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空调系统节能方案

洁净厂房空调系统特点
    洁净厂房空调系统与一般民用建筑的空调系统的不同,它首先对控制区的洁净度有很高要求。导体器件厂房内,在硅衬底上只要落有电路线宽1/10~1/3大小的尘埃,就可能导致芯片电路短路。如今,半导体集成电路的发展突飞猛进,最近英特尔公司更是推出了采用32 nm线宽的高端处理器芯片,把生产环境的洁净度控制推向了极致。另外,洁净厂房空调系统除对洁净度要求较高外,还对温度、湿度、震动、噪音等都有不同程度要求。
    洁净室与洁净厂房能源消耗比其他的建筑大得多,其运行费约是一般办公楼的10(1万级)~30(100级)倍。就空调冷负荷而言,一般办公大楼为120W/m2左右,而大规模半导体器件厂房可以达到1400~1 600w/m2。
    同时,由于半导体器件生产工艺的特点,要求洁净厂房内全天(24h)保持相应的洁净度,目此,洁净空调系统(包括排风系统)、为其配套的冷、热源及相应的输送系统需每天24 h运行,这也与其他空调系统极其不同。运行时间的增长也使其空调系统的节能更具有潜力和意义。
为了减小洁净厂房空调系统的耗能,首先有必要对其耗能的特点进行分析。
1送风量大
    洁净度的提高和维持是半导体器件厂房空调系统设计和运行的重要任务,这一任务的完成要依赖很高的送风量,是以高能耗为代价的。就送风量而言,一般办公大楼换气次数为10h-1左右,而大规模半导件器件厂房内,为了满足相应的洁净度要求,需要保证很高的换气次数,致使循环风量非常大。100级洁净室的换气次数可选到400 h-1,10000级洁净室的换气次数日选到40 h-1,100000级洁净室的换气次数也要30 h-1。
2新风负荷大
    在电子厂房中,某些车间散发出有害气体,需要通过排风加以消除,这就加大了系统的新风量。洁净室的各类制冷负荷中,最重要的有新风、风机温升和设备散热3项,而尤以新风最大。根据有关部门统计,新风负荷可以从20%~70%,风机温升从8%~20%多,工艺设备可以从16%~50%。洁净室内平均所需新风量在45~60m3/(m.m2),新风冷负荷比室内显热冷负荷还要大约近1倍。
3 风机全压高
    由于净化空调中过滤器很多,其中仅高效过滤器的初阻力就在200Pa以上,终阻力在400 Pa以上;而要求高的车间ULPA的阻力会更大。其新风要求三级过滤,再加上化学过滤器,新风机组的风压要求在2 500Pa左右。这些都会致使所用风机静压很高,导致风机耗能增加。
    另外,工艺设备的发热情况随不同的生产工艺不同而不同,有些工艺设备是高发热设备,就需要较多冷负荷来抵消。总之,洁净厂房空调系统具有排风量大、送风量大、工艺设备发热量大、阻力大和风机静压高的特点,这些共同造就了洁净厂房空调系统的高耗能。
    自然洁净室和单纯空调房间相比,单位面积建设费用和能耗要大得多。但洁净净化空调系统的节能问题,在国内尚未引起足够的重视。但随着信息产业向我国的战略性转移,洁净厂房的高耗能、节能问题也成为能源紧缺的我国一个不可回避的问题。目此,洁净室与清洁厂房的空调系统的节能就有着积极的意义。
 

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洁净室恒温恒湿空调通风系统耗电占整厂耗电量的约40~60%,一座晶圆厂的耗电量相当于一座十万人口的城市;大部分已建成洁净室,或许可能方案造价较低,为降低成本和赶工期,较低导致未能采用有效的节能设备和方案,现有的大量洁净室,有很大的节能改善空间;

   采用更加节能、带热回收的主机;变频技术、及通过系统分析对整个空调系统采用智能控制,提高系统运行COP;通过采取全面改善措施,可以降低系统耗电10~30%。

   公司应当从长远利益来考虑节约成本开支,来综合评估一个项目方案的可行性。
 (更多节能技术咨询请电:13530865139杨生   Email:szhljh8@filteroom.cn)

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