Progetto di ristrutturazione del Fab Purification Workshop di un grande impianto di produzione di chip semiconduttori.
1. Attrezzatura originale: nell'officina sono presenti un totale di 2000 AC FFU (AC-FFU), con una potenza nominale di 350 W per unità, che utilizzano la regolazione della velocità di prelievo e funzionano ad alta velocità tutto l'anno (il consumo energetico effettivo è vicino alla potenza nominale).
2. Affrontare i problemi:
2.1 Enorme consumo di energia: le FFU da 2000 AC- funzionano 24 ore al giorno senza interruzioni, con un consumo annuale di elettricità estremamente elevato, rendendo i costi dell'elettricità un onere pesante.
2.2 Controllo estensivo: incapace di regolare con precisione il volume dell'aria in base alle effettive esigenze ambientali, può essere risolto solo a velocità del vento elevate, con conseguente enorme spreco di energia.
2.3 Fluttuazioni nella pulizia: Le fluttuazioni nella tensione di rete e l'aumento della resistenza del filtro possono portare a velocità del vento instabili, influenzando l'uniformità e la stabilità dell'area pulita.
3. Piano di ristrutturazione: sostituire tutte le 2000 FFU AC con FFU DC (EC-FFU) e implementare un sistema di controllo di gruppo intelligente.
Spiegazione dettagliata dell'applicazione della tecnologia di risparmio energetico-: il risparmio energetico-delle FFU DC non è causato da una singola tecnologia, ma da una combinazione di tecniche. Di seguito sono riportate le applicazioni della sua principale tecnologia di risparmio energetico-:
3.1 Motore brushless CC ad alta efficienza (fondamento principale)
3.1.1 Applicazione tecnica: DC FFU utilizza un motore sincrono a magnete permanente (motore EC), la cui efficienza del motore può raggiungere l'80% -90%. L'efficienza dei motori a induzione CA è generalmente inferiore al 50%.
3.1.2 Case Study: Ciò significa che anche alla stessa velocità, i motori EC hanno un'efficienza molto più elevata nel convertire l'energia elettrica in energia meccanica rispetto ai motori AC, riducendo la perdita di energia dalla fonte.
3.2 Regolazione continua della velocità e controllo feedback intelligente (tasto-risparmio energetico)
3.2.1 Applicazione tecnica: DC FFU supporta la regolazione continua della velocità allo 0-100%. Il sistema di controllo intelligente del gruppo monitora la pressione statica totale dell'aria di alimentazione in tempo reale attraverso sensori di pressione statica distribuiti in tutta l'officina.
3.2.2 Caso di studio:
3.2.2.1 AC tradizionale-FFU: tutte le ventole funzionano alla massima velocità indipendentemente dai requisiti del processo di produzione. Anche se il rubinetto viene regolato su una velocità media, l'efficienza del motore diminuirà drasticamente e l'effetto di risparmio energetico- sarà limitato.
3.2.2.2 Controllo intelligente del gruppo EC-FFU: il sistema imposta un valore di pressione statica target (ad esempio 45Pa). Quando il volume di scarico delle apparecchiature della linea di produzione diminuisce o la resistenza del filtro non è aumentata, il sistema ridurrà automaticamente la velocità di tutti gli FFU per mantenere una pressione statica costante. La relazione tra velocità di rotazione e consumo energetico è cubica, il che significa che una diminuzione del 10% della velocità di rotazione può ridurre il consumo energetico di circa il 27%!
3.3 Avvio graduale e correzione del fattore di potenza (risparmio energetico-nascosto)
3.3.1 Applicazione tecnica: DC FFU è dotato di un driver intelligente con funzione di avvio graduale (corrente di avviamento<1.5A) and high power factor correction (PF>0.98).
3.3.2 Caso di studio:
3.3.2.1 AC-FFU: la corrente di picco di avvio può raggiungere fino a 10-20 A, che ha un impatto significativo sulla rete elettrica e un basso fattore di potenza (circa 0,7). È necessaria una compensazione aggiuntiva del condensatore, altrimenti la compagnia elettrica addebiterà una penale (tassa di adeguamento della potenza).
3.3.2.2 EC-FFU: quasi nessuno shock all'avvio-, fattore di potenza vicino a 1,0, riduzione delle perdite di linea e dei carichi del trasformatore, ottenendo risparmi energetici dal punto di vista dell'intero sistema di alimentazione.
3.4 La bassa generazione di calore riduce il carico dell'aria condizionata (risparmio di energia secondaria)
3.4.1 Applicazione tecnica: i motori EC funzionano in modo efficiente con una generazione di calore molto inferiore rispetto ai motori AC.
3.4.2 Caso di studio: l'officina dei semiconduttori ha requisiti estremamente elevati per il controllo della temperatura. Quando sono in funzione 2000 AC-FFU, ciò equivale a un'enorme fonte di calore da 700 kW (2000 x 0,35 kW), che richiede un ulteriore raffreddamento dell'aria condizionata per compensare questo calore. Dopo la sostituzione con EC-FFU, la generazione di calore totale è stata notevolmente ridotta, apportando notevoli risparmi di energia secondaria al sistema di refrigerazione dell'aria condizionata dell'officina.
