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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 谢 谢 大 家！ * * 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 0.29 0.66 非单向流 7级、8级，0.3μm 薄膜光伏 F厂 0.2 0.85 开放式 3.5级、4.5级、5.5级6.5级，0.3μm TFT-LCD E厂 0.19 0.92 开放式 4级、5级、7级 0.3μm TFT-LCD D厂 0.33 0.49 开放式+微环境 5级（0.3μm） 6级（0.5μm） IC C厂 0.36 0.61 隧道式、FFU 5级（0.3μm） 6级 IC B厂 0.6 1.1 隧道式、FFU 5级（0.3μm） 6级（0.5μm） IC A厂 设计冷量 （RT/m2） 单位电耗 (kW/m2) 洁净室形式/空气循环 空气洁净度等级 类型 单位 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℃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/min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/kW 12000 8000 6000 4000 2000 0 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，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 6673250/14.9 HVAC年耗电量（kWh） 762 3754 HVAC总耗电（kW） 583 2921 风机耗电（k