Sekundäres Rückluftsystem für die Klimaanlage

Die mikroelektronische Werkstatt mit relativ kleiner Reinraumfläche und begrenztem Radius des Rückluftkanals nutzte früher das sekundäre Rückluftschema der Klimaanlage. Dieses Schema wird auch häufig verwendet insaubere Zimmerin anderen Branchen wie Pharma und Medizin. Da das Lüftungsvolumen zur Erfüllung der Anforderungen an die Reinraumtemperatur und die Luftfeuchtigkeit im Allgemeinen weitaus geringer ist als das Lüftungsvolumen, das zum Erreichen des Reinheitsgrads erforderlich ist, ist der Temperaturunterschied zwischen Zuluft und Rückluft gering. Wenn das primäre Rückluftsystem verwendet wird, ist der Temperaturunterschied zwischen dem Zustandspunkt der Zuluft und dem Taupunkt der Klimaanlage groß, es ist eine Sekundärheizung erforderlich, was zu einem Kaltwärmeausgleich im Luftaufbereitungsprozess und einem höheren Energieverbrauch führt . Wenn das sekundäre Rückluftsystem verwendet wird, kann die sekundäre Rückluft als Ersatz für die Sekundärheizung des primären Rückluftsystems verwendet werden. Obwohl die Einstellung des primären und sekundären Rückluftverhältnisses etwas weniger empfindlich ist als die Einstellung der sekundären Wärme, ist das sekundäre Rückluftsystem weithin als Maßnahme zur Energieeinsparung bei der Klimatisierung in kleinen und mittleren mikroelektronischen Reinraumwerkstätten anerkannt .

Nehmen wir als Beispiel eine Reinraumwerkstatt für Mikroelektronik der ISO-Klasse 6 mit einer Reinraumfläche von 1.000 m2 und einer Deckenhöhe von 3 m. Innenarchitekturparameter sind Temperatur tn= (23±1) ℃, relative Luftfeuchtigkeit φn=50%±5%; Die ausgelegte Zuluftmenge beträgt 171.000 m3/h, ca. 57 h-1 Luftwechselzeiten, die Frischluftmenge beträgt 25.500 m3/h (davon 21.000 m3/h Prozessabluftmenge, der Rest). Überdruck-Leckluftvolumen). Die fühlbare Wärmelast in der Reinraumwerkstatt beträgt 258 kW (258 W/m2), das Wärme-Feuchtigkeits-Verhältnis der Klimaanlage beträgt ε=35.000 kJ/kg und die Temperaturdifferenz der Raumrückluft beträgt 4,5 ℃. Zu diesem Zeitpunkt beträgt das primäre Rückluftvolumen von
Dies ist derzeit die am häufigsten verwendete Form eines Reinigungsklimasystems in Reinräumen der Mikroelektronikindustrie. Dieser Systemtyp kann hauptsächlich in drei Typen unterteilt werden: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (Trockenspule) +FFU. Jeder hat seine Vor- und Nachteile und geeignete Orte, der Energiespareffekt hängt hauptsächlich von der Leistung des Filters, des Ventilators und anderer Geräte ab.

1) AHU+FFU-System.

Diese Art von Systemmodus wird in der Mikroelektronikindustrie als „Methode zur Trennung der Klimatisierungs- und Reinigungsphase“ verwendet. Es kann zwei Situationen geben: Zum einen handelt es sich bei der Klimaanlage nur um Frischluft, und die behandelte Frischluft trägt die gesamte Wärme- und Feuchtigkeitslast des Reinraums und fungiert als Ergänzungsluft, um die Abluft und die Überdruckleckage auszugleichen des Reinraums wird dieses System auch MAU+FFU-System genannt; Der andere Grund liegt darin, dass die Frischluftmenge allein nicht ausreicht, um den Kälte- und Wärmelastbedarf des Reinraums zu decken, oder weil die Frischluft vom Außenzustand aufbereitet wird und die spezifische Enthalpiedifferenz des Taupunkts der erforderlichen Maschine zu groß ist , und ein Teil der Innenluft (entspricht einer Rückluft) wird zur Klimatisierungseinheit zurückgeführt, mit der Frischluft zur Wärme- und Feuchtigkeitsbehandlung gemischt und dann zum Luftversorgungsplenum geleitet. Gemischt mit der restlichen Reinraumrückluft (entspricht sekundärer Rückluft) gelangt sie in die FFU-Einheit und leitet sie dann in den Reinraum. Von 1992 bis 1994 arbeitete der zweite Autor dieses Artikels mit einem singapurischen Unternehmen zusammen und führte mehr als zehn Doktoranden dazu, sich an der Gestaltung des Joint Ventures SAE Electronics Factory zwischen den USA und Hongkong zu beteiligen, das die letztgenannte Art der Reinigungsklimatisierung einführte Belüftungssystem. Das Projekt verfügt über einen Reinraum der ISO-Klasse 5 mit einer Fläche von ca. 6.000 m2 (1.500 m2 davon wurden von der Japan Atmospheric Agency unter Vertrag genommen). Der Klimatisierungsraum ist parallel zur Reinraumseite entlang der Außenwand und nur angrenzend an den Flur angeordnet. Die Zuluft-, Abluft- und Abluftleitungen sind kurz und glatt angeordnet.

2) MAU+AHU+FFU-Schema.

Diese Lösung findet man häufig in Mikroelektronikanlagen mit mehreren Temperatur- und Feuchtigkeitsanforderungen und großen Unterschieden in der Wärme- und Feuchtigkeitsbelastung, und auch der Sauberkeitsgrad ist hoch. Im Sommer wird die Frischluft auf einen festgelegten Parameterpunkt gekühlt und entfeuchtet. In der Regel ist es angebracht, die Frischluft bis zum Schnittpunkt der isometrischen Enthalpielinie und der Linie der 95 % relativen Luftfeuchtigkeit des Reinraums mit repräsentativer Temperatur und Luftfeuchtigkeit oder des Reinraums mit dem größten Frischluftvolumen zu behandeln. Das Luftvolumen der MAU wird entsprechend dem Bedarf jedes Reinraums zum Nachfüllen der Luft bestimmt und entsprechend der erforderlichen Frischluftmenge über Rohre an die Lüftungsanlage jedes Reinraums verteilt und zur Wärme mit etwas Innenrückluft gemischt und Feuchtigkeitsbehandlung. Dieses Gerät trägt die gesamte Wärme- und Feuchtigkeitslast sowie einen Teil der neuen Rheumalast des Reinraums, den es versorgt. Die von jeder AHU aufbereitete Luft wird zum Zuluftplenum in jedem Reinraum geleitet und nach sekundärer Vermischung mit der Innenrückluft von der FFU-Einheit in den Raum geleitet.

Der Hauptvorteil der MAU+AHU+FFU-Lösung besteht darin, dass sie neben der Gewährleistung von Sauberkeit und Überdruck auch die unterschiedlichen Temperaturen und relativen Luftfeuchtigkeiten gewährleistet, die für die Produktion jedes Reinraumprozesses erforderlich sind. Aufgrund der Anzahl der installierten Lüftungsanlagen ist die Raumfläche jedoch oft groß, die Frischluft-, Rückluft- und Luftversorgungsleitungen des Reinraums sind kreuz und quer verlaufen, nehmen viel Platz ein, die Anordnung ist problematischer und die Wartung und Verwaltung ist schwieriger und komplex, daher sind möglichst keine besonderen Anforderungen zu erfüllen, um den Einsatz zu vermeiden.