クリーンルームにおけるエネルギー消費特性

① クリーンルームは大規模なエネルギー消費施設です。そのエネルギー消費には、クリーンルーム内の生産設備が使用する電力、熱、冷却、浄化空調システムの消費電力、熱消費、冷却負荷、冷凍機および排気処理の消費電力、機器の消費電力および熱消費、各種高純度物質の製造および輸送の消費電力、熱消費、冷却負荷、各種電力公共施設の消費電力、熱消費、冷却および照明消費電力が含まれます。同じ面積のクリーンルームのエネルギー消費量は、オフィスビルの10倍、あるいはそれ以上です。電子産業の一部のクリーンルームは、広い空間、広い面積、大きな容積を必要とします。科学技術の発展に伴い、電子製品生産の大規模かつ高信頼性の性能要件を満たすために、連続生産のための複数のプロセスを統合した大型の精密生産設備が頻繁に使用されます。このために、大規模な建築面積、クリーン生産エリア、および上下の技術に配置する必要があります。 「メザニン」は広い空間と大型クリーンルームを併設した建物です。

②電子産業のクリーンルームには、対応する輸送パイプラインと必要な排気処理設備が設置されていることがよくあります。これらの排気処理設備は、エネルギーを消費するだけでなく、クリーンルームの給気量も増加させます。電子製品用のクリーンルームは多くのエネルギーを消費します。クリーンな生産環境を満たすために必要な空気浄化設備、例えば浄化空調システムや冷暖房システムなどは、多くのエネルギーを消費します。空気清浄度要求が厳しい場合、清浄空気の供給量と大量の外気量が必要となるため、エネルギー消費量が大きく、年間を通してほぼ毎日、昼夜を問わず連続運転されます。

③各種エネルギー消費設備の連続使用。各種クリーンルーム内の空気清浄度の一貫性、室内の各種機能パラメータの安定性、および製品生産プロセスのニーズを確保するため、多くのクリーンルームは通常24時間昼夜を問わずオンライン稼働しています。クリーンルームの連続稼働のため、電源供給、冷却、加熱などは、製品生産プロセスの要件またはクリーンルーム内の生産計画の取り決めに従ってスケジュールされ、各種エネルギー源がタイムリーに供給される必要があります。各種クリーンルームのエネルギー消費には、製品生産設備や冷却水、高純度物質、化学薬品、特殊ガスなど、製品の種類と密接に関連するエネルギー供給に加えて、クリーンルーム内のエネルギー供給は製品の種類や生産プロセスによって変化します。総エネルギー消費の大部分は、冷凍機や浄化空調システムの電力と冷却（熱）エネルギー消費です。

④製品生産工程の要求やクリーンルームの環境制御要求に応じて、冬季、移行期、夏季を問わず、60℃以下のいわゆる「低レベル熱エネルギー」が求められます。例えば、浄化空調システムは、冬季や移行期に屋外の新鮮な空気を加熱するために、異なる温度の温水を供給する必要がありますが、季節によって供給する熱量は異なります。クリーンルームでは、主に電子製品の製造に大量の純水が使用されます。集積回路チップ製造やTFT-LCDパネル製造工程における純水の1時間あたりの消費量は数百トンに達します。必要な品質の純水を得るために、通常はRO逆浸透技術が用いられます。RO装置は水温を約25℃に維持する必要があり、一定温度の温水を供給する必要があることがよくあります。いくつかの企業の調査によると、近年、クリーンルーム内の低熱エネルギー、例えば冷凍チラーの凝縮熱は、40℃前後の低温温水を提供するために徐々に利用され、従来の低圧蒸気や高温温水による暖房・予熱に取って代わり、明らかな省エネ効果と経済的効果を実現しています。つまり、クリーンルームは低熱源という「資源」と低熱エネルギーの需要を両立させています。これは、低熱エネルギーを統合・活用してエネルギー消費を削減するクリーンルームの重要な特徴の一つです。