潔凈室如何節(jié)能
潔凈室里存在大量可以節(jié)約能源的地方，例如暖氣、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）、工藝?yán)鋮s、壓縮空氣以及一些其他的設(shè)施。
HVAC系統(tǒng)消耗的電力超過了整座晶片制造廠用電量的一半。之所以造成大量浪費電力及HVAC的容量過剩，很大程度上是因為在設(shè)計和建造工廠時走捷徑，盡可能地壓縮前期投入，而不顧后期運行費用。高效率的設(shè)計和高效率設(shè)備需要很大的前期投入。那種“小處節(jié)約大處浪費”的所謂捷徑和削減成本，會造成工廠的運行性能降低和能耗增加。
對已建成工廠的改建通常會陷入到毫無意義的經(jīng)濟(jì)漩渦當(dāng)中。升級的投資收回率通常比直接購買新設(shè)備要高很多。大部分工廠設(shè)備翻新的投資回收期不超過兩年――也就是說，通常投資收回率至少是50%，對照投資新的固定資產(chǎn)，則只有10%到15%（即投資回收期需要七年時間）。這些情況降低了企業(yè)的競爭力和投資股東的興趣。在今天高度發(fā)達(dá)的工業(yè)中，工廠運行和產(chǎn)品設(shè)計一樣需要改革。
高效率地利用能源的例子很多。挖掘浪費的能源比賣產(chǎn)品更能增加利潤，因為節(jié)約下來的錢在*終效益中馬上就能體現(xiàn)出來。雖然能源的成本占晶片產(chǎn)品成本占不到百分之二，但是電能卻是晶片制造商在運行中的開支卻是*大的，每座工廠每年總共要消耗上百萬美元的電能。在新建工廠時，節(jié)能措施可以節(jié)約資本和建造時間。雖然初步設(shè)計報價昂貴，但是經(jīng)濟(jì)翻新的可能性仍然存在。設(shè)備翻新的投資回收期不超過兩年，總體而言，在某種程度上投資收回率是較高的。
下面是新建和現(xiàn)有工廠提供解決能效的十個技巧，不但提供了可靠的技術(shù)，風(fēng)險也*小、而且費用低或者不需要花錢，而投資回收期又很吸引人。
一、 低斷面風(fēng)速設(shè)計
斷面風(fēng)速就是空氣處理部件中空氣經(jīng)過過濾器或者加熱/冷卻盤管的速度（參見圖1）。
圖1 低斷面風(fēng)速（LFV）設(shè)計使用更
大的空氣處理器和較小的風(fēng)機，從而
降低空氣的流速，降低能耗和設(shè)備壽
命成本。
大部分工程師根據(jù)“經(jīng)驗”把空氣處理器設(shè)計成500英寸/分鐘。這樣的設(shè)計雖然節(jié)省時間，但是卻增加了運作費用。在低斷面風(fēng)速（LFV）設(shè)計中，使用更大的空氣處理器和更小的風(fēng)機，從而降低空氣的流速，降低能耗和設(shè)壽命成本。
壓降決定了風(fēng)機的能量損耗。由“平方定則”可知壓降與速度下降的平方成正比。如果斷面風(fēng)速降低20%，那么壓降將下降36%；如果斷面風(fēng)速降低50%，壓降將下降四分之三。根據(jù)“立方定則”，風(fēng)機能耗的變化與流量變化的立方成正比。如果空氣流量降低50%，風(fēng)機能耗將下降88%。
因此，較大尺寸的空氣處理器、較大的過濾器和盤管面積消耗較少的風(fēng)機能量，可以使用比較小的風(fēng)機和馬達(dá)。小風(fēng)機給空氣添加的熱量比較少，降低了冷卻的難度。厚度小的盤管更容易清洗、工作效率更高，所以冷凍水的溫度可以更高。過濾器在低斷面風(fēng)速情況下，工作效果更好、壽命更長。
LFV設(shè)計減少了空氣和水的壓降，減小了冷卻盤管的帶水量。流線型設(shè)計，幾乎沒有尖角，從而使壓降減少10%到15%。
LFV設(shè)計也可以把壓降降低四分之一。目標(biāo)是使能量損耗降低至少25%，減小變速風(fēng)機的大小。*優(yōu)的斷面風(fēng)速范圍是250-450英尺/分鐘，具體取決于使用情況和能量消耗。
二、換氣次數(shù)
潔凈室維持一定的空氣流量來保持清潔度和顆粒數(shù)。流量根據(jù)每小時的換氣次數(shù)來確定，同時這也決定了風(fēng)機尺寸、建筑構(gòu)型和能量消耗。在保持潔凈度的前提條件下，空氣流速的降低可以降低建造及能耗成本。換氣次數(shù)降低20%就可以使風(fēng)機的尺寸降低50%。空氣潔凈度比節(jié)約能耗更重要，但是*新的研究成果已經(jīng)有降低潔凈成本的記載了。
關(guān)于*佳換氣次數(shù)還沒有達(dá)成共識。許多原則都已過時，是建立在老觀念上，采用低效的空氣過濾器。調(diào)查顯示，ISO第5級標(biāo)準(zhǔn)的潔凈室推薦的換氣次數(shù)變化范圍是從250到700以上。
美國的一所國家實驗室正在確定ISO第5級潔凈室的標(biāo)準(zhǔn)。研究顯示，實際換氣次數(shù)范圍是90到250――比操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)低很多，而且不會影響生產(chǎn)和潔凈度。因此建議ISO第5級潔凈室的換氣次數(shù)大約是200，保守的上限是300。