隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速增長(cháng)，我國能源需求增長(cháng)較快，一些地區甚至發(fā)生了不同程度的能源緊張局面，同時(shí)能源的過(guò)度使用又會(huì )帶來(lái)不同程度的環(huán)境污染。因此節約能源成為我國經(jīng)濟可持續發(fā)展的重要戰略之一。提高潔凈室的節能技術(shù)水平，是我們需要研究和探討的課題。采用節能型電子潔凈車(chē)間的設計，為社會(huì )節約等多的能源，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下為用戶(hù)帶來(lái)更大的經(jīng)濟效益，是凈化工程設計、制造及裝配行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，文章作者就在電子二極管過(guò)芯片潔凈車(chē)間設計過(guò)程中采用的節能設計方法與效果評價(jià)做一些探討，為凈化工程行業(yè)的節能設計提供一些有益的參考，以利于行業(yè)節能設計技術(shù)的提高和發(fā)展。 
　　關(guān)鍵詞：電子潔凈車(chē)間；節能設計；

　　1 概述 
　　在現代整流電子二極管硅芯片生產(chǎn)制造的工廠(chǎng)中，生產(chǎn)線(xiàn)需要一個(gè)潔凈的環(huán)境，才能保證硅芯片產(chǎn)品質(zhì)量，這也是整流二極管硅芯片生產(chǎn)制造的最基本的條件之一。在這種環(huán)境下，加工車(chē)間內的空氣中的一定空間范圍內的空氣中的有害空氣、微粒子、細菌等污染物得以?xún)艋懦?，同時(shí)凈化工程系統將保證潔凈生產(chǎn)線(xiàn)制造車(chē)間內的潔凈度、溫濕度、壓力、氣流分布與氣流速度噪音、振動(dòng)及靜電、照明、整潔度、規范性控制在產(chǎn)品工藝要求的范圍內。 
　　文章作者通過(guò)參加某個(gè)電子二極管硅芯片潔凈車(chē)間的設計、安裝與調試的實(shí)例及平時(shí)積累的工作經(jīng)驗，并結合國內外同行在在電子二極管硅芯片潔凈車(chē)間節能設計技術(shù)的經(jīng)驗的基礎上，對潔凈室系統的工程的節能設計、制造及安裝調試方面進(jìn)行分析，提供了較為先進(jìn)的設計方法，做出了較為合理的分析與評價(jià)。 
　　電子二極管硅芯片潔凈車(chē)間，亦稱(chēng)為無(wú)塵室或潔凈室。它的主要功能就是將電子二極管硅芯片制造環(huán)境空氣中的有害細菌、有害氣體、有害微粒子等的污染物排除，并將制造車(chē)間內的氣流速度與氣流分布、濕度、溫度、潔凈度、室內壓力、噪音分貝、機械振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求的范圍內，同時(shí)潔凈室設計還可以保證生產(chǎn)車(chē)間內的生產(chǎn)線(xiàn)整齊規范，有利于產(chǎn)品的現場(chǎng)管理，使電子二極管硅芯片產(chǎn)品能在一個(gè)較好的環(huán)境中生產(chǎn)、制造和儲存，有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品性能。 
　　電子潔凈車(chē)間所需能量消耗很大，為一般空調系統的5～10倍。所以電子潔凈車(chē)間的節能設計及采用節能型新材料、新設備、新技術(shù)、新工藝，為電子芯片制造廠(chǎng)降低能耗，是當前電子潔凈室行業(yè)發(fā)展的方向，也是凈化工程設計先進(jìn)性重要的衡量指標之一。 
　　2 電子整流二極管硅芯片潔凈車(chē)間的節能設計方法及評價(jià) 
　　2.1 采用新型保溫材料 
　　采用EPS隔熱夾芯板。該板是用高強度粘接劑，把內外兩層彩色鋼板與自熄型聚苯乙烯泡沫板加壓、加熱復合而成的新型建筑板材。該種新型板材由底材、化學(xué)轉化層、鋅層、底漆、正面漆、保護膜等結構組成，具有熱傳導慢、保溫效果好等特點(diǎn)，有利于電子潔凈車(chē)間的節能降耗。 
　　2.2 主要用能設備采用新型的節能設備 
　　一是空氣處理機組的送風(fēng)機組采用后彎機翼型的風(fēng)機，保證有足夠高的送回風(fēng)壓頭。只有在這種大風(fēng)量，大壓頭的情況下，潔凈車(chē)間用的空氣處理機組的漏風(fēng)率才會(huì )越低，才能節省的能源就越多，運行費用就越低，產(chǎn)品的成本會(huì )有所下降，提高電子產(chǎn)品制造商的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。 
　　二是電機變頻用在風(fēng)機上，當環(huán)境需要較小的風(fēng)量時(shí)刻，電機會(huì )降低速度，風(fēng)機的耗能跟轉速的1.7次方成正比，所以電機的轉距會(huì )急劇下降，節能效果明顯，較一般調速電機提高節能效率在8%以上。電機變頻用在風(fēng)機上，當環(huán)境需要較小的風(fēng)量時(shí)刻，電機會(huì )降低速度，風(fēng)機的耗能跟轉速的1.7次方成正比，所以電機的轉距會(huì )急劇下降，節能效果明顯。我們知道，交流電動(dòng)機調速系統變頻調速是通過(guò)改變輸入到交流電機電源的頻率，一般為50赫茲，根據系統的要求，通過(guò)自動(dòng)控制手段，使輸入頻率控制在20～50赫茲之間，從而達到調節交流電動(dòng)機轉速及降低能耗的目的。本凈化工程項目電子整流二極管硅芯片潔凈車(chē)間的通風(fēng)技術(shù)屬于流體輸送，它的介質(zhì)是空氣。根據流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機的流量與其轉速成正比，壓力與其轉速的平方成正比，風(fēng)機的軸功率與風(fēng)機轉速的立方成正比。當風(fēng)機轉速降低時(shí)，風(fēng)機的軸功率所需的電功率也相應降低。本設計方案就是通過(guò)調速方式改變風(fēng)機風(fēng)量，當實(shí)際風(fēng)量下降一半時(shí)，即：假如轉速N2/N1降低1/2，則功率P2/P1=1/8，由于軸功率（耗電）與轉速的三次方成正比，因此可節電8%的效果（在不考慮其它因素的情況下）。凈化工程系統有許多設備在凈化設備運行中有40%的時(shí)間都是負荷不滿(mǎn)或運行時(shí)有峰谷時(shí)間現象存在，在我們設計這套系統時(shí)，按照我們以前的慣例，就是采用交流電動(dòng)機恒速傳動(dòng)的設計方案運行，靠控制風(fēng)門(mén)的大小來(lái)調節風(fēng)機，或者是靠閥門(mén)調節的泵類(lèi)設備，這種設計方案實(shí)踐證明使用效率較低，消耗大量的能源。因此我們采用了交流電動(dòng)機變頻調速控制系統。 
　　三是照明選用節能效果好的LED燈，LED燈消耗能量較同光效的白熾燈減少80%左右，較一般節能燈減少40%左右。 
　　2.3 采用新的節能技術(shù) 
　　一是采用余熱回收利用技術(shù)。電子潔凈車(chē)間內的溫度，夏季比室外空氣溫度低，冬季比室外空氣溫度高，我們在排氣系統設計時(shí)應用了熱管熱交換器，該交換器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小等優(yōu)點(diǎn)，采用該交換器回收余熱，作為室外的預冷及預熱。此種設計方案在實(shí)際應用中，作為電子潔凈車(chē)間廢熱回收和工藝過(guò)程中熱能利用的節能設備，取得了顯著(zhù)的節能效果。 
　　二是采用高效率的風(fēng)機過(guò)濾機組。簡(jiǎn)稱(chēng)FFU（Fan Filter Unit），該機組過(guò)濾后的潔凈空氣在整個(gè)出風(fēng)面以0.45M/S±20%的風(fēng)速勻速送出，工作效率大于45%以上。用以取代傳統潔凈室風(fēng)量循環(huán)系統中的大型可變距軸流風(fēng)機或空調箱系統。 
　　三是整個(gè)凈化工程的電力系統采用高、低壓及負載側并聯(lián)進(jìn)相電容器，提高系統功率因數，改善電功率，提高有效功率，減少耗能。因為配電容量不足時(shí)，電能負載加大，電壓降亦大，形成電壓不足、電能及發(fā)光使用效率降低，造成能源的浪費，這種方案的使用有利于凈化工程系統的節能。 
　　3 結束語(yǔ) 
　　潔凈室技術(shù)在我國起步較晚，但發(fā)展十分迅速。應用也十分廣泛，除了文章所說(shuō)的電子行業(yè)，還有精密機械加工及裝配、汽車(chē)及汽車(chē)零部件制造、食品加工、航空航天、實(shí)驗室、生物制藥、化妝品、印刷包裝、光學(xué)光電、文物庫房行業(yè)等等。而對于潔凈室的能耗又是整個(gè)不同行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和制造過(guò)程中的主要用能工程，所以做好潔凈車(chē)間的節能設計尤為重要，是衡量一項凈化工程項目先進(jìn)性的重要指標，也是我國潔凈室設計發(fā)展的方向。 
　　電子潔凈室節能設計涉及采用的節能型材料、設備、技術(shù)、工藝等，同時(shí)涉及到潔凈室系統的制造加工、安裝調試，過(guò)程控制的好與差都有可能給節能帶來(lái)不同的效果，同時(shí)凈化工程項目的實(shí)施者還應為客戶(hù)做好操作培訓，為用戶(hù)提供良好的服務(wù)，才能保證整個(gè)凈化工程的節能效果，創(chuàng )造較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。