Схема за вторичен възвратен въздух за климатична система

Микроелектронните работилници с относително малка площ на чистите помещения и ограничен радиус на канала за връщане на въздух използват схема за вторичен връщащ въздух на климатичната система. Тази схема се използва често и вчисти стаив други индустрии, като фармацевтиката и медицинските грижи. Тъй като обемът на вентилация, необходим за постигане на изискванията за температура и влажност в чистите помещения, обикновено е много по-малък от обема на вентилация, необходим за достигане на нивото на чистота, температурната разлика между подавания и рециркулиращия въздух е малка. Ако се използва схема с първичен рециркулиран въздух, температурната разлика между точката на състояние на подавания въздух и точката на оросяване на климатичния агрегат е голяма и е необходимо вторично нагряване, което води до компенсиране на студената топлина в процеса на обработка на въздуха и по-голяма консумация на енергия. Ако се използва схема с вторичен рециркулиран въздух, вторичният рециркулиран въздух може да се използва за заместване на вторичното нагряване на схемата с първичен рециркулиран въздух. Въпреки че регулирането на съотношението между първичния и вторичния рециркулиран въздух е малко по-малко чувствително от регулирането на вторичното нагряване, схемата с вторичен рециркулиран въздух е широко призната като мярка за пестене на енергия от климатизацията в малки и средни микроелектронни чисти цехове.

Вземете за пример чист цех за микроелектроника клас 6 по ISO, с площ от 1000 м2 и височина на тавана 3 м. Параметрите на интериорния дизайн са температура tn = (23±1) ℃, относителна влажност φn = 50%±5%; проектният обем на подавания въздух е 171 000 м3/ч, време за обмен на въздух около 57 часа-1, а обемът на пресния въздух е 25 500 м3/ч (от които обемът на отработения технологичен въздух е 21 000 м3/ч, а останалата част е обем на изтичащия въздух с положително налягане). Осезаемото топлинно натоварване в чистия цех е 258 kW (258 W/м2), съотношението топлина/влажност на климатика е ε = 35 000 kJ/kg, а температурната разлика на рециркулиращия въздух в помещението е 4,5 ℃. По това време обемът на основния рециркулационен въздух...
В момента това е най-често използваната форма на система за пречистване на въздуха в чистите помещения на микроелектронната индустрия. Този тип система може да бъде разделена основно на три вида: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (суха серпентина) +FFU. Всеки от тях има своите предимства и недостатъци и подходящи места, като енергоспестяващият ефект зависи главно от работата на филтъра, вентилатора и другото оборудване.

1) Система AHU+FFU.

Този тип системен режим се използва в микроелектронната индустрия като „начин за разделяне на фазата на климатизация и пречистване“. Възможни са две ситуации: едната е, че климатичната система обработва само свеж въздух, а обработеният свеж въздух поема цялото топлинно и влажно натоварване на чистото помещение и действа като допълнителен въздух, за да балансира отработения въздух и изтичането на положително налягане от чистото помещение. Тази система се нарича още MAU+FFU система. Другата е, че обемът свеж въздух сам по себе си не е достатъчен, за да задоволи нуждите от студено и топлинно натоварване на чистото помещение, или защото свежият въздух се обработва от външно състояние до точката на оросяване, където специфичната енталпийна разлика на необходимата машина е твърде голяма и част от вътрешния въздух (еквивалентен на рециркулиран въздух) се връща в климатичния пречиствателен агрегат, смесва се със свежия въздух за топлинна и влажна обработка и след това се изпраща към пленума за подаване на въздух. Смесен с останалия рециркулиран въздух от чистото помещение (еквивалентен на вторичен рециркулиран въздух), той влиза в FFU агрегата и след това се изпраща в чистото помещение. От 1992 до 1994 г. вторият автор на тази статия си сътрудничи със сингапурска компания и ръководи над 10 докторанти, които участват в проектирането на съвместното предприятие SAE Electronics Factory между САЩ и Хонконг, което внедри последния вид система за пречистване на въздуха и вентилация. Проектът разполага с чисто помещение по ISO клас 5 с площ от приблизително 6000 м2 (1500 м2 от които са договорени с Японската агенция за атмосферата). Климатичното помещение е разположено успоредно на страната на чистото помещение по външната стена и само в съседство с коридора. Тръбите за свеж въздух, отработен въздух и обратен въздух са къси и разположени гладко.

2) Схема MAU+AHU+FFU.

Това решение често се среща в микроелектронни заводи с множество изисквания за температура и влажност и големи разлики в топлинното и влажностното натоварване, като нивото на чистота също е високо. През лятото свежият въздух се охлажда и изсушава до фиксирана параметрична точка. Обикновено е подходящо свежият въздух да се третира до точката на пресичане на изометричната енталпийна линия и линията на 95% относителна влажност на чистото помещение с представителна температура и влажност или на чистото помещение с най-голям обем свеж въздух. Обемът на въздуха в MAU (въздушната климатична камера) се определя според нуждите на всяко чисто помещение за попълване на въздуха и се разпределя към AHU (климатизационна камера) на всяко чисто помещение с тръби според необходимия обем свеж въздух и се смесва с малко вътрешен рециркулационен въздух за обработка на топлина и влажност. Този агрегат поема цялото топлинно и влажностно натоварване и част от новото ревматично натоварване на чистото помещение, което обслужва. Въздухът, обработен от всеки AHU, се изпраща към пленума за подаван въздух във всяко чисто помещение и след вторично смесване с вътрешния рециркулационен въздух, се изпраща в помещението от FFU агрегата.

Основното предимство на решението MAU+AHU+FFU е, че освен че осигурява чистота и положително налягане, то също така осигурява различните температури и относителна влажност, необходими за производството на всеки процес в чисто помещение. Често обаче, поради броя на инсталираните AHU, площта на помещението е голяма, пресният въздух, обратният въздух и тръбопроводите за подаване на въздух в чистото помещение се пресичат и заемат голямо пространство. Оформлението е по-трудно, поддръжката и управлението са по-трудни и сложни, следователно, няма специални изисквания, за да се избегне използването им, доколкото е възможно.