Aire Girotuko Sistemarako Bigarren Mailako Itzulerako Airearen Eskema

Mikroelektronikako tailerra gela garbiaren azalera nahiko txikia eta itzulera-airearen hodiaren erradio mugatua duena, aire girotuko sistemaren bigarren mailako itzulera-airearen eskema erabiltzen da. Eskema hau ere erabili ohi da...gela garbiakbeste industria batzuetan, hala nola farmazian eta medikuntzan. Gela garbiaren tenperaturaren hezetasunaren eskakizunak betetzeko aireztapen-bolumena, oro har, garbitasun-maila lortzeko behar den aireztapen-bolumena baino askoz txikiagoa denez, hornidura-airearen eta itzulera-airearen arteko tenperatura-aldea txikia da. Itzulera-aire primarioaren eskema erabiltzen bada, hornidura-airearen egoera-puntuaren eta aire girotuko unitatearen ihintz-puntuaren arteko tenperatura-aldea handia da, bigarren mailako berokuntza behar da, eta horrek airearen tratamendu-prozesuan bero hotza konpentsatzea eta energia-kontsumo handiagoa eragiten du. Bigarren mailako itzulera-aire eskema erabiltzen bada, bigarren mailako itzulera-airea erabil daiteke lehen mailako itzulera-aire eskemaren bigarren mailako berokuntza ordezkatzeko. Lehen eta bigarren mailako itzulera-airearen erlazioaren doikuntza bigarren mailako beroaren doikuntza baino apur bat gutxiago sentikorra den arren, bigarren mailako itzulera-aire eskema aire girotuaren energia aurrezteko neurri gisa onartu da tamaina txiki eta ertaineko mikroelektronikako tailer garbietan.

Hartu adibide gisa ISO 6 klaseko mikroelektronikako tailer garbi bat, tailer garbiaren azalera 1.000 m2-koa eta sabaiaren altuera 3 m-koa. Barne-diseinuaren parametroak hauek dira: tenperatura tn= (23±1) ℃, hezetasun erlatiboa φn=%50±%5; diseinuko aire-hornikuntzaren bolumena 171.000 m3/h da, aire-trukearen denborak 57 h-1 inguru, eta aire freskoaren bolumena 25.500 m3/h (horietatik prozesuko ihes-airearen bolumena 21.000 m3/h da, eta gainerakoa presio positiboaren ihes-airearen bolumena). Tailer garbiaren bero-karga sentikorra 258 kW (258 W/m2) da, aire girotuaren bero/hezetasun erlazioa ε=35.000 kJ/kg da, eta gelako itzulera-airearen tenperatura-diferentzia 4,5 ℃ da. Une honetan, itzulera-airearen bolumena...
Gaur egun mikroelektronika industriako gela garbietan gehien erabiltzen den aire girotua arazteko sistema da hau. Sistema mota hau hiru motatan bana daiteke batez ere: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (serpentina lehorra) +FFU. Bakoitzak bere abantailak eta desabantailak ditu, eta leku egokiak. Energia aurrezteko efektua batez ere iragazkiaren, haizagailuaren eta beste ekipamenduen errendimenduaren araberakoa da.

1) AHU+FFU sistema.

Sistema modu mota hau mikroelektronika industrian erabiltzen da "aire girotua eta arazketa fasea bereizteko modu" gisa. Bi egoera egon daitezke: bata, aire girotuko sistemak aire freskoa soilik erabiltzen du, eta tratatutako aire freskoak gela garbiaren bero eta hezetasun karga guztia jasaten du eta osagarri gisa jokatzen du gela garbiaren ihes-airea eta presio positiboaren ihesa orekatzeko, sistema honi MAU+FFU sistema ere deitzen zaio; bestea, aire freskoaren bolumena bakarrik ez da nahikoa gela garbiaren hotz eta bero karga beharrak asetzeko, edo aire freskoa kanpoko egoeratik ihintz-puntura prozesatzen delako beharrezko makinaren entalpia espezifiko diferentzia handiegia delako, eta barneko airearen zati bat (itzulerako airearen baliokidea) aire girotuaren tratamendu unitatera itzultzen da, aire freskoarekin nahastuta bero eta hezetasun tratamendurako, eta gero aire hornidura plenumera bidaltzen da. Gela garbiaren gainerako itzulerako airearekin nahastuta (bigarren mailako itzulerako airearen baliokidea), FFU unitatera sartzen da eta gero gela garbira bidaltzen du. 1992tik 1994ra, artikulu honen bigarren egileak Singapurko enpresa batekin lankidetzan aritu zen eta 10 graduondoko ikasle baino gehiago gidatu zituen AEB-Hong Kongeko SAE Electronics Factory joint venturearen diseinuan parte hartzera, eta azken motako aire girotua eta aireztapen sistema erabili zuen. Proiektuak gutxi gorabehera 6.000 m2-ko ISO 5 klaseko gela garbia du (horietako 1.500 m2 Japoniako Atmosfera Agentziak kontratatu zituen). Aire girotuaren gela gela garbiaren alboarekiko paraleloan dago kokatuta, kanpoko horman zehar, eta korridorearen ondoan bakarrik. Aire freskoaren, ihes-airearen eta itzulerako airearen hodiak laburrak dira eta leunki antolatuta daude.

2) MAU+AHU+FFU eskema.

Soluzio hau ohikoa da mikroelektronikako lantegietan, tenperatura eta hezetasun eskakizun anitzekin eta bero eta hezetasun kargaren alde handiak dituztenetan, eta garbitasun maila ere altua da. Udan, aire freskoa hoztu eta deshumidifikatu egiten da parametro puntu finko bateraino. Normalean egokia da aire freskoa tratatzea entalpia isometrikoaren lerroaren eta tenperatura eta hezetasun adierazgarriak dituen gela garbiaren edo aire fresko bolumen handiena duen gela garbiaren % 95eko hezetasun erlatiboaren lerroaren arteko elkarguneraino. MAUren aire bolumena gela garbi bakoitzaren beharren arabera zehazten da airea berriz betetzeko, eta gela garbi bakoitzeko AHUra banatzen da hodien bidez, behar den aire fresko bolumenaren arabera, eta barruko itzulera airearekin nahasten da bero eta hezetasun tratamendurako. Unitate honek zerbitzatzen duen gela garbiaren bero eta hezetasun karga guztia eta erreumatismo karga berriaren zati bat jasaten ditu. AHU bakoitzak tratatutako airea gela garbi bakoitzeko hornidura airearen plenumera bidaltzen da, eta barruko itzulera airearekin bigarren mailako nahasketa egin ondoren, FFU unitateak gelara bidaltzen du.

MAU+AHU+FFU soluzioaren abantaila nagusia da garbitasuna eta presio positiboa bermatzeaz gain, gela garbi bakoitzaren ekoizpenerako beharrezkoak diren tenperatura eta hezetasun erlatibo desberdinak ere bermatzen dituela. Hala ere, askotan, instalatutako AHU kopurua dela eta, gela-eremua handia da, gela garbiko aire freskoa, itzulerako airea eta aire-hornikuntzako hodiak gurutzatuta daude, espazio handia hartzen dute, diseinua arazotsuagoa da, mantentze-lanak eta kudeaketa zailagoak eta konplexuagoak dira, beraz, ez da beharrezkoa inolako eskakizun berezirik erabiltzea ahalik eta gehien saihesteko.