Skema Udara Balik Sekunder Untuk Sistem Pendingin Udara

Bengkel mikro-elektronik dengan area ruang bersih yang relatif kecil dan radius saluran udara balik yang terbatas digunakan untuk mengadopsi skema udara balik sekunder dari sistem pendingin udara. Skema ini juga umum digunakan dalamkamar bersihdalam industri lain seperti farmasi dan perawatan medis. Karena volume ventilasi untuk memenuhi persyaratan kelembaban suhu ruang bersih umumnya jauh lebih sedikit daripada volume ventilasi yang diperlukan untuk mencapai tingkat kebersihan, oleh karena itu, perbedaan suhu antara udara suplai dan udara balik kecil. Jika skema udara balik primer digunakan, perbedaan suhu antara titik keadaan udara suplai dan titik embun unit pendingin udara besar, diperlukan pemanasan sekunder, yang mengakibatkan pengimbangan panas dingin dalam proses pengolahan udara dan konsumsi energi yang lebih banyak. Jika skema udara balik sekunder digunakan, udara balik sekunder dapat digunakan untuk menggantikan pemanasan sekunder dari skema udara balik primer. Meskipun penyesuaian rasio udara balik primer dan sekunder sedikit kurang sensitif daripada penyesuaian panas sekunder, skema udara balik sekunder telah dikenal luas sebagai tindakan penghematan energi pendingin udara di bengkel bersih mikro-elektronik berukuran kecil dan menengah.

Ambil contoh bengkel bersih mikroelektronika kelas 6 ISO, luas bengkel bersih 1.000 m2, tinggi langit-langit 3 m. Parameter desain interior adalah suhu tn= (23±1) ℃, kelembaban relatif φn=50%±5%; Volume pasokan udara desain adalah 171.000 m3/jam, sekitar 57 jam-1 waktu pertukaran udara, dan volume udara segar adalah 25.500 m3/jam (di mana volume udara buang proses adalah 21.000 m3/jam, dan sisanya adalah volume udara bocor tekanan positif). Beban panas sensibel di bengkel bersih adalah 258 kW (258 W/m2), rasio panas/kelembapan AC adalah ε=35.000 kJ/kg, dan perbedaan suhu udara balik ruangan adalah 4,5 ℃. Pada saat ini, volume udara balik primer
Ini adalah bentuk sistem pendingin udara pemurnian yang paling umum digunakan saat ini di ruang bersih industri mikroelektronika, jenis sistem ini dapat dibagi menjadi tiga jenis: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (Dry coil) +FFU. Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan serta tempat yang sesuai, efek penghematan energi terutama bergantung pada kinerja filter dan kipas serta peralatan lainnya.

1) Sistem AHU+FFU.

Jenis mode sistem ini digunakan dalam industri mikroelektronika sebagai "cara pemisahan fase pengkondisian udara dan pemurnian". Mungkin ada dua situasi: satu adalah bahwa sistem pengkondisian udara hanya menangani udara segar, dan udara segar yang diolah menanggung semua beban panas dan kelembapan dari ruang bersih dan bertindak sebagai udara suplemen untuk menyeimbangkan udara buangan dan kebocoran tekanan positif dari ruang bersih, sistem ini juga disebut sistem MAU+FFU; yang lain adalah bahwa volume udara segar saja tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan beban dingin dan panas dari ruang bersih, atau karena udara segar diproses dari keadaan luar ruangan ke perbedaan entalpi spesifik titik embun dari mesin yang dibutuhkan terlalu besar, dan sebagian udara dalam ruangan (setara dengan udara balik) dikembalikan ke unit pengolahan pengkondisian udara, dicampur dengan udara segar untuk pengolahan panas dan kelembapan, dan kemudian dikirim ke plenum pasokan udara. Dicampur dengan udara balik ruang bersih yang tersisa (setara dengan udara balik sekunder), ia memasuki unit FFU dan kemudian mengirimkannya ke ruang bersih. Dari tahun 1992 hingga 1994, penulis kedua makalah ini bekerja sama dengan sebuah perusahaan Singapura dan memimpin lebih dari 10 mahasiswa pascasarjana untuk berpartisipasi dalam perancangan pabrik SAE Electronics, perusahaan patungan AS-Hong Kong, yang mengadopsi jenis sistem ventilasi dan pendingin udara pemurnian yang terakhir. Proyek ini memiliki ruang bersih ISO Kelas 5 seluas sekitar 6.000 m2 (1.500 m2 di antaranya dikontrak oleh Badan Atmosfer Jepang). Ruang pendingin udara diatur sejajar dengan sisi ruang bersih di sepanjang dinding luar, dan hanya berdekatan dengan koridor. Pipa udara segar, udara buang, dan udara balik pendek dan diatur dengan lancar.

2) Skema MAU+AHU+FFU.

Solusi ini umumnya ditemukan di pabrik mikroelektronika dengan berbagai persyaratan suhu dan kelembapan serta perbedaan besar dalam beban panas dan kelembapan, dan tingkat kebersihannya juga tinggi. Di musim panas, udara segar didinginkan dan didehumidifikasi ke titik parameter tetap. Biasanya tepat untuk mengolah udara segar ke titik perpotongan garis entalpi isometrik dan garis kelembapan relatif 95% dari ruang bersih dengan suhu dan kelembapan representatif atau ruang bersih dengan volume udara segar terbesar. Volume udara MAU ditentukan menurut kebutuhan setiap ruang bersih untuk mengisi ulang udara, dan didistribusikan ke AHU setiap ruang bersih dengan pipa sesuai dengan volume udara segar yang dibutuhkan, dan dicampur dengan beberapa udara balik dalam ruangan untuk pengolahan panas dan kelembapan. Unit ini menanggung semua beban panas dan kelembapan dan bagian dari beban rematik baru dari ruang bersih yang dilayaninya. Udara yang diolah oleh setiap AHU dikirim ke plenum udara suplai di setiap ruang bersih, dan setelah pencampuran sekunder dengan udara balik dalam ruangan, udara tersebut dikirim ke dalam ruangan oleh unit FFU.

Keunggulan utama solusi MAU+AHU+FFU adalah selain memastikan kebersihan dan tekanan positif, solusi ini juga memastikan suhu dan kelembapan relatif yang berbeda yang dibutuhkan untuk produksi setiap proses ruang bersih. Namun, sering kali karena jumlah AHU yang dipasang, area ruangan menjadi besar, udara segar, udara balik, dan jaringan pipa pasokan udara saling bersilangan di ruang bersih, menempati ruang yang besar, tata letaknya lebih merepotkan, perawatan dan pengelolaannya lebih sulit dan kompleks, oleh karena itu, tidak ada persyaratan khusus sejauh mungkin untuk menghindari penggunaan.