 6.000 m2 (1.500 m2 je naročila Japonska agencija za atmosfero). Prostor za klimatizacijo je urejen vzporedno s stranjo čistega prostora ob zunanji steni in le ob hodniku. Cevi svežega zraka, odvodnega zraka in povratnega zraka so kratke in gladko razporejene.

2) Shema MAU+AHU+FFU.

To rešitev običajno najdemo v mikroelektronskih obratih z več zahtevami glede temperature in vlažnosti ter velikimi razlikami v obremenitvi s toploto in vlago, visoka pa je tudi stopnja čistoče. Poleti se svež zrak ohladi in razvlaže do točke fiksnega parametra. Običajno je primerno obdelati svež zrak do presečišča izometrične črte entalpije in črte 95 % relativne vlažnosti čistega prostora z reprezentativno temperaturo in vlažnostjo ali čistega prostora z največjim volumnom svežega zraka. Količina zraka MAU se določi glede na potrebe vsake čiste sobe za dopolnitev zraka in se porazdeli v AHU vsake čiste sobe s cevmi glede na zahtevano količino svežega zraka in se zmeša z nekaj notranjega povratnega zraka za ogrevanje in obdelavo vlage. Ta enota nosi vso obremenitev s toploto in vlago ter del nove obremenitve zaradi revmatizma v čisti sobi, ki ji služi. Zrak, ki ga obdela vsaka AHU, se pošlje v plenum dovodnega zraka v vsaki čisti sobi, po sekundarnem mešanju z notranjim povratnim zrakom pa ga pošlje v prostor enota FFU.

Glavna prednost rešitve MAU+AHU+FFU je, da poleg zagotavljanja čistoče in nadtlaka zagotavlja tudi različne temperature in relativno vlažnost, ki so potrebne za proizvodnjo vsakega procesa čistih prostorov. Vendar pa je pogosto zaradi števila nastavljenih AHU površina prostora velika, svež zrak v čisti sobi, povratni zrak, cevovodi za dovod zraka se križajo, zasedajo velik prostor, postavitev je bolj težavna, vzdrževanje in upravljanje je težje in zapleten, zato ni posebnih zahtev, kolikor je mogoče, da bi se izognili uporabi.