Ograniczenie emisji węgla w fabryce półprzewodników: Dlaczego przechodzimy na ogrzewanie podczerwone
Jeśli spędziłeś chwilę w pomieszczeniu czystym, znasz zasady działania takich miejsc. Nie można po prostu przenosić płytek i podłoży – trzeba utrzymywać stałą temperaturę w tym obszarze. W przeciwnym razie może dojść do kondensacji lub szoku termicznego, co jest koszmarem, którego nikt nie chce.
Ostatnio widzimy dużą tendencję do realizacji celów związanych z „zieloną fabryką”. Stary sposób ogrzewania – polegający na podgrzewaniu powietrza – jest zbyt marnotrawny. Dlatego przechodzimy na systemy ogrzewania podczerwonego.
Jak faktycznie działa to ogrzewanie
Pomyśl o tym w ten sposób: tradycyjne grzejniki starają się podgrzać całe powietrze w pomieszczeniu, aby ogrzać produkt. To tak, jakby próbować ogrzać dom, otwierając piec.
Ogrzewanie podczerwone jest inne – wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne, które bezpośrednio oddziałuje na cel. Używamy lamp podczerwonych o krótkiej długości fali, ponieważ reagują one niemal natychmiast. Nie trzeba czekać minut, aż wszystko się nagrzeje – to następuje w ciągu sekund. Mniej czasu oczekiwania oznacza mniejsze zużycie energii.
Utrzymanie czystości i kompaktowości
W fabryce półprzewodników nawet jedna drobina brudu może zniszczyć całość. Nie możemy pozwolić, aby grzejniki wyrzucały jakiekolwiek odpady.
Aby temu zapobiec, lampy umieszczamy w hermetycznych obudowach z kwarcu. Nie ma żadnego wydzielania gazów, nie ma bałaganu. Podczas planowania układu pomieszczenia należy pamiętać o zajmowanym przez grzejniki obszarze. Ponieważ grzejniki podczerwone są bardzo efektywne, same grzejniki mogą być mniejsze. To daje więcej miejsca na przenoszenie płytek, co zawsze jest zaletą.
Realne kompromisy
Ogrzewanie podczerwone to nie czarodziejska różdżka – ma swoje wady.
Ponieważ promieniowanie podczerwone jest skierowane, grzejniki są nieco „wybredne”. Jeśli wózek nie jest równomiernie obciążony, mogą powstać strefy chłodne. Trzeba poświęcić trochę czasu na kalibrację pozycji lamp, aby ciepło dotarło do każdego fragmentu płytki.
Kromie tego, lampy te się mocno nagrzewają. Jeśli nie izolujemy dobrze obudowy wózka, ciepło może rozprzestrzenić się w całym pomieszczeniu. Wtedy system HVAC musi pracować ciężej, aby przywrócić normalną temperaturę, a to znaczy, że wszystkie oszczędności energii przepadają.
Uruchomienie i utrzymanie funkcjonowania
Dobrą wiadomością jest to, że te grzejniki mogą zastąpić stare grzejniki oporowe. Podłączenie ich jest proste.
Musisz jednak mieć kontroler PID o szybkim reagowaniu. Bez niego temperatura może przekroczyć ustalone wartości, a to jest ryzyko, którego nie chcesz mieć przy delikatnych płytkach.
Kwarc jest też kruchy – jeden silny uderzenie może doprowadzić do pęknięcia rury. Dlatego umieszczamy wokół nich osłony, aby temu zapobiec. Traci się trochę efektywności, ale to warto, by mieć pewność, że niepotrzebne uderzenia nie uszkodzą lamp.