精密空調濕度大 半導體車間溫濕度控制精度高的潔凈空調
近年來，隨著半導體、顯示面板等微電子產業的發展，生產過程對室溫、濕度和潔凈度的要求也逐漸提高。在一些半導體生產廠和實驗室中，有溫度精度要求為±0.1℃，濕度精度要求為±3%，潔凈度等級為5級的潔凈室。對于這些房間的空調處理方案，我們采用MAU+FFU+DCC（兩級）空調系統。二次DCC冷凍水供水溫度與室溫相差不大，供回水溫差小，滿足潔凈室的需要。高精度溫濕度控制要求，
1 空調解決方案簡介
北京某微電子實驗室項目恒溫恒濕潔凈室，面積30m2，天花板下凈高要求3.5m。潔凈恒溫恒濕室內放置兩套電子束光刻工藝設備，每套發熱量800W，工藝排風量300m3/h。工藝設備輔助設備置于下夾層，總發熱量7489.5W。潔凈恒溫恒濕室環境溫度23℃±1℃，濕度43%±5%，潔凈度5級，控制粒徑0.1μm；要求內部溫度23℃±0.1℃，濕度43%±3%，潔凈度5級，控制粒徑0.1μm，保證房間相對于周圍潔凈室處于≥5Pa的正壓。為保證潔凈恒溫恒濕室的溫度、濕度和潔凈度要求，采用MAU+FFU+DCC（兩級）空調系統。潔凈恒溫恒濕室空調示意圖如圖1所示。
MAU系統送風溫濕度點與室內房間相同。通過改變送風的露點溫度來控制室內濕度。同時，為保證室內濕度控制要求，MAU風量取換氣次數12次/h，最大排風量+正壓風量。MAU系統通過調節新風管和回風管上的電動調節風閥保證室內正壓；風機變頻由MAU單元末端的高效壓差控制，保證送入房間的風量恒定。MAU單元段配備初中和高級過濾段，熱水（45℃~35℃）加熱段，一級表冷段（12℃~19），二級表冷段（5℃~12℃）℃）工業抽濕機，電加熱加濕段，風機段，均流段，電加熱再熱剖面圖，如圖2所示。FFU系統控制室內潔凈度精密空調濕度大，過濾效率MPPS效率≥99.9995%@0.12μm，采用PTFE濾料降低FFU的運行阻力。為保證室內溫度精度和潔凈度的控制，FFU設計段風速0.40m/s，布置率100%。FFU系統風量大于房間風量12次/h，送風溫差小于1℃，
一級DCC位于下夾層，用于消除下夾層較大加熱設備的熱量。使用12℃～19℃的中溫水，用一級DCC后面的溫度傳感器控制一級DCC空調水管的電動二通調節閥。使二次DCC前的溫度趨于穩定，為滿足室內溫度的高精度控制提供了前提。
二級 DCC 位于上部靜壓室中，并按區域布置。根據各區域的室內溫度傳感器，控制對應的二次DCC空調水管的電動三通調節閥獲得不同的送風溫度，用于消除室內不同區域產生的熱量，滿足室內高精度溫度控制的要求。二級DCC采用12℃中溫供水和22℃恒溫恒濕回水混合，混合后供水溫度為20℃。中溫水回水管上設置電動二通調節閥，一用一備，供回水管之間設置單向閥。開度，攪拌泵設置為一用一待，保證攪拌水溫度和供水溫度恒定。即采用二次DCC冷凍水供水溫度與室溫相差不大、供回水溫差小的微調方式來滿足室內溫度控制要求。二次 DCC 混頻系統示意圖如圖 3 所示。采用二次DCC冷凍水供水溫度與室溫相差不大，供回水溫差小的微調方式，滿足室內溫度控制要求。二次 DCC 混頻系統示意圖如圖 3 所示。采用二次DCC冷凍水供水溫度與室溫相差不大，供回水溫差小的微調方式，滿足室內溫度控制要求。二次 DCC 混頻系統示意圖如圖 3 所示。
2 與傳統精密空調的比較
過去，傳統的恒溫恒濕空調系統采用新風和回風先混合，再經過降溫除濕處理，實施露點溫度控制和再熱控制。這種空調方式抵消了大量的冷熱，造成能源的浪費。MAU+FFU+DCC空調模式下，MAU系統分別處理新風，MAU風量控制室內正壓，MAU送風參數控制濕度，DCC控制室內溫度。簡單的解耦方式，實現溫濕度獨立控制。終端DCC采用精調方式，冷凍水供水溫度與室溫相差不大，供回水溫差小。除了MAU新風再熱不可避免外，回風系統不使用再熱，避免了傳統恒溫恒濕型空調冷熱抵消的現象，達到了良好的節能效果。同時，電動水閥的控制精度高于電加熱再加熱，更好地滿足室內溫濕度控制精度。避免了傳統恒溫恒濕式空調冷熱偏移的現象，達到了良好的節能效果。同時，電動水閥的控制精度高于電加熱再加熱，更好地滿足室內溫濕度控制精度。避免了傳統恒溫恒濕式空調冷熱偏移的現象，達到了良好的節能效果。同時，電動水閥的控制精度高于電加熱再加熱，更好地滿足室內溫濕度控制精度。
3 DCC干式表冷器校核計算
根據房間負荷劃分潔凈恒溫恒濕室，在6個分區的恒溫恒濕室上部靜壓箱和下部夾層中布置DCC干式表冷器。通過將DCC干式表冷器的標定參數與要求的性能參數進行比較，某廠家的DCC干表冷器的標定參數可以大大滿足要求的性能參數，即設計的DCC干表冷器的性能參數可以滿足生產需要。
4 氣流模擬
在恒溫恒濕的潔凈室中進行氣流模擬。室內1 m高度處溫度分布如圖4所示，氣流分布如圖5所示，正壓分布如圖6所示。通過分析潔凈室內氣流的模擬結果恒溫恒濕室，可以看出：（1）沒有設備加熱的區域精密空調濕度大，整個場內溫度分布均勻，幾乎沒有溫度梯度；（2）有一個區域與設備加熱的溫度梯度可以滿足工藝對溫度梯度的要求，工藝對溫濕度的波動范圍應控制在精度要求的范圍內；（< @3）在設備氣流擾動的情況下，工藝室整體氣流為垂直流動，無嚴重飄流現象，可滿足機房潔凈度要求；（4）工藝室和下夾層的正壓相對外圍潔凈室大于5Pa，可以滿足房間的正壓要求。
5 結論
(1）對于高精度溫濕度控制的潔凈空調的設計，需要了解潔凈恒溫恒濕室控制的具體工藝要求；減少內部和濕度的影響。室溫和濕度、潔凈度和正壓的外部負荷；潔凈度恒溫恒濕室不能設置外部防護結構，周圍環境的溫度和濕度應盡可能穩定；應盡量減少潔凈恒溫恒濕室內的設備，將發熱量大、控制精度低的設備移出潔凈恒溫恒濕室內；同時減少了設備加熱的波動，使潔凈恒溫恒濕室在穩定狀態下平穩運行。
(2）MAU+FFU+DCC空調系統應用于潔凈空調，高精度控制溫濕度，獨立控制溫濕度潔凈度，電動水閥微調。末端代替末端風道電加熱，最大限度減少冷熱偏移現象，控制精度高于末端風道電加熱微調方式。
(3)從DCC選型和氣流模擬結果可以看出，DCC設備選型能夠滿足生產生產需要。MAU+FFU+DCC空調系統，作為一種清潔空調方式用于高精度溫濕度控制，能滿足生產生產需要，工藝要求潔凈恒溫恒濕室各項指標。
（4）溫度精度要求±0.1℃，濕度精度要求±3%，潔凈室恒溫恒濕5級，MAU+FFU+DCC（二級）空調系統可使用，采用二級DCC冷凍水供水溫度與室溫相差不大及供回水溫差的微調方式，滿足潔凈室溫濕度高精度控制要求，節能、控制精度高。
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