Ilmastointijärjestelmän toissijainen paluuilmajärjestelmä

Mikroelektroniikkatyöpaja, jossa on suhteellisen pieni puhdastila ja rajoitettu paluuilmakanavan säde, käytti ilmastointijärjestelmän toissijaista paluuilmajärjestelmää. Tätä järjestelmää käytetään yleisesti myössiistit huoneetmuilla teollisuudenaloilla, kuten lääketeollisuudessa ja terveydenhuollossa. Koska puhdastilan lämpötilan ja kosteuden vaatimusten täyttämiseksi tarvittava ilmanvaihtomäärä on yleensä paljon pienempi kuin puhtaustason saavuttamiseksi tarvittava ilmanvaihtomäärä, tulo- ja paluuilman lämpötilaero on pieni. Jos käytetään ensisijaista paluuilmajärjestelmää, tuloilman tilapisteen ja ilmastointilaitteen kastepisteen välinen lämpötilaero on suuri, ja tarvitaan toissijaista lämmitystä, mikä johtaa kylmän lämmön kompensointiin ilmankäsittelyprosessissa ja suurempaan energiankulutukseen. Jos käytetään toissijaista paluuilmajärjestelmää, toissijaista paluuilmaa voidaan käyttää korvaamaan ensisijaisen paluuilmajärjestelmän toissijainen lämmitys. Vaikka ensisijaisen ja toissijaisen paluuilman suhteen säätö on hieman vähemmän herkkä kuin toissijaisen lämmön säätö, toissijainen paluuilmajärjestelmä on laajalti tunnustettu ilmastoinnin energiansäästötoimenpiteenä pienissä ja keskisuurissa mikroelektroniikan puhdastiloissa.

Esimerkkinä voidaan mainita ISO-luokan 6 mikroelektroniikan puhdas työpaja, jonka puhdas työpaja-alue on 1 000 m2 ja kattokorkeus 3 m. Sisustusparametrit ovat lämpötila tn = (23±1) ℃, suhteellinen kosteus φn = 50 % ± 5 %; suunniteltu ilmansyöttömäärä on 171 000 m3/h, ilmanvaihtokertoja noin 57 h-1 ja raitisilman määrä on 25 500 m3/h (josta prosessipoistoilman määrä on 21 000 m3/h ja loput on ylipainevuotoilman määrää). Puhtaan työpajan tuntuva lämpökuorma on 258 kW (258 W/m2), ilmastointilaitteen lämpö-kosteussuhde on ε = 35 000 kJ/kg ja huoneen paluuilman lämpötilaero on 4,5 ℃. Tällöin ensisijainen paluuilman määrä
Tämä on tällä hetkellä mikroelektroniikkateollisuuden puhdastiloissa yleisimmin käytetty puhdistus-ilmastointijärjestelmän muoto. Tämän tyyppiset järjestelmät voidaan jakaa pääasiassa kolmeen tyyppiin: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (kuiva kela) +FFU. Jokaisella on omat etunsa ja haittansa sekä sopivat sijaintinsa. Energiansäästövaikutus riippuu pääasiassa suodattimen, puhaltimen ja muiden laitteiden suorituskyvystä.

1) Ilmanvaihtokone+ilmanvaihtokone-järjestelmä.

Tämän tyyppistä järjestelmätilaa käytetään mikroelektroniikkateollisuudessa "tapana erottaa ilmastointi- ja puhdistusvaihe". Voi olla kaksi tilannetta: toinen on se, että ilmastointijärjestelmä käsittelee vain raitista ilmaa, ja käsitelty raitisilma kantaa puhdastilan kaiken lämpö- ja kosteuskuorman ja toimii lisäilmana tasapainottaen puhdastilan poistoilmaa ja ylipainevuotoa. Tätä järjestelmää kutsutaan myös MAU+FFU-järjestelmäksi. Toinen on se, että pelkkä raitisilman määrä ei riitä täyttämään puhdastilan kylmä- ja lämpökuorman tarpeita, tai koska ulkoilmaa käsitellään niin, että tarvittavan koneen kastepisteen ominaisentalpiaero on liian suuri, osa sisäilmasta (vastaa paluuilmaa) palautetaan ilmastointilaitteen käsittely-yksikköön, sekoitetaan raittiiseen ilmaan lämpö- ja kosteuskäsittelyä varten ja lähetetään sitten ilmansyöttökammioon. Sekoitettuna jäljellä olevaan puhdastilan paluuilmaan (vastaa toissijaista paluuilmaa) se tulee FFU-yksikköön ja lähettää sen sitten puhdastilaan. Vuosina 1992–1994 tämän artikkelin toinen kirjoittaja teki yhteistyötä singaporelaisen yrityksen kanssa ja johti yli 10 jatko-opiskelijaa osallistumaan yhdysvaltalais-hongkongilaisen yhteisyrityksen SAE Electronics Factoryn suunnitteluun. Tehtaassa otettiin käyttöön jälkimmäisen tyyppinen puhdistus-ilmastointi- ja ilmanvaihtojärjestelmä. Hankkeessa on noin 6 000 m2:n kokoinen ISO-luokan 5 puhdastila (josta 1 500 m2 oli Japanin ilmakehäviraston tilaamaa). Ilmastointitila on järjestetty puhdastilan puolen suuntaisesti ulkoseinää pitkin ja ainoastaan ​​käytävän vieressä. Raitisilma-, poistoilma- ja paluuilmaputket ovat lyhyitä ja tasaisesti järjestettyjä.

2) MAU+AHU+FFU-järjestelmä.

Tätä ratkaisua käytetään yleisesti mikroelektroniikkatehtaissa, joissa on useita lämpötila- ja kosteusvaatimuksia ja suuria eroja lämpö- ja kosteuskuormituksessa, ja myös puhtaustaso on korkea. Kesällä raitisilma jäähdytetään ja kuivataan kiinteään parametripisteeseen. Yleensä on tarkoituksenmukaista käsitellä raitisilma isometrisen entalpiaviivan ja 95 %:n suhteellisen kosteuden viivan leikkauspisteeseen puhdastilassa, jossa lämpötila ja kosteus ovat edustavat, tai puhdastilassa, jossa on suurin raitisilman tilavuus. MAU:n ilmamäärä määritetään kunkin puhdastilan tarpeiden mukaan ilman täydentämiseksi, ja se jaetaan kunkin puhdastilan ilmankäsittelykoneelle putkien avulla tarvittavan raitisilman tilavuuden mukaisesti ja sekoitetaan osaan sisätilojen paluuilmasta lämpö- ja kosteuskäsittelyä varten. Tämä yksikkö kantaa kaiken lämpö- ja kosteuskuorman sekä osan palvelemansa puhdastilan uudesta reumakuormasta. Kunkin ilmankäsittelykoneen käsittelemä ilma lähetetään kunkin puhdastilan tuloilmakammioon, ja toissijaisen sekoituksen jälkeen sisätilojen paluuilmaan se lähetetään huoneeseen FFU-yksikön avulla.

MAU+AHU+FFU-ratkaisun tärkein etu on, että se varmistaa puhtauden ja positiivisen paineen lisäksi myös kunkin puhdastilan prosessin edellyttämät erilaiset lämpötilat ja suhteellisen kosteuden. Usein kuitenkin ilmanvaihtokoneiden lukumäärän vuoksi huonetila on suuri, puhdastilan raitisilma-, paluuilma- ja ilmansyöttöputket risteilevät, mikä vie paljon tilaa, ja asettelu on hankalampaa, huolto ja hallinta vaikeampaa ja monimutkaisempaa, joten niiden käyttöä ei ole mahdollisuuksien mukaan vältetty erityisvaatimuksilla.