电子工业洁净厂房节能路径

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1、电子工业洁净厂房节能路径陈霖新中国电子工程设计院2009年10月1、电子工业洁净厂房的特点2、能量消耗的初步分析3、电子工业洁净厂节能路径4、节能实例目次1、电子工业洁净厂房特点洁净室类型：单向流、非单向流、混合流洁净度等级是依据产品品种、生产工艺或使用要求确定，电子产品的品种不同，所要求等级不同，例如微电子行业随着集成电路的集成度不断提高，要求严格到0.05μm的ISO1级；而高密度磁盘生产用洁净室为ISO6级至ISO8级、控制粒径为0.5μm；电子工业洁净厂房有的需要大空间、大面积、大体量电子产品生产过程需用各种类型的高纯物质，包括高纯气体、高

2、纯水、高纯化学品等。它们分别属于可燃、有毒、腐蚀、氧化性、腐蚀性等物质；电子产品洁净厂房能量消耗大，且为全年全日昼夜运行。2、能量消耗的初步分析（1）能量消耗特点洁净室是能量消耗大户，电力装设功率可达近十万千瓦国内的几个电子工业洁净厂房的能量消耗单位类型空气洁净度等级洁净室形式/空气循环单位电耗(kW/m2)设计冷量（RT/m2）A厂IC5级（0.3μm）6级（0.5μm）隧道式、FFU1.10.6B厂IC5级（0.3μm）6级隧道式、FFU0.610.36C厂IC5级（0.3μm）6级（0.5μm）开放式+微环境0.490.33D厂TFT-LCD

3、4级、5级、7级0.3μm开放式0.920.19E厂TFT-LCD3.5级、4.5级、5.5级6.5级，0.3μm开放式0.850.2F厂薄膜光伏7级、8级，0.3μm非单向流0.660.29在洁净室的能量消耗总量中占有较大比例的是制冷机、净化空调系统的电能、冷（热）能消耗，但随产品而异。2、能量消耗的初步分析国内几个洁净厂房的能耗比例使用的连续性，许多洁净室都采用连续运转的方式，通常是昼夜24小时连续运行。电子工业洁净厂房中多处需用“低位热能”，指用于净化空调系统空气温度调节的40℃～60℃的热水，生产纯水的原料水保持20℃～25℃水温所需30℃

4、左右的温水，产品生产工艺用水保持规定温度用“温水”等。2、能量消耗的初步分析（2）节能潜力巨大各类电子工业洁净厂房因各种因素影响其能量消耗差异很大，即使是同类产品的电子工业洁净厂房能量消耗也差距较大；各种耗能装置的能耗占总能量消耗的比例也是差异不小。下图是美国几个集成电路厂的循环空气系统的能耗比较，对于10级（原209分级）洁净室大约为5000-1650fm/kw[0.2～0.6w/cft3/min或0.12~0.357w/（m3/h）]。对于100级（原209分级）洁净室大约为8000-1500cfm/kw[0.125～0.65w/cft3/mi

5、n或0.08～0.386w/（m3/h）]2、能量消耗的初步分析循环空气系统能耗cfm/kW1200080006000400020000美国几个IC工厂的循环空气系统能耗3、电子工业洁净厂房节能路径降低洁净厂房能量消耗的主要路径是：①根据所生产的产品生产工艺要求，合理确定洁净室的面积和恰当选择洁净度等级；②合理选择净化空调系统形式，准确计算冷（热）负荷和配置节能型设备；③选用先进的、能耗低的公用动力系统、设备；④合理确定洁净室建筑围护结构，选择好能降低冷（热）损失、气密性好的建材和构造等。为实现上述路径应考虑的节能技术措施主要有：厂址、总平面布置

6、，尽量选择大气污染小、产尘量少的场地建厂；平面布置应尽量减少洁净室的面积或减少洁净度要求严格的洁净室面积；组织好人流、物流和安排好辅助用房；选择好洁净室的形式、空间布置等。洁净室建筑设计，合理确定墙体、顶棚构造及选材，门窗的构造及选材，避免大窗、多窗以降低冷量损失。3、电子工业洁净厂房节能路径设法降低冷(热)负荷合理利用洁净室的回风;恰当地选择洁净室与周围环境的静压差；减少洁净室、生产设备的排气量；减少洁净室、净化空调系统的泄漏量;合理确定洁净室的温度、湿度及控制精度；合理划分净化空调系统;合理选用局部净化/隔离装置/微环境装置;减少系统阻力,选用

7、能耗低、效率高的风机；加强隔热措施，选用优质隔热材料；采用变风量、变频机等。3、电子工业洁净厂房节能路径4、节能实例（1）微环境的应用微环境与传统洁净室的对比指标传统洁净室微环境总送风量（cfm）3246048890300高效过滤器（个）45081237风机发热（Btuh）83261001689566冷负荷（RT）694141风机耗电（kW）2921583HVAC总耗电（kW）3754762HVAC年耗电量（kWh）32885506/4.96673250/1微环境应用效果对比图3.微环境应用效果对比4、节能实例（2）合理选择送风方式4、节能实例几种

8、送风方式的电能消耗对比项目FMUFFURCF风机性能风量[m3/min(m3/h)]92（5520）15（900）1620