半导体洁净厂房通常采用外置空调箱+风机过滤机组+干冷盘管的HVAC系统。也就是说,室外空调箱MAU向回风输送洁净度、温度和湿度恒定的新风。洁净室通道,与循环回风混合后,进入洁净室顶棚顶部,通过风机过滤单元FFU,然后进入洁净室生产区,基本满足洁净室温度要求,湿度、清洁度、正压
温湿度处理工艺
任何简单地加热或冷却空气(未达到饱和)的过程都是水量保持恒定的过程,即绝对湿度保持恒定。
潮湿的空气被盘管加热,温度升高,相对湿度降低;反之,在降温过程中,温度降低,相对湿度相应升高,所以温度和相对湿度为二我们可以得出结论是一个控制量。不可能同时向同一方向改变温度和湿度,而这不能仅靠加热/冷却过程来实现。降温除湿过程是湿空气冷却到饱和温度后继续降温,湿空气通过冷却盘管凝结析出水滴,降低绝对湿度,达到除湿作用的过程。因此,空气处理过程可分为加热、加湿、降温、冷却和除湿四个过程。在图1 中,横轴是水分含量,即每千克空气中的水蒸气量,纵轴是摄氏温度。根据目标条件,绝对湿度和目标温度线可分为四个控制区: Zone 1、Zone 2、Zone 3 和Zone 4。
为了达到目标温湿度控制点,相应的温湿度控制区处理工艺会在1区内先降温、除湿、再加热。 2 区先冷却,然后再加湿。 3区先加热再加湿。在Zone4内,温度必须先除湿再加热。
定义:D——控制对象的水分含量,T——控制对象的温度。
通常情况下,当设定温度为220.5,湿度为453%RH时,1区和3区较为常见,往往需要先降温除湿,再加热再加湿。
温湿度控制常见问题
在MAU的温湿度处理过程中,为了解决除湿问题,通常采用湿度优先的方法,主要是用冷水阀除湿,使温度下降,再用冷水阀再加热。热水阀使温度和湿度能达到要求值。虽然这种方法可以满足设计要求,但在很多情况下,热水阀和冷水阀会相互抵消能量,导致能源浪费。另外,如果进入洁净室的室外空气温度过高,会增加洁净室的整体热负荷,增加DCC开度以抵消室外空气引入的热负荷。如果进入洁净室的新鲜空气太冷,DCC在零开时将无法满足环境温度。据统计,空调系统的能耗占整个半导体工厂能耗的30%~35%,因此要优化空调设备的控制,选择合适的温湿度设定值。提高了整个洁净室温湿度控制的稳定性,在节能方面也意义重大。洁净室相对湿度控制
洁净室相对湿度控制由MAU 出口处的外部空气湿度调节,所需湿度通过比较洁净室相对湿度读数与相对湿度设定点来计算。 MAU 出口环境空气相对湿度计算过程与温度设定点相匹配计算过程类似,并与MAU 出口环境空气温度设定点一起计算MAU 出口露点温度设定点。控制MAU 出风口的湿度。
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