Схема вторинного рециркуляційного повітря для системи кондиціонування повітря

У мікроелектронному цеху з відносно невеликою площею чистого приміщення та обмеженим радіусом повітропроводу, що повертається, використовується схема вторинного повернення повітря в системі кондиціонування повітря. Ця схема також широко використовується вчисті кімнатив інших галузях, таких як фармацевтична та медична. Оскільки об'єм вентиляції для задоволення вимог щодо температури та вологості чистого приміщення, як правило, значно менший за об'єм вентиляції, необхідний для досягнення рівня чистоти, тому різниця температур між припливним та повернутим повітрям невелика. Якщо використовується схема первинного повернення повітря, різниця температур між точкою стану припливного повітря та точкою роси кондиціонера велика, що призводить до компенсації холодного тепла в процесі обробки повітря та збільшення споживання енергії. Якщо використовується схема вторинного повернення повітря, вторинне повернення повітря може бути використане для заміни вторинного нагрівання схеми первинного повернення повітря. Хоча регулювання співвідношення первинного та вторинного повернення повітря дещо менш чутливе, ніж регулювання вторинного тепла, схема вторинного повернення повітря широко визнана як захід енергозбереження кондиціонування повітря в малих та середніх мікроелектронних чистих майстернях.

Візьмемо, наприклад, чистий цех мікроелектроніки класу ISO 6, площа чистого цеху 1000 м2, висота стелі 3 м. Параметри дизайну інтер'єру: температура tn = (23±1) ℃, відносна вологість φn = 50%±5%; розрахунковий об'єм подачі повітря становить 171 000 м3/год, час повітрообміну близько 57 год-1, а об'єм свіжого повітря становить 25 500 м3/год (з яких об'єм відпрацьованого повітря становить 21 000 м3/год, а решта - об'єм витоку повітря з позитивним тиском). Відчутне теплове навантаження в чистому цеху становить 258 кВт (258 Вт/м2), коефіцієнт тепло/вологість кондиціонера становить ε = 35 000 кДж/кг, а різниця температур повернутого повітря в приміщенні становить 4,5 ℃. У цей час основний об'єм повернутого повітря...
Наразі це найпоширеніша форма системи кондиціонування повітря для очищення в чистих приміщеннях мікроелектронної промисловості. Цей тип системи можна розділити на три основні типи: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (сухий теплообмінник) +FFU. Кожен тип має свої переваги та недоліки, а також придатне місце для використання. Ефект енергозбереження головним чином залежить від продуктивності фільтра, вентилятора та іншого обладнання.

1) Система AHU+FFU.

Цей тип системного режиму використовується в мікроелектронній промисловості як «спосіб розділення фаз кондиціонування та очищення повітря». Можливі дві ситуації: перша полягає в тому, що система кондиціонування повітря обробляє лише свіже повітря, а оброблене свіже повітря несе все теплове та вологе навантаження чистого приміщення та діє як додаткове повітря для балансування відпрацьованого повітря та витоку позитивного тиску з чистого приміщення, така система також називається системою MAU+FFU; інша полягає в тому, що одного лише об'єму свіжого повітря недостатньо для задоволення потреб чистого приміщення в холодному та тепловому навантаженні, або тому, що свіже повітря обробляється з зовнішнього стану до точки роси, питома різниця ентальпій необхідної машини занадто велика, і частина внутрішнього повітря (еквівалентна рециркуляційному повітрю) повертається до блоку обробки кондиціонування повітря, змішується зі свіжим повітрям для тепло- та вологої обробки, а потім подається до пленуму подачі повітря. Змішане з рештою рециркуляційного повітря чистого приміщення (еквівалентно вторинному рециркуляційному повітрю), воно потрапляє до блоку FFU, а потім направляється в чисте приміщення. З 1992 по 1994 рік другий автор цієї статті співпрацював із сингапурською компанією та очолював понад 10 аспірантів, які взяли участь у проектуванні спільного американо-гонконгського підприємства SAE Electronics Factory, яке впровадило останній тип системи кондиціонування та вентиляції повітря. Проект передбачає чисту кімнату класу ISO 5 площею приблизно 6000 м² (1500 м² з яких було замовлено Японським агентством з атмосфери). Кімната кондиціонування розташована паралельно стороні чистої кімнати вздовж зовнішньої стіни та лише прилягає до коридору. Труби для свіжого, витяжного та рециркуляційного повітря короткі та розташовані плавно.

2) Схема MAU+AHU+FFU.

Таке рішення зазвичай зустрічається на заводах мікроелектроніки з різними вимогами до температури та вологості, великими відмінностями в тепловому та вологому навантаженні, а також високим рівнем чистоти. Влітку свіже повітря охолоджується та осушується до фіксованого параметра. Зазвичай доцільно обробляти свіже повітря до точки перетину ізометричної лінії ентальпії та лінії відносної вологості 95% чистого приміщення з типовою температурою та вологістю або чистого приміщення з найбільшим об'ємом свіжого повітря. Об'єм повітря, що подається в установку, що подається в приміщення, визначається відповідно до потреб кожного чистого приміщення для поповнення повітря та розподіляється до агрегату обробки повітря (AHU) кожного чистого приміщення трубами відповідно до необхідного об'єму свіжого повітря, а потім змішується з деякими рециркуляційними повітрями з приміщення для обробки тепла та вологості. Цей агрегат несе все теплове та вологе навантаження, а також частину нового ревматичного навантаження чистого приміщення, яке він обслуговує. Повітря, оброблене кожною установкою обробки повітря (AHU), подається до пленуму припливного повітря в кожному чистому приміщенні, і після вторинного змішування з рециркуляційними повітрями з приміщення подається в приміщення блоком FFU.

Головною перевагою рішення MAU+AHU+FFU є те, що, окрім забезпечення чистоти та позитивного тиску, воно також забезпечує різні температури та відносну вологість, необхідні для кожного процесу чистого приміщення. Однак часто через велику кількість встановлених AHU, площа приміщення є великою, свіже повітря, рециркуляція повітря та подача повітря перетинаються, займаючи великий простір, планування стає більш проблематичним, обслуговування та управління є складнішими та складнішими, тому немає особливих вимог, щоб уникнути їх використання.