Уменьшение выбросов углерода на производстве: почему инфракрасное нагревание действительно эффективно
Давайте будем честны: заводы по производству полупроводников – это настоящие „жадины“ в плане потребления энергии. Большинство старых систем охлаждения опираются на резистивное нагревание или другие методы, при которых энергия просто теряется в воздухе. Это разгубление ресурсов. Поэтому все больше людей переходят на использование ламп с коротковолновым инфракрасным излучением.
Вот как это работает с точки зрения физики:
Стандартное конвективное нагревание работает медленно. Оно пытается нагреть воздух, чтобы таким образом нагреть пластину. Системы с инфракрасным излучением обходят этот этап – они направляют энергию непосредственно на поверхность пластины. Поскольку нагрев происходит напрямую, системе охлаждения не нужно прилагать столько усилий для борьбы с окружающим теплом. Это значит, что общее потребление энергии на одну пластину снижается.
Но нельзя просто установить такие лампы и забыть о них.
При планировании таких модернизаций важна плотность мощности. Лампы высокой мощности позволяют достичь нужной температуры за считанные секунды. Нет больше времени, когда электроэнергия тратится впустую в ожидании, пока камера стабилизируется. Все происходит очень быстро.
Но есть и недостаток: необходимо обеспечить эффективное охлаждение. Высокомощные инфракрасные лампы создают большую нагрузку на корпус устройства. Если вентиляторы или системы охлаждения не справляются с этой нагрузкой, возможны повреждения оборудования или его полная выходка из строя из-за перегрева.
Если вы когда-либо работали на производстве, вы знаете, что идея простого замены оборудования – это миф. Вероятно, потребуется изменить схему подключения контрольных панелей, чтобы они могли обрабатывать напряжение от ламп. Я всегда рекомендую использовать контроллеры типа PID с быстрыми термопарами. Если цикл обратной связи медленный, интенсивность инфракрасного излучения может превысить заданный уровень, что приведет к повреждению пластин. Это не очень хорошо.
В конце концов, переход на инфракрасное нагревание – один из самых простых способов снизить выбросы углерода. Вы сокращаете время обработки продукции и перестаете тратить энергию на системы охлаждения. Таким образом, ваш завод становится более экологичным, а скорость производства не снижается.