Secundair retourluchtschema voor airconditioningsysteem

De micro-elektronicawerkplaats met een relatief kleine cleanroom en een beperkte straal van de retourluchtleiding, wordt gebruikt om het secundaire retourluchtsysteem van het airconditioningsysteem toe te passen. Dit systeem wordt ook vaak gebruikt inschone kamersin andere sectoren zoals de farmaceutische industrie en de medische zorg. Omdat het ventilatievolume dat nodig is om te voldoen aan de eisen van de temperatuur en vochtigheid in een schone ruimte over het algemeen veel kleiner is dan het ventilatievolume dat nodig is om het gewenste niveau van reinheid te bereiken, is het temperatuurverschil tussen de toevoerlucht en de retourlucht klein. Als het primaire retourluchtsysteem wordt gebruikt, is het temperatuurverschil tussen de toevoerlucht en het dauwpunt van de airconditioningunit groot. Er is secundaire verwarming nodig, wat resulteert in een compensatie van de koude warmte in het luchtbehandelingsproces en een hoger energieverbruik. Als het secundaire retourluchtsysteem wordt gebruikt, kan de secundaire retourlucht worden gebruikt om de secundaire verwarming van het primaire retourluchtsysteem te vervangen. Hoewel de aanpassing van de verhouding tussen primaire en secundaire retourlucht iets minder gevoelig is dan de aanpassing van de secundaire warmte, wordt het secundaire retourluchtsysteem algemeen erkend als een energiebesparende maatregel voor airconditioning in kleine en middelgrote micro-elektronische reinigingswerkplaatsen.

Neem bijvoorbeeld een schone werkplaats voor micro-elektronica van ISO-klasse 6, met een oppervlakte van 1.000 m² en een plafondhoogte van 3 m. De parameters voor het interieurontwerp zijn temperatuur tn = (23 ± 1) ℃, relatieve vochtigheid φn = 50% ± 5%; het ontwerpvolume voor de toevoer van lucht is 171.000 m³/u, de luchtverversingstijden zijn ongeveer 57 h-1, en het volume verse lucht is 25.500 m³/u (waarvan 21.000 m³/u het afvoerluchtvolume is en de rest een lekluchtvolume door positieve druk is). De voelbare warmtebelasting in de schone werkplaats is 258 kW (258 W/m²), de warmte-/vochtigheidsverhouding van de airconditioner is ε = 35.000 kJ/kg en het temperatuurverschil van de retourlucht van de ruimte is 4,5 ℃. Op dit moment is het primaire retourluchtvolume van
Dit is momenteel de meest gebruikte vorm van zuiveringsairconditioningsystemen in cleanrooms in de micro-elektronica-industrie. Dit type systeem kan grofweg worden onderverdeeld in drie typen: AHU + FFU; MAU ​​+ AHU + FFU; MAU ​​+ DC (Dry coil) + FFU. Elk type heeft zijn voor- en nadelen en geschikte locaties. Het energiebesparende effect hangt voornamelijk af van de prestaties van het filter, de ventilator en andere apparatuur.

1) AHU+FFU-systeem.

Dit type systeemmodus wordt in de micro-elektronica-industrie gebruikt als "de manier om de airconditioning- en zuiveringsfase te scheiden". Er kunnen zich twee situaties voordoen: de eerste is dat het airconditioningsysteem alleen verse lucht verwerkt, en de behandelde verse lucht alle warmte- en vochtbelasting van de cleanroom draagt ​​en als aanvullende lucht fungeert om de afvoerlucht en de positieve druklekkage van de cleanroom te compenseren. Dit systeem wordt ook wel MAU+FFU-systeem genoemd. De tweede situatie is dat het verseluchtvolume alleen niet voldoende is om te voldoen aan de koude- en warmtebelasting van de cleanroom, of omdat de verse lucht vanuit de buitenlucht wordt verwerkt tot het specifieke enthalpieverschil van het dauwpunt van de vereiste machine te groot is, en een deel van de binnenlucht (gelijk aan retourlucht) wordt teruggevoerd naar de airconditioningbehandelingsunit, gemengd met de verse lucht voor warmte- en vochtbehandeling en vervolgens naar het luchttoevoerplenum gestuurd. Gemengd met de resterende retourlucht van de cleanroom (gelijk aan secundaire retourlucht), komt deze de FFU-unit binnen en wordt deze vervolgens naar de cleanroom gestuurd. Van 1992 tot 1994 werkte de tweede auteur van dit artikel samen met een Singaporees bedrijf en begeleidde hij meer dan 10 promovendi bij het ontwerp van de Amerikaans-Hongkongse joint venture SAE Electronics Factory, die dit type zuiverings-, airconditioning- en ventilatiesysteem implementeerde. Het project omvat een ISO-klasse 5 cleanroom van circa 6.000 m² (waarvan 1.500 m² in opdracht van het Japans Agentschap voor de Atmosferische Luchtvaart). De airconditioningruimte is parallel aan de cleanroomzijde langs de buitenmuur geplaatst en grenst uitsluitend aan de gang. De leidingen voor verse lucht, afvoerlucht en retourlucht zijn kort en glad geordend.

2) MAU+AHU+FFU-schema.

Deze oplossing wordt vaak aangetroffen in micro-elektronica-installaties met uiteenlopende temperatuur- en vochtigheidsvereisten en grote verschillen in warmte- en vochtigheidsbelasting, en met een hoog reinheidsniveau. In de zomer wordt de frisse lucht gekoeld en ontvochtigd tot een vast parameterpunt. Het is meestal geschikt om de frisse lucht te behandelen tot het snijpunt van de isometrische enthalpielijn en de 95% relatieve vochtigheidslijn van de cleanroom met representatieve temperatuur en vochtigheid of de cleanroom met het grootste verseluchtvolume. Het luchtvolume van MAU wordt bepaald op basis van de behoeften van elke cleanroom om de lucht aan te vullen en wordt via leidingen verdeeld over de luchtbehandelingsunit van elke cleanroom op basis van het vereiste verseluchtvolume. Het wordt gemengd met wat retourlucht voor warmte- en vochtigheidsbehandeling. Deze unit draagt ​​de volledige warmte- en vochtigheidsbelasting en een deel van de nieuwe reumabelasting van de cleanroom die hij bedient. De lucht die door elke luchtbehandelingsunit wordt behandeld, wordt naar het toevoerluchtplenum in elke cleanroom gestuurd en na secundaire menging met de retourlucht voor warmte- en vochtigheidsbehandeling door de FFU-unit de ruimte in gestuurd.

Het belangrijkste voordeel van de MAU+AHU+FFU-oplossing is dat deze niet alleen zorgt voor reinheid en positieve druk, maar ook de verschillende temperaturen en relatieve vochtigheid garandeert die nodig zijn voor de productie van elk cleanroomproces. Echter, vanwege het grote aantal AHU-opstellingen, is de oppervlakte van de ruimte vaak groot en de leidingen voor verse lucht, retourlucht en luchttoevoer kruisen elkaar. Dit neemt veel ruimte in beslag, wat de lay-out lastiger maakt en onderhoud en beheer moeilijker en complexer maakt. Daarom zijn er geen speciale vereisten om het gebruik zoveel mogelijk te vermijden.