에어컨 시스템을 위한 2차 환기 방식

비교적 작은 클린룸 면적과 제한된 환기 덕트 반경을 가진 마이크로 전자 작업장에서는 공조 시스템의 2차 환기 방식을 채택합니다. 이 방식은 다음에서도 흔히 사용됩니다.깨끗한 객실제약 및 의료와 같은 다른 산업에서. 청정실 온도 습도 요구 사항을 충족하는 환기량은 일반적으로 청정도에 도달하는 데 필요한 환기량보다 훨씬 적기 때문에 공급 공기와 환기 공기의 온도 차이가 작습니다. 1차 환기 방식을 사용하는 경우 공급 공기 상태점과 공조 장치의 이슬점 사이의 온도 차이가 크므로 2차 가열이 필요하여 공기 처리 과정에서 냉열 오프셋이 발생하고 에너지 소비가 증가합니다. 2차 환기 방식을 사용하는 경우 2차 환기를 사용하여 1차 환기 방식의 2차 가열을 대체할 수 있습니다. 1차 및 2차 환기 비율의 조정은 2차 열 조정보다 약간 덜 민감하지만 2차 환기 방식은 중소 규모 마이크로 전자 청정 작업장에서 공조 에너지 절약 조치로 널리 인정받고 있습니다.

ISO 6등급 마이크로일렉트로닉스 청정 작업장을 예로 들어 보겠습니다. 청정 작업장 면적은 1,000m²이고 천장 높이는 3m입니다. 실내 설계 매개변수는 온도 tn= (23±1)℃, 상대 습도 φn=50%±5%입니다. 설계 공기 공급량은 171,000m³/h, 공기 교환 시간은 약 57h-1이며, 신선 공기량은 25,500m³/h입니다(이 중 공정 배기량은 21,000m³/h이고 나머지는 양압 누출 공기량입니다). 청정 작업장의 현열 부하는 258kW(258W/m²)이고, 공조기의 열/습도비는 ε=35,000kJ/kg이며, 실내 환기 온도차는 4.5℃입니다. 이때, 1차 환기량은
이는 현재 마이크로전자 산업 클린룸에서 가장 일반적으로 사용되는 정화 공조 시스템입니다. 이 시스템은 크게 AHU+FFU, MAU+AHU+FFU, MAU+DC(건식 코일)+FFU의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 각 유형은 장단점을 가지고 있으며, 적합한 설치 장소에 따라 에너지 절감 효과가 크게 달라집니다.

1) AHU+FFU 시스템.

이러한 유형의 시스템 모드는 마이크로 전자 산업에서 "공조 및 정화 단계를 분리하는 방법"으로 사용됩니다. 두 가지 상황이 있을 수 있습니다. 하나는 공조 시스템이 신선한 공기만 처리하고 처리된 신선한 공기가 클린룸의 모든 열 및 습도 부하를 감당하고 클린룸의 배기 공기와 양압 누출을 균형 잡는 보충 공기 역할을 하는 것입니다. 이 시스템은 MAU+FFU 시스템이라고도 합니다. 다른 하나는 신선한 공기량만으로는 클린룸의 냉열 부하 요구를 충족하기에 충분하지 않거나 신선한 공기가 실외 상태에서 처리되어 필요한 기계의 이슬점 비엔탈피 차이가 너무 커서 실내 공기의 일부(환기 공기에 해당)가 공조 처리 장치로 반환되어 열 및 습도 처리를 위해 신선한 공기와 혼합된 다음 공기 공급 플레넘으로 보내집니다. 나머지 클린룸 환기(2차 환기 공기에 해당)와 혼합되어 FFU 장치로 들어간 다음 클린룸으로 보냅니다. 본 논문의 제2저자는 1992년부터 1994년까지 싱가포르 기업과 협력하여 10명 이상의 대학원생을 이끌고 미-홍콩 합작법인 SAE Electronics Factory의 설계에 참여했습니다. 이 공장은 후자의 정화형 공조 및 환기 시스템을 도입했습니다. 이 프로젝트는 약 6,000m²(일본 대기청이 계약한 1,500m²)의 ISO 5등급 클린룸을 보유하고 있습니다. 공조실은 외벽을 따라 클린룸 측면과 평행하게 배치되었으며, 복도에만 인접해 있습니다. 신선 공기, 배기, 환수 배관은 짧고 매끄럽게 배치되어 있습니다.

2) MAU+AHU+FFU 구성.

이 솔루션은 다양한 온도 및 습도 요구 사항과 열 및 습도 부하 차이가 크고 청정도 수준도 높은 마이크로일렉트로닉스 플랜트에서 흔히 볼 수 있습니다. 여름에는 신선한 공기가 고정된 매개변수 지점까지 냉각되고 제습됩니다. 일반적으로 대표적인 온도 및 습도를 갖는 클린룸 또는 가장 큰 신선 공기량을 가진 클린룸의 등척 엔탈피 선과 95% 상대 습도 선의 교차점까지 신선 공기를 처리하는 것이 적합합니다. MAU의 공기량은 각 클린룸의 필요에 따라 공기를 보충하고 필요한 신선 공기량에 따라 배관을 통해 각 클린룸의 AHU로 분배되며 일부 실내 복귀 공기와 혼합되어 열 및 습도 처리됩니다. 이 장치는 서비스를 제공하는 클린룸의 모든 열 및 습도 부하와 일부 새로운 류머티즘 부하를 감당합니다. 각 AHU에서 처리된 공기는 각 클린룸의 공급 공기 플레넘으로 보내지고 실내 복귀 공기와 2차 혼합된 후 FFU 장치에 의해 실내로 보내집니다.

MAU+AHU+FFU 솔루션의 주요 장점은 청결과 양압을 보장할 뿐만 아니라, 각 클린룸 공정 생산에 필요한 다양한 온도와 상대 습도를 보장한다는 것입니다. 그러나 AHU 설치 개수가 많으면 실내 면적이 넓어지고, 클린룸에는 신선 공기, 환기, 공기 공급 파이프라인이 교차하며 넓은 공간을 차지하게 됩니다. 또한, 레이아웃이 복잡해지고 유지 관리가 더욱 까다로워집니다. 따라서 특별한 요건 없이는 MAU+AHU 사용을 최대한 피하는 것이 좋습니다.