MAU 节能方案.doc

MAU 外气空调箱节能方案一、前言：随着高科技产业的迅速发展，半导体和光电产业为了朝向更新一代的制程发展，新建设的无尘室厂房面积愈来愈大，无尘室空调耗能较一般空调大510倍之多，因此，在讲求节能减碳的21世纪，如何使无尘室空调系统的耗能降低达到节约能源的目标，是各电子厂务所需正视的问题。外气空调箱做为无尘室主要能耗设备之一，它的节能设计有着举足轻重的意义。厂房冷气负荷分布图二、外气空调箱节能方案分析1. 降低外气空调箱的送风温度洁净室所需要的温湿度条件为23与50%RH，湿度要求远低于外界空气。外气空调箱的主要功能是将外界高温高湿的气体除湿，并调整至符合洁净室规格后送进洁净室与循环气流混合。空调箱以冰水盘管除湿后气流温度约12.7左右，如此低温的气流无法直接送进洁净室，必须以热水盘管将气流温度提高后方能送进洁净室，通常空调箱的出风温度大多设定在18。另一方面，洁净室的循环气流因为吸收了机台所散发的热量或因为摩擦损耗都会使温度升高，必须以干盘管(dry coil)将温度降低并控制在规格之内。空调箱的热水盘管与洁净室产热相加会大于洁净室需求，必须另以冷盘降温。如果能够降低空调箱的热水盘管的热量(亦即降低出风温度)，则可同时减少干盘管的冰水量，达到节能的需求。然而空调箱的送风温度也不可以降得太低，以免加上洁净室的产热仍无法达到洁净室的温度需求。2.减少排气量：半导体厂各种制程机台排气量极大，由于洁净室必须保持正压，因此排出多少气体就至少必须补充相同的外气以防止洁净室成为负压。外气经由空调箱的除湿过程是最耗能的，为了补充这些制程排气所需要的空调耗能是相当惊人。如果可以降低制程的排气量，相对地可以减少外气补充量，因此可以达到节能的目的。3. 降低洁净室正压的设定值：洁净室保持正压的目的是为使外界的空气不致由洁净室的缝隙中泄漏进来，从而将外界污染微粒带入破坏洁净度。要建立洁净室正压的方法是将外气补充量大于制程排气量，一般而言洁净度越高的区域正压的设定值越大，也就是外气补充量与制程排气量的差值要越大。由此可知，若能降低洁净室的正压设定值将可有效减少补充外气的需求。经推算减少的外气量20000CMH，每年可节省的运转成本可达182万元。4.外气空调箱风车以变频器控制：充分利用备用空调箱加入运转，将每台风量比例降低。依风车定律，耗电量与风量三次方成正比，如此一来整体外气空调箱可节省44%能源。5.冷凝水回收利用：当引进外气经除湿盘管冷却，达于露点温度即冷凝成低温之水，可作为空气洗涤或冷却水塔补充水，降低冷却水温。6.以热管做冷却除湿盘管前后之热交换：利用第二道冷却除湿盘管下游之低温空气与引入之高温外气进行热交换，藉以降低引入外气之焓值，并提高再热盘管上游之空气温度，同时降低冷却除湿负荷与再热负荷，达到双重节能目的 7.MAU (Make-Up Air Unit)以双冰水温度设计：在第一道冷却除湿盘管，以较高温之冰水供应，而第二道冷却除湿盘管，则供应低温冰水，如此可提高CHU(Chilled Water Unit)系统冰水温度，减少主机耗电量，达到节能目的。8.冷却除湿盘管串联冰水管路低温设计：将低温冰水用于第二道冷却除湿盘管之进水，离开之冰水再进入第一道冷却除湿盘管，最后才回到CHU系统，如此冰水温度可获提高，且冰水流量减少，相对冰水主机及冰水泵之消耗电力大幅减少。9.选择高效率之风车：MAU风车之选定，不应只考虑全数满载运转之性能，应评估实际运转之效率，避免在低效率下运转。10.冰水主机热回收：利用可热回收之冰水主机，应用于外气空调箱之加热盘管所需要的热水。11.清除污染物：以空气洗涤器清除气状污染物，水量宜少并要雾化，可减少泵浦之消耗能力。12.防止冷凝水蒸发：冷却除湿盘管之冷凝水应防止其再蒸发，否则易增加盘管之负荷，提高耗能量。因此可于冷却除湿盘管与再热盘管间设置挡水帘，防止冷凝水被风带走而蒸发。13.MAU RAR系统：利用第一道预热盘管与引入之高温外气进行热交换，藉以提工供温水给再热盘管之进水，达到节能目的 14.DCC回水热回收系统：利用DCC的回水给第一道冷却除湿盘管，达到节能目的 三、结论洁净厂房的高耗能特性，使得节约能源成为十分重要的成本考虑。除了厂房在设计与建造时，能够将节能设备与做法涵盖进去之外，在运转上将各系统调整到最佳化与最合理化是节约能源的最重要做法。在各项节约能源的方案中，以空调方面的措施效果最显著。其中又