Esquema de retorn d'aire secundari per al sistema d'aire condicionat

El taller de microelectrònica amb una àrea de sala blanca relativament petita i un radi limitat del conducte d'aire de retorn que s'utilitza per adoptar l'esquema d'aire de retorn secundari del sistema d'aire condicionat. Aquest esquema també s'utilitza habitualment enhabitacions netesen altres indústries com la farmacèutica i l'atenció mèdica. Com que el volum de ventilació per complir els requisits d'humitat a temperatura de sala neta és generalment molt inferior al volum de ventilació necessari per assolir el nivell de neteja, la diferència de temperatura entre l'aire de subministrament i l'aire de retorn és petita. Si s'utilitza l'esquema d'aire de retorn primari, la diferència de temperatura entre el punt d'estat de l'aire de subministrament i el punt de rosada de la unitat d'aire condicionat és gran, es necessita un escalfament secundari, cosa que provoca una compensació de calor freda en el procés de tractament de l'aire i un major consum d'energia. Si s'utilitza l'esquema d'aire de retorn secundari, l'aire de retorn secundari es pot utilitzar per substituir l'escalfament secundari de l'esquema d'aire de retorn primari. Tot i que l'ajust de la relació d'aire de retorn primari i secundari és lleugerament menys sensible que l'ajust de la calor secundària, l'esquema d'aire de retorn secundari ha estat àmpliament reconegut com una mesura d'estalvi d'energia de l'aire condicionat en tallers nets de microelectrònica petits i mitjans.

Prenguem com a exemple un taller net de microelectrònica de classe ISO 6, amb una superfície de taller net de 1.000 m2 i una alçada del sostre de 3 m. Els paràmetres de disseny interior són la temperatura tn = (23 ± 1) ℃, la humitat relativa φn = 50% ± 5%; el volum de subministrament d'aire de disseny és de 171.000 m3/h, uns temps d'intercanvi d'aire de 57 h-1, i el volum d'aire fresc és de 25.500 m3/h (dels quals el volum d'aire d'escapament del procés és de 21.000 m3/h i la resta és volum d'aire de fuita a pressió positiva). La càrrega tèrmica sensible al taller net és de 258 kW (258 W/m2), la relació calor/humitat de l'aire condicionat és de ε = 35.000 kJ/kg i la diferència de temperatura de l'aire de retorn de l'habitació és de 4,5 ℃. En aquest moment, el volum d'aire de retorn primari de...
Actualment, aquesta és la forma més utilitzada de sistema de purificació d'aire condicionat a la sala blanca de la indústria microelectrònica. Aquest tipus de sistema es pot dividir principalment en tres tipus: AHU + FFU; MAU ​​+ AHU + FFU; MAU ​​+ DC (serpentina seca) + FFU. Cadascun té els seus avantatges i desavantatges i llocs adequats, l'efecte d'estalvi d'energia depèn principalment del rendiment del filtre, del ventilador i d'altres equips.

1) Sistema AHU+FFU.

Aquest tipus de mode de sistema s'utilitza a la indústria de la microelectrònica com a "manera de separar la fase d'aire condicionat i la de purificació". Hi pot haver dues situacions: una és que el sistema d'aire condicionat només tracta l'aire fresc, i l'aire fresc tractat suporta tota la càrrega de calor i humitat de la sala blanca i actua com a aire suplementari per equilibrar l'aire d'escapament i la fuita de pressió positiva de la sala blanca, aquest sistema també s'anomena sistema MAU+FFU; L'altra és que el volum d'aire fresc per si sol no és suficient per satisfer les necessitats de càrrega de fred i calor de la sala blanca, o perquè l'aire fresc es processa des de l'estat exterior fins al punt de rosada, la diferència d'entalpia específica de la màquina requerida és massa gran, i una part de l'aire interior (equivalent a un aire de retorn) es retorna a la unitat de tractament d'aire condicionat, es barreja amb l'aire fresc per al tractament de calor i humitat i després s'envia al plenum de subministrament d'aire. Barrejat amb l'aire de retorn restant de la sala blanca (equivalent a l'aire de retorn secundari), entra a la unitat FFU i després l'envia a la sala blanca. De 1992 a 1994, el segon autor d'aquest article va cooperar amb una empresa singapuresa i va dirigir més de 10 estudiants de postgrau per participar en el disseny de la joint venture SAE Electronics Factory, entre els Estats Units i Hong Kong, que va adoptar aquest darrer tipus de sistema de purificació d'aire condicionat i ventilació. El projecte té una sala blanca ISO Classe 5 d'aproximadament 6.000 m2 (1.500 m2 dels quals van ser contractats per l'Agència Atmosfèrica del Japó). La sala d'aire condicionat està disposada paral·lela al costat de la sala blanca al llarg de la paret exterior i només adjacent al passadís. Els tubs d'aire fresc, d'aire d'escapament i d'aire de retorn són curts i estan disposats suaument.

2) Esquema MAU+AHU+FFU.

Aquesta solució es troba habitualment en plantes de microelectrònica amb múltiples requisits de temperatura i humitat i grans diferències en la càrrega de calor i humitat, i el nivell de neteja també és alt. A l'estiu, l'aire fresc es refreda i es deshumidifica fins a un punt de paràmetre fix. Normalment és apropiat tractar l'aire fresc fins al punt d'intersecció de la línia d'entalpia isomètrica i la línia d'humitat relativa del 95% de la sala blanca amb temperatura i humitat representatives o la sala blanca amb el volum d'aire fresc més gran. El volum d'aire de la MAU es determina segons les necessitats de cada sala blanca per reposar l'aire, i es distribueix a la UTA de cada sala blanca amb canonades segons el volum d'aire fresc requerit, i es barreja amb una mica d'aire de retorn interior per al tractament de calor i humitat. Aquesta unitat suporta tota la càrrega de calor i humitat i part de la nova càrrega reumàtica de la sala blanca que serveix. L'aire tractat per cada UTA s'envia al plenum d'aire de subministrament de cada sala blanca i, després de la barreja secundària amb l'aire de retorn interior, s'envia a l'habitació mitjançant la unitat FFU.

El principal avantatge de la solució MAU+AHU+FFU és que, a més de garantir la neteja i la pressió positiva, també garanteix les diferents temperatures i humitat relativa necessàries per a la producció de cada procés de sala blanca. Tanmateix, sovint, a causa del nombre d'AHU instal·lades, l'àrea que ocupen la sala és gran, les canonades d'aire fresc, d'aire de retorn i de subministrament d'aire de la sala blanca s'entrecreuen, ocupen un gran espai, la disposició és més problemàtica, el manteniment i la gestió són més difícils i complexos, per tant, no hi ha requisits especials per evitar-ne l'ús en la mesura del possible.