Esquema de retorno de ar secundário para sistema de ar condicionado

A oficina microeletrônica com área de sala limpa relativamente pequena e raio limitado de duto de ar de retorno usado para adotar o esquema de ar de retorno secundário do sistema de ar condicionado. Este esquema também é comumente usado emquartos limposem outras indústrias, como farmacêutica e de assistência médica. Como o volume de ventilação para atender aos requisitos de temperatura e umidade da sala limpa é geralmente muito menor do que o volume de ventilação necessário para atingir o nível de limpeza, portanto, a diferença de temperatura entre o ar fornecido e o ar de retorno é pequena. Se o esquema de ar de retorno primário for usado, a diferença de temperatura entre o ponto de estado do ar fornecido e o ponto de orvalho da unidade de ar condicionado é grande, é necessário aquecimento secundário, resultando na compensação de calor frio no processo de tratamento de ar e mais consumo de energia . Se for utilizado o esquema de ar de retorno secundário, o ar de retorno secundário pode ser utilizado para substituir o aquecimento secundário do esquema de ar de retorno primário. Embora o ajuste da proporção do ar de retorno primário e secundário seja um pouco menos sensível do que o ajuste do calor secundário, o esquema de ar de retorno secundário tem sido amplamente reconhecido como uma medida de economia de energia do ar condicionado em oficinas limpas microeletrônicas de pequeno e médio porte. .

Tomemos como exemplo uma oficina limpa de microeletrônica ISO classe 6, a área da oficina limpa de 1.000 m2, a altura do teto de 3 m. Os parâmetros de design de interiores são temperatura tn= (23±1) ℃, umidade relativa φn=50%±5%; O volume de fornecimento de ar projetado é de 171.000 m3/h, tempos de troca de ar de cerca de 57 h-1, e o volume de ar fresco é de 25.500 m3/h (dos quais o volume de ar de exaustão do processo é de 21.000 m3/h, e o restante é volume de ar de vazamento de pressão positiva). A carga de calor sensível na oficina limpa é de 258 kW (258 W/m2), a relação calor/umidade do ar condicionado é ε=35.000 kJ/kg e a diferença de temperatura do ar de retorno da sala é de 4,5 ℃. Neste momento, o volume de ar de retorno primário do
Esta é atualmente a forma mais utilizada de sistema de purificação de ar condicionado em salas limpas da indústria microeletrônica, este tipo de sistema pode ser dividido principalmente em três tipos: AHU+FFU; MAU+AHU+UFF; MAU+DC (bobina seca) +FFU. Cada um tem suas vantagens e desvantagens e locais adequados, o efeito de economia de energia depende principalmente do desempenho do filtro, ventilador e outros equipamentos.

1) Sistema AHU+FFU.

Este tipo de modo de sistema é utilizado na indústria microeletrônica como “a forma de separar o ar condicionado e a fase de purificação”. Pode haver duas situações: uma é que o sistema de ar condicionado lida apenas com ar fresco, e o ar fresco tratado suporta toda a carga de calor e umidade da sala limpa e atua como um ar complementar para equilibrar o ar de exaustão e o vazamento de pressão positiva da sala limpa, este sistema também é denominado sistema MAU+FFU; A outra é que o volume de ar fresco por si só não é suficiente para atender às necessidades de carga de frio e calor da sala limpa, ou porque o ar fresco é processado do estado externo para a diferença de entalpia específica do ponto de orvalho da máquina necessária é muito grande , e parte do ar interior (equivalente ao ar de retorno) é devolvido à unidade de tratamento de ar condicionado, misturado com o ar fresco para tratamento de calor e humidade e depois enviado para o plenum de fornecimento de ar. Misturado com o ar de retorno restante da sala limpa (equivalente ao ar de retorno secundário), ele entra na unidade FFU e depois o envia para a sala limpa. De 1992 a 1994, o segundo autor deste artigo cooperou com uma empresa de Cingapura e levou mais de 10 estudantes de pós-graduação a participarem do projeto da joint venture EUA-Hong Kong SAE Electronics Factory, que adotou o último tipo de purificação de ar condicionado e sistema de ventilação. O projeto conta com uma sala limpa ISO Classe 5 de aproximadamente 6.000 m2 (dos quais 1.500 m2 foram contratados pela Agência Atmosférica do Japão). A sala de ar condicionado está disposta paralelamente ao lado da sala limpa ao longo da parede externa e apenas adjacente ao corredor. Os tubos de ar fresco, de exaustão e de retorno são curtos e dispostos suavemente.

2) Esquema MAU+AHU+FFU.

Esta solução é comumente encontrada em plantas de microeletrônica com múltiplos requisitos de temperatura e umidade e grandes diferenças na carga de calor e umidade, e o nível de limpeza também é alto. No verão, o ar fresco é resfriado e desumidificado até um ponto de parâmetro fixo. Geralmente é apropriado tratar o ar fresco até o ponto de intersecção da linha de entalpia isométrica e a linha de umidade relativa de 95% da sala limpa com temperatura e umidade representativas ou da sala limpa com o maior volume de ar fresco. O volume de ar da MAU é determinado de acordo com as necessidades de cada sala limpa para reabastecer o ar, e é distribuído para a AHU de cada sala limpa com tubos de acordo com o volume de ar fresco necessário, e é misturado com algum ar de retorno interno para aquecimento e tratamento de umidade. Esta unidade suporta toda a carga de calor e umidade e parte da nova carga de reumatismo da sala limpa que atende. O ar tratado por cada AHU é enviado para o plenum de ar de alimentação em cada sala limpa e, após mistura secundária com o ar de retorno interno, é enviado para a sala pela unidade FFU.

A principal vantagem da solução MAU+AHU+FFU é que além de garantir limpeza e pressão positiva, também garante as diferentes temperaturas e umidade relativa necessárias para a produção de cada processo de sala limpa. No entanto, muitas vezes devido ao número de AHU instaladas, a área da sala é grande, o ar fresco da sala limpa, o ar de retorno, as tubulações de fornecimento de ar se cruzam, ocupam um grande espaço, o layout é mais problemático, a manutenção e o gerenciamento são mais difíceis e complexo, portanto, sem requisitos especiais, tanto quanto possível, para evitar o uso.