無塵室節能設計

無塵室節能設計

無塵室是電子半導體、生技製藥等產業的耗電大戶，其能耗通常是常規辦公大樓的10至100倍。無塵室的節能設計必須從降低風機風量、優化冰水系統、減少外氣負荷、外殼隔熱等核心維度著手：

1.   空氣循環與風機系統節能

風機動力能耗（FFU或FHA）佔無塵室總電耗很大比例，減少風量或降低阻力能顯著省電。

(1).動態變風量控制(VAV)：利用微粒子計數器動態監測落塵量，在非生產時段或靜態運轉時，自動調降風機轉速，降低換氣次數。

(2).採用高效率FFU轉向馬達：

§  全面採用EC馬達（電子式整流馬達），效率比傳統AC馬達高出20%以上。

§  建置中央監控系統（FFUCMS），可針對單台或分區FFU進行精準調速與異常淘汰。

(3).降低系統壓損與流道優化：

§  加大風管截面積，降低管內風速。

§  優化高效率過濾器（HEPA/ULPA）的濾材，選用低阻力型濾網。

§  回風道（ReturnAirChase）與高架地板的開孔率需精準計算，減少紊流阻力。

2.   空調冰水與熱回收系統優化

無塵室需要大量的冷房能力來移除製程機台發熱，製程同時也需要大量熱水，兩者結合能發揮極大節能綜效。

(1).大溫差、高冰水主機效率設計：

§  傳統冰水溫差為5℃（如7℃進、12℃回），改用8℃–10℃大溫差設計，可大幅減少冰水輸送泵的流量與耗電。

§  採用變頻磁懸浮冰水主機（Oil-freeChiller），在部分負載時仍保持極高COP（能效比）。

(2).冰水溫度分級處理（兩級冷卻）：

§  低溫冰水（約5~7℃）：專門用於外氣空調箱（MAU），進行深度除濕。

§  中溫冰水（約12~15℃）：用於乾冷盤管（DryCoil），負責消除無塵室內的顯熱發熱，此舉可提高主機蒸發溫度，大幅省電。

3.   熱回收系統(HeatRecovery)

(1).利用冰水主機排出的冷凝廢熱，回收加熱需要外氣預熱、再熱（Reheat）的空氣。

(2).回收製程冷卻水（PCW）的廢熱，取代傳統的電加熱器或蒸汽鍋爐。

4.   外氣（MAU）引進與排氣系統控制

外氣（FreshAir）的加熱、冷卻與除濕是極大的能源負擔，精準控制外氣量是節能關鍵。

(1).外氣量與排氣量動態平衡：

§  機台沒開機時，自動關閉或調小該機台的局部排氣閥（Damper）。

§  外氣空調箱（MAU）連動調降引進風量，只要維持無塵室所需的微正壓即可。

(2).全熱交換器（熱回收輪）應用：

§  在MAU系統中裝設全熱或顯熱回收輪，利用無塵室排出的室內空氣，去預冷（夏季）或預熱（冬季）新引入的外氣。

(3).化學濾網動態壽命管理：

§  優化MAU端的化學濾網配置，防止因濾網阻塞導致外氣風機加載耗電。

5.   建築外殼與照明節能

減少外部環境對無塵室的熱滲透，並降低內部的次要發熱源。

(1).高效隔熱金庫板（SandwichPanel）：

§  無塵室隔間牆與天花板選用熱傳導係數極低的聚氨酯（PU）或岩棉夾芯板。

§  若相鄰房間溫濕度差異大，必須加厚隔熱層。

(2).全面全面採用高效率黃光/白光LED：

§  無塵室照明需全天候開啟，全面換裝LED可降低50%照明電耗。

§  LED發熱量低，能同步減輕空調系統的冷房負荷（雙重省電）。