Σχέδιο δευτερεύοντος αέρα επιστροφής για σύστημα κλιματισμού

Το μικροηλεκτρονικό εργαστήριο με σχετικά μικρή επιφάνεια καθαρού δωματίου και περιορισμένη ακτίνα αγωγού επιστροφής αέρα χρησιμοποίησε το δευτερεύον σχήμα επιστροφής αέρα του συστήματος κλιματισμού. Αυτό το σχήμα χρησιμοποιείται επίσης συνήθως σεκαθαρά δωμάτιασε άλλες βιομηχανίες όπως η φαρμακευτική και η ιατρική περίθαλψη. Επειδή ο όγκος εξαερισμού για την κάλυψη των απαιτήσεων υγρασίας σε θερμοκρασία καθαρού δωματίου είναι γενικά πολύ μικρότερος από τον όγκο εξαερισμού που απαιτείται για την επίτευξη του επιπέδου καθαριότητας, επομένως, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του αέρα τροφοδοσίας και του αέρα επιστροφής είναι μικρή. Εάν χρησιμοποιηθεί το κύριο σύστημα επιστροφής αέρα, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του σημείου κατάστασης του αέρα τροφοδοσίας και του σημείου δρόσου της μονάδας κλιματισμού είναι μεγάλη, απαιτείται δευτερεύουσα θέρμανση, με αποτέλεσμα την αντιστάθμιση της ψυχρής θερμότητας στη διαδικασία επεξεργασίας αέρα και την μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας. Εάν χρησιμοποιηθεί το δευτερεύον σύστημα επιστροφής αέρα, ο δευτερεύων αέρας επιστροφής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αντικαταστήσει τη δευτερεύουσα θέρμανση του κύριου συστήματος επιστροφής αέρα. Αν και η ρύθμιση της αναλογίας του κύριου και του δευτερεύοντος αέρα επιστροφής είναι ελαφρώς λιγότερο ευαίσθητη από τη ρύθμιση της δευτερεύουσας θέρμανσης, το δευτερεύον σύστημα επιστροφής αέρα έχει αναγνωριστεί ευρέως ως μέτρο εξοικονόμησης ενέργειας κλιματισμού σε μικρά και μεσαία εργαστήρια καθαρισμού μικροηλεκτρονικών.

Πάρτε για παράδειγμα ένα εργαστήριο καθαρισμού μικροηλεκτρονικής κατηγορίας ISO 6, με καθαρό χώρο εργαστηρίου 1.000 m2, ύψος οροφής 3 m. Οι παράμετροι εσωτερικού σχεδιασμού είναι η θερμοκρασία tn= (23±1) ℃, η σχετική υγρασία φn=50%±5%. Ο όγκος παροχής αέρα σχεδιασμού είναι 171.000 m3/h, περίπου 57 h-1 χρόνοι ανταλλαγής αέρα, και ο όγκος φρέσκου αέρα είναι 25.500 m3/h (εκ των οποίων ο όγκος αέρα εξαγωγής διεργασίας είναι 21.000 m3/h, και το υπόλοιπο είναι όγκος αέρα διαρροής θετικής πίεσης). Το αισθητό θερμικό φορτίο στο καθαρό εργαστήριο είναι 258 kW (258 W/m2), ο λόγος θερμότητας/υγρασίας του κλιματιστικού είναι ε=35.000 kJ/kg, και η διαφορά θερμοκρασίας του αέρα επιστροφής του δωματίου είναι 4,5 ℃. Αυτή τη στιγμή, ο κύριος όγκος αέρα επιστροφής
Αυτή είναι σήμερα η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή συστήματος καθαρισμού κλιματισμού στον κλάδο της μικροηλεκτρονικής, ένα καθαρό δωμάτιο. Αυτός ο τύπος συστήματος μπορεί να χωριστεί κυρίως σε τρεις τύπους: AHU+FFU, MAU+AHU+FFU, MAU+DC (ξηρό πηνίο) +FFU. Κάθε ένα έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του και τις κατάλληλες θέσεις του. Το αποτέλεσμα εξοικονόμησης ενέργειας εξαρτάται κυρίως από την απόδοση του φίλτρου, του ανεμιστήρα και άλλου εξοπλισμού.

1) Σύστημα AHU+FFU.

Αυτός ο τύπος λειτουργίας συστήματος χρησιμοποιείται στη βιομηχανία μικροηλεκτρονικής ως «ο τρόπος διαχωρισμού της φάσης κλιματισμού και καθαρισμού». Μπορεί να υπάρχουν δύο περιπτώσεις: η μία είναι ότι το σύστημα κλιματισμού χειρίζεται μόνο φρέσκο αέρα και ο επεξεργασμένος φρέσκος αέρας φέρει όλο το φορτίο θερμότητας και υγρασίας του καθαρού δωματίου και λειτουργεί ως συμπληρωματικός αέρας για την εξισορρόπηση του αέρα εξαγωγής και της διαρροής θετικής πίεσης του καθαρού δωματίου, αυτό το σύστημα ονομάζεται επίσης σύστημα MAU+FFU. Η άλλη είναι ότι ο όγκος του φρέσκου αέρα από μόνος του δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες φορτίου ψύξης και θέρμανσης του καθαρού δωματίου ή επειδή ο φρέσκος αέρας υποβάλλεται σε επεξεργασία από την εξωτερική κατάσταση στο σημείο δρόσου, η διαφορά ενθαλπίας του απαιτούμενου μηχανήματος είναι πολύ μεγάλη και μέρος του εσωτερικού αέρα (ισοδύναμο με αέρα επιστροφής) επιστρέφεται στη μονάδα επεξεργασίας κλιματισμού, αναμειγνύεται με τον φρέσκο αέρα για επεξεργασία θερμότητας και υγρασίας και στη συνέχεια αποστέλλεται στον θάλαμο τροφοδοσίας αέρα. Αναμεμειγμένος με τον υπόλοιπο αέρα επιστροφής καθαρού δωματίου (ισοδύναμο με δευτερεύοντα αέρα επιστροφής), εισέρχεται στη μονάδα FFU και στη συνέχεια τον στέλνει στο καθαρό δωμάτιο. Από το 1992 έως το 1994, ο δεύτερος συγγραφέας αυτής της εργασίας συνεργάστηκε με μια εταιρεία από τη Σιγκαπούρη και οδήγησε περισσότερους από 10 μεταπτυχιακούς φοιτητές να συμμετάσχουν στο σχεδιασμό της κοινοπραξίας ΗΠΑ-Χονγκ Κονγκ, SAE Electronics Factory, η οποία υιοθέτησε το τελευταίο είδος συστήματος κλιματισμού και εξαερισμού καθαρισμού. Το έργο διαθέτει ένα καθαρό δωμάτιο ISO Κλάσης 5 περίπου 6.000 m2 (εκ των οποίων τα 1.500 m2 έχουν ανατεθεί από την Ιαπωνική Υπηρεσία Ατμόσφαιρας). Το δωμάτιο κλιματισμού είναι διατεταγμένο παράλληλα με την πλευρά του καθαρού δωματίου κατά μήκος του εξωτερικού τοίχου και μόνο δίπλα στον διάδρομο. Οι σωλήνες καθαρού αέρα, εξάτμισης και επιστροφής αέρα είναι κοντοί και διατεταγμένοι ομαλά.

2) Σχήμα MAU+AHU+FFU.

Αυτή η λύση βρίσκεται συνήθως σε μικροηλεκτρονικές μονάδες με πολλαπλές απαιτήσεις θερμοκρασίας και υγρασίας και μεγάλες διαφορές στο φορτίο θερμότητας και υγρασίας, και το επίπεδο καθαριότητας είναι επίσης υψηλό. Το καλοκαίρι, ο καθαρός αέρας ψύχεται και αφυγρανθεί σε ένα σταθερό σημείο παραμέτρου. Συνήθως είναι σκόπιμο να επεξεργάζεται ο καθαρός αέρας μέχρι το σημείο τομής της ισομετρικής γραμμής ενθαλπίας και της γραμμής σχετικής υγρασίας 95% του καθαρού δωματίου με αντιπροσωπευτική θερμοκρασία και υγρασία ή του καθαρού δωματίου με τον μεγαλύτερο όγκο καθαρού αέρα. Ο όγκος αέρα της MAU καθορίζεται ανάλογα με τις ανάγκες κάθε καθαρού δωματίου για την αναπλήρωση του αέρα και διανέμεται στην ΚΜΔ κάθε καθαρού δωματίου με σωλήνες ανάλογα με τον απαιτούμενο όγκο καθαρού αέρα και αναμειγνύεται με κάποιο εσωτερικό αέρα επιστροφής για επεξεργασία θερμότητας και υγρασίας. Αυτή η μονάδα φέρει όλο το φορτίο θερμότητας και υγρασίας και μέρος του νέου φορτίου ρευματισμού του καθαρού δωματίου που εξυπηρετεί. Ο αέρας που επεξεργάζεται κάθε ΚΜΔ αποστέλλεται στον θάλαμο παροχής αέρα σε κάθε καθαρό δωμάτιο και, μετά από δευτερογενή ανάμειξη με τον εσωτερικό αέρα επιστροφής, αποστέλλεται στο δωμάτιο από τη μονάδα FFU.

Το κύριο πλεονέκτημα της λύσης MAU+AHU+FFU είναι ότι εκτός από την εξασφάλιση καθαριότητας και θετικής πίεσης, εξασφαλίζει επίσης τις διαφορετικές θερμοκρασίες και σχετική υγρασία που απαιτούνται για την παραγωγή κάθε διεργασίας καθαρού δωματίου. Ωστόσο, συχνά λόγω του αριθμού των εγκαταστάσεων AHU, η επιφάνεια του δωματίου είναι μεγάλη, ο καθαρός χώρος με καθαρό αέρα, αέρα επιστροφής και αγωγούς τροφοδοσίας αέρα διασταυρώνονται, καταλαμβάνουν μεγάλο χώρο, η διάταξη είναι πιο προβληματική, η συντήρηση και η διαχείριση πιο δύσκολες και πολύπλοκες, επομένως, δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για την αποφυγή της χρήσης.