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發(fā)布者：磊建凈化
發(fā)布時(shí)間：2022-09-07
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潔凈車(chē)間不同于一般的舒適性空調(diào)房間，室內(nèi)的溫濕度控制要求精度較高。同時(shí)對(duì)空氣的潔凈度也有較高要求，使得換氣次數(shù)較多，新風(fēng)量大，甚至有直排系統(tǒng)。下面磊建凈化來(lái)談?wù)劃崈糗?chē)間溫濕度要求和潔凈車(chē)間溫濕度如何控制。
一、潔凈車(chē)間溫濕度要求
潔凈車(chē)間對(duì)于溫濕度的控制主要取決于其生產(chǎn)工藝。但在滿足加工工藝的條件下，還應(yīng)考慮到車(chē)間內(nèi)人的舒適感。因?yàn)槿顺龊挂院?，?huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生污染。那么，各行業(yè)中無(wú)塵車(chē)間的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)到底有什么不同呢?
01、藥物生產(chǎn)車(chē)間溫濕度要求
潔凈區(qū)(無(wú)菌環(huán)境)：溫度宜在 20-24℃，相對(duì)濕度：45-60%RH;
控制區(qū)(無(wú)菌環(huán)境)：溫度宜在 18-26℃，相對(duì)濕度：50-65%RH。
02、食品行業(yè)
食品車(chē)間對(duì)對(duì)生產(chǎn)潔凈度要求是比較高的，通常為10萬(wàn)級(jí)及萬(wàn)級(jí)部分行業(yè)要求千級(jí)/百級(jí)以上，但同時(shí)車(chē)間的濕度越低越容易滋生細(xì)菌，細(xì)菌和其他生物污染(霉菌，病毒，真菌，螨蟲(chóng))在相對(duì)濕度超過(guò)60%的環(huán)境中可以活躍地繁殖。一些菌群在相對(duì)濕度超過(guò)30%時(shí)就可以增長(zhǎng)。在相對(duì)濕度處于40%至60%的范圍之間時(shí)，可以使細(xì)菌的影響以及呼吸道感染降至最低。如果濕度過(guò)高，產(chǎn)品會(huì)變質(zhì)。同時(shí)，溫度不宜過(guò)高。如果溫度過(guò)高，生產(chǎn)者在出汗后會(huì)暴露在產(chǎn)品中，這會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成污染并降低產(chǎn)品的質(zhì)量/產(chǎn)量。
03、 電子行業(yè)
在電子制造領(lǐng)域生產(chǎn)區(qū)最重要的環(huán)節(jié)是防靜電，這將對(duì)電子產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響并降低產(chǎn)品的產(chǎn)量，對(duì)產(chǎn)品造成短路甚至造成員工導(dǎo)電暈倒事故。故而電子行業(yè)凈化車(chē)間的相對(duì)濕度不應(yīng)低于30%，為了減少靜電的產(chǎn)生，凈化車(chē)間的抗靜電區(qū)域的相對(duì)濕度不低于50%，過(guò)于干燥的空氣中易粉塵飛揚(yáng)，電子行業(yè)凈化車(chē)間無(wú)特殊要求的情況下，溫度控制在23 ±2℃左右，相對(duì)濕度控制在55±5%RH之間，在這種生產(chǎn)環(huán)境下，人們感覺(jué)舒適，靜電也消失了。
04、集成電路生產(chǎn)加工行業(yè)
在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中，作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數(shù)的差要求越來(lái)越小。直徑100 um的硅片，溫度上升1度，就引起了0.24um線性膨脹，所以須有±0.1度的恒溫，同時(shí)要求濕度值一般較低，因?yàn)槿顺龊挂院?，?duì)產(chǎn)品將有污染，特別是怕鈉的半導(dǎo)體車(chē)間，這種車(chē)間不宜超過(guò)25度。濕度過(guò)高產(chǎn)生的問(wèn)題更多。相對(duì)濕度超過(guò)55%時(shí)，冷卻水管壁上會(huì)結(jié)露，如果發(fā)生在精密裝置或電路中，就會(huì)引起各種事故。相對(duì)濕度在50%時(shí)易生銹。
綜合上述領(lǐng)域，我們可總結(jié)出溫濕度對(duì)潔凈車(chē)間的影響有：出現(xiàn)靜電荷、細(xì)菌生長(zhǎng)、人員的舒適感、金屬腐蝕、吸水性等幾個(gè)方面。
二、潔凈車(chē)間溫濕度如何控制
并且外界的溫濕度變化對(duì)室內(nèi)溫濕度影響較大，所以需要選擇合理的溫濕度控制方案，才能確保室內(nèi)的溫濕度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
01、為何潔凈室需要溫濕度控制進(jìn)行?
潔凈室的溫濕度主要是根據(jù)工藝要求來(lái)確定，但在滿足工藝要求的條件下，應(yīng)考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔凈度要求的提高，出現(xiàn)了工藝對(duì)溫濕度的要求也越來(lái)越嚴(yán)的趨勢(shì)。
一般來(lái)說(shuō)，由于加工精度越來(lái)越精細(xì)，所以對(duì)溫度波動(dòng)范圍的要求越來(lái)越小。
例如，在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中，作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數(shù)的差要求越來(lái)越小。直徑100um的硅片，溫度上升1度，就引起了0.24um線性膨脹，所以必須有±0.1度的恒溫。同時(shí)要求濕度值一般較低，因?yàn)槿顺龊挂院?，?duì)產(chǎn)品將有污染，特別是怕鈉的半導(dǎo)體車(chē)間，這種車(chē)間不宜超過(guò)25度。
濕度過(guò)高產(chǎn)生的問(wèn)題更多。
相對(duì)濕度超過(guò)55%時(shí)，冷卻水管壁上會(huì)結(jié)露，如果發(fā)生在精密裝置或電路中，就會(huì)引起各種事故。相對(duì)濕度在50%時(shí)易生銹。
此外，濕度太高時(shí)將通過(guò)空氣中的水分子把硅片表面粘著的灰塵化學(xué)吸附在表面耐難以清除。
相對(duì)濕度越高，粘附的難去掉，但當(dāng)相對(duì)濕度低于30%時(shí)，又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于表面，同時(shí)大量半導(dǎo)體器件容易發(fā)生擊穿。對(duì)于硅片生產(chǎn)最佳溫度范圍為35-45%。
02、溫濕度控制的特性以及常見(jiàn)問(wèn)題
（1）、 溫濕度控制的特性
對(duì)濕空氣單純地加熱或制冷過(guò)程，是環(huán)境含濕量保持不變的過(guò)程，即絕對(duì)濕度保持不變的過(guò)程。
濕空氣經(jīng)過(guò)盤(pán)管加熱，溫度升高而相對(duì)濕度下降;相反，對(duì)冷卻過(guò)程，溫度下降而相對(duì)濕度相應(yīng)升高。
因此，我們可以得出，溫度和相對(duì)濕度是兩個(gè)不同方向的控制量，要使溫濕度同時(shí)向相同的趨勢(shì)變化，單純地靠加熱/冷卻過(guò)程是不能實(shí)現(xiàn)的。
冷卻去濕過(guò)程是濕空氣經(jīng)冷卻達(dá)到飽和后繼續(xù)制冷的過(guò)程，濕空氣經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管析出水滴，從而降低了絕對(duì)濕度，起到降濕的作用。
所以，可以將空氣處理過(guò)程分為加熱、加熱加濕、制冷、制冷再熱和制冷加濕等5個(gè)部分。
?。?）、序號(hào)控制狀態(tài)控制方式
1、濕度過(guò)警戒濕度加熱
2、溫度低、濕度低加熱加濕
3、溫度高、濕度低但絕對(duì)濕度高制冷
4、溫度低、濕度高制冷加熱
5、溫度低、濕度低但絕對(duì)濕度低制冷加濕
03、 實(shí)際過(guò)程中所采用的方法以及常見(jiàn)問(wèn)題
(1)冷熱水閥的控制問(wèn)題
溫度變化的方向與冷/熱水閥的動(dòng)作方向相反，通常是采用冬夏季分開(kāi)的運(yùn)行模式。這樣的做法在過(guò)度季節(jié)會(huì)難以判斷和確定運(yùn)行模式，很容易造成室內(nèi)溫濕度的失調(diào)。
(2)常規(guī)的處理方法及問(wèn)題
為了解決除濕問(wèn)題，通常采用濕度優(yōu)先的方法，冷水閥主要用來(lái)除濕，同時(shí)也造成溫度的下降，然后通過(guò)熱水閥的再熱，使溫濕度均能達(dá)到所要求的值。
這樣的做法雖然可以滿足設(shè)計(jì)要求，但在相當(dāng)多的時(shí)候，冷熱水閥使能量相互抵消，造成了能源的浪費(fèi)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個(gè)建筑物能耗的50%～60%。
因此，對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化控制，選擇合理的控制方法，對(duì)建筑節(jié)能具有重要的意義。
單純地采用回風(fēng)溫度閉環(huán)控制冷/熱水閥以控制室內(nèi)溫度的做法，其PID參數(shù)難以整定在合適的范圍內(nèi)，很難保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。
如果調(diào)節(jié)動(dòng)作慢，造成提前開(kāi)機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng);調(diào)節(jié)動(dòng)作快，則很容易造成系統(tǒng)的超調(diào)，甚至產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象
所以潔凈車(chē)間的溫濕度控制由其生產(chǎn)工藝決定，但其精度同時(shí)也要看其房間的大小例如計(jì)量室、光柵刻線室、精密儀器制造和裝配車(chē)間等。前兩者都為小房間，空調(diào)精度(這里主要指溫濕度)要求高;后兩者為較大的生產(chǎn)車(chē)間，溫濕精度要求較低。所以其房間大小也會(huì)決定恒溫恒濕車(chē)間的精度。
