Сокращение углеродных выбросов на производстве: переход на инфракрасное нагревание
Честно говоря, заводы по производству полупроводников – это настоящие “потребители энергии”. Большинство старых устройств в чистых помещениях все еще используют резистивное нагревание или сложные термические системы, которые просто тратят энергию впустую. Это расточительство. Поэтому все больше производственных заводов переходят на системы с использованием коротковолнового инфракрасного излучения. Это гораздо более эффективный способ нагрева.
Почему это работает
Стандартные нагреватели пытаются нагреть воздух, чтобы таким образом нагреть пластину. Это огромная трата киловатт-часов. Инфракрасные лампы работают иначе: они используют излучение, поэтому фотоны попадают непосредственно на цель. Таким образом не тратится энергия на нагрев всей комнаты. При использовании высокоплотных инфракрасных матриц время нагрева значительно сокращается. Это очень быстро. А поскольку циклы нагрева становятся короче, потребление энергии на одну пластину снижается.
Правильный подбор характеристик
Если вы модернизируете старое оборудование, нельзя просто подключить новое оборудование. Необходимо учитывать плотность мощности. Обычно мы используем кварцевые лампы с высокой мощностью и фокусирующие отражатели, чтобы сохранять тепло в нужном месте. Но длина волны должна соответствовать материалу пластины. Если они не совпадают, энергия просто отражается от поверхности пластины, и все начинается сначала. Чтобы получить максимальную эффективность, мы используем отражатели, покрытые золотом. Это звучит круто, но это практично. Это позволяет использовать лампы с меньшей мощностью, при этом сохраняя температуру поверхности на нужном уровне. Результат тот же, но расходы на электроэнергию снижаются.
Недостатки
Инфракрасное нагревание – это не волшебная палочка. Лампы с высокой интенсивностью излучения создают огромное количество тепла. Если просто подключить такую лампу в корпус, предназначенный для старых резистивных нагревателей, это может привести к повреждению корпуса или датчиков. Необходимо убедиться, что система охлаждения способна справиться с таким количеством тепла. Я всегда рекомендую использовать контроллеры PID и датчики с быстрой реакцией. Это помогает избежать превышения температуры и снизить расход энергии. Оборудование подходит для использования, но необходимо настроить логику управления, чтобы она соответствовала скорости реакции инфракрасного излучения.