Требования к системе воздухораспределения

 Система воздухораспределения - одна из наиболее важных подсистем СКВ, тесно взаимосвязанная с остальными подсистемами. Основные требования, предъявляемые к системе воздухораспределения следующие:
1. Эстетические, архитектурно-строительные. Разработка проекта начинается с объемно-планировочных решений, создания интерьеров, затем происходит конструктивная проработка отдельных узлов. Уже на первоначальном этапе воплощения идеи архитектора его работа и работа дизайнера по интерьеру должна быть тесно связана с работой специалиста по кондиционированию воздуха. При выборе способа воздухораспределения, типа воздухораспределителя и схемы организации воздухообмена следует учитывать архитектурно-композиционные решения, и наоборот, для реализации определенного способа распределения воздуха следует предусматривать при разработке объемно-планировочных решений некоторые пространства, например фальшпол, подшивной потолок, технические этажи. Воздухораспределитель, как видимая часть системы кондиционирования воздуха, особенно в помещениях гражданских зданий, становится декоративным элементом интерьера и должен отвечать эстетическим требованиям. Конструкция воздухораспределителя и его размеры должны соответствовать размерам строительного модуля, например ячейке подшивного потолка.
2. Санитарно-гигиенические. Воздух в помещении необходимо распределить так, чтобы человек не испытывал ощущения дискомфорта: не должно быть застойных зон, холодного дутья, сквозняков, значительной неравномерности температуры и скорости воздуха в пределах обслуживаемой или рабочей зоны.
3. Технологические. Для производственных помещений определенного назначения необходимо обеспечить поддержание температуры воздуха во всем объеме обслуживаемой зоны с заданной точностью, например термоконстантные помещения.
4. Акустические. Уровень звукового давления в помещении не должен превышать допустимого значения, в том числе и с учетом звуковой мощности, генерируемой воздухораспределителями.
5. Эксплуатационные требования заключаются в возможности регулирования расхода воздуха через воздухораспределитель, в том числе и при наладке системы кондиционирования воздуха, регулирования направления подачи воздуха и вида струи в зависимости от режима охлаждения или отопления. Потери давления в воздухораспределителе должны быть минимальными.
6. Экономические требования состоят в достижении экономической эффективности системы кондиционирования воздуха за счет снижения расхода воздуха и расхода холода, определяемых выбором значения рабочей разности температур, типом воздухораспределителя и видом струи, в размещении и определении количества воздухораспределителей с учетом минимальных единовременных и эксплуатационных затрат.
 Санитарно-гигиеническая и энергетическая эффективность СКВ во многом зависит от правильного выбора схемы организации воздухообмена и способа распределения воздуха, определяемого типом воздухораспределительного устройства и местом его размещения. Выбор схемы организации воздухообмена в помещении определяет степень равномерности полей параметров воздуха по объему обслуживаемой или рабочей зоны. Способ распределения воздуха в поме-щении определяет величину расхода приточного воздуха, который является основным фактором, влияющим на материало- и энергоемкость СКВ. Выбор значения температуры приточного воздуха, как параметра, непосредственно связанного с затратами теплоты и холода на обработку воздуха, зависит от способа распределения воздуха. В свою очередь параметры приточного воздуха при его охлаждении в воздухоохладителях прямого испарения центральных кондиционеров, сплит-системах, совмещенных с приточной вентиляцией, канальных кондиционерах определяются особенностями работы оборудования. Например, низкое значение температуры воздуха на выходе из таких аппаратов (ориентировочно 14°С) требует устройства дополнительного нагревания воздуха (второй подогрев), что приводит к дополнительным затратам теплоты, или специальных решений по воздухораспределению. Неудачная организация воздухообмена в помещении, неудачный выбор воздухораспределительных устройств, неправильный или игнорированный при проектировании расчет воздухораспределения сводит на нет все инженерные решения по системе кондиционирования воздуха, повышает энергопотребление системы, исключает достижение основной цели - обеспечение комфортных условий для людей и требуемых параметров для технологического процесса при наименьших материальных и энергетических затратах.
 При выборе схемы организации воздухообмена и способе распределения воздуха следует учитывать конкретные особенности помещения, его назначение, конструктивные и объемно-планировочные решения, размещение и размеры источников теплоты, влаги, вредных газов, а также величину поступлений вредностей от этих источников, уровень требований к поддержанию расчетных пара метров микроклимата. В производственных помещениях схему организации воздухообмена следует выбирать в соответствии с рекомендациями по проектированию конкретного производства с учетом его технологии.
 Основные принципы, которыми следует руководствоваться при выборе схемы организации воздухообмена следующие:
- струя приточного воздуха не должна пересекать зону значительного загрязнения, чтобы исключить перенос вредностей в обслуживаемую или рабочую зону или в зону дыхания человека;
- не должно быть застойных зон в помещении, концентрация вредных газов не должна превышать ПДК даже в отдельных точках помещения, струя должна вовлекать в движение весь объем воздуха в помещении;
- необходимо учитывать движение конвективных потоков воздуха от источников теплоты, вызванное действием гравитационных сил, а также плотность газообразных вредных веществ по сравнению с плотностью воздуха.

Кондиционирование воздуха в чистых помещениях

 Кондиционирование воздуха в микроэлектронном производстве
 Изготовление полупроводниковых приборов основано на локальном легировании кристаллов кремния, германия и других полупроводников элементами третьей и пятой группы, после чего отдельные области приобретают электронную или дырочную проводимость. Внедрение примесей в нужные области полупроводникового кристалла обычно производится путем диффузии примесных элементов с поверхности кристалла в его объем, которая осуществляется при высоких температурах (для кремния порядка 1300 С). При этом поверхность кристалла должна быть свободна от посторонних примесей, т. е. «чистой». В связи с этим значительное место в технологии изготовления полупроводниковых элементов занимают процессы очистки поверхности: обработка и отмывка химическими реактивами, моющими растворами. Кроме того, и окружающий воздух  должен иметь минимальное количество примесей.
 Вытравливание на пластине отдельных областей для дальнейшей диффузии осуществляется с помощью контактной фотолитографии. Важным элементом конструкции интегральных схем и полупроводниковых приборов  являются металлические пленки. Эта операция осуществляется на участке напыления.
 На каждом этапе обработки изделия в процессе его изготовления они контактируют с воздухом помещения, где выполняются эти операции. Наибольшее влияние на процессы изготовления полупроводниковых элементов оказывают: температура воздуха, относительная влажность, запыленность, содержание в нем примесей в виде газов и паров жидкостей. Наибольшее значение имеет не столько значение температуры, сколько ее постоянство в течение проведения процесса. Постоянное значение относительной влажности воздуха необходимо для защиты материалов, изделий и инструмента от коррозии, предотвращения выпадения влаги на рабочих поверхностях, снижение зарядов статического электричества, которые способствуют притяжению взвешенных частиц и могут привести к повышенной концентрации пыли в зоне обработки деталей до недопустимых пределов. Загрязняющая частица на поверхности полупроводникового прибора может вызвать короткое замыкание и выход прибора из строя.
 Для того чтобы избежать проблем, связанных с загрязнениями, Производство полупроводниковых приборов размещают в чистых помещениях, отвечающих очень высоким требованиям чистоты.

 Кондиционирование воздуха в чистых помещениях
 Чистые помещения, среда которых не содержит загрязнений и бактерий, используются в большинстве современных производств.
 Первые чистые помещения были созданы в больницах для борьбы с инфекциями, в настоящее время высокие технологии выдвигают особые требования к чистоте среды для промышленного производства. Чистые помещения применяются в электронной промышленности при производстве компьютеров, телевизоров, мониторов, в микроэлектронной промышленности при производстве интегральных схем, устанавливаемых в компьютерах и микропроцессорах систем управления, в микромеханике при производстве гироскопов, миниатюрных подшипников, считывающих устройств для компакт-дисков, в оптической промышленности при производстве линз, фотопленки, лазерного оборудования. В таких производствах даже субмикронные частицы загрязнений могут нарушить функционирование изделий и снизить срок службы.
 Есть категория производств, где недопустимо присутствие в производственной среде микроорганизмов, вызывающих возникновение инфекций. К ним относятся производственные помещения биотехнологии, генной инженерии, фармацевтической промышленности, особого медицинского оборудования (сердечные клапаны, системы кардиошунтирования), пищевой промышленности. В связи с ростом высокотехнологичных производств перечень областей применения чистых помещений будет пополняться.
 Согласно стандарта ISO 14644-1 чистое помещение - это помещение, в котором контролируется счетная концентрация аэрозольных частиц, построенное и используемое так, чтобы свести к минимуму поступление, генерацию и накопление частиц внутри помещения, в котором при необходимости контролируются другие параметры, например, температура, относительная влажность воздуха и давление. Создать и поддерживать в чистом помещении требуемое качество воздуха и требуемые параметры микроклимата возможно только с помощью специальных систем кондиционирования воздуха.