Redukcja emisji węgla w fabrykach: dlaczego ogrzewanie podczerwienią naprawdę działa
Fabryki półprzewodników muszą teraz postarać się osiągnąć cele związane z neutralnością węglową. Ale jeśli spojrzymy na proces suszenia wafli, okazuje się, że duża ilość energii jest marnowana właśnie w tym etapie.
Często widzę, jak firmy nadal używają tych ogromnych pieców konwekcyjnych lub starych elementów grzewczych. To nieefektywne – tracimy mnóstwo pieniędzy na podgrzewanie całej komory oraz otaczającego powietrza, podczas gdy liczy się tylko sama wafla.
Zalety audytu przy użyciu podczerwieni
Gdy przychodzę do fabryki, aby przeanalizować proces suszenia, najpierw sprawdzam „opóźnienie termiczne”. Pomyślcie o tym: proces konwekcji jest wolny – musimy najpierw podgrzać powietrze, a potem ono podgrzewa waflę. To zajmuje dużo czasu. Podczerwień omija ten etap i przekazuje energię bezpośrednio na powierzchnię wafli poprzez promieniowanie elektromagnetyczne.
Przechodząc na ogrzewanie podczerwienią krótkofalową, unikamy marnowania energii na ściany maszyny i otaczające je powietrze. Zużycie energii na jedną waflę spada. Proste.
Jak prawidłowo ustawić system ogrzewania (i gdzie mogą wystąpić problemy)
Nie można po prostu zamienić elementów grzewczych i mieć problemu z głowy. To nie jest tak proste. Aby naprawdę zmniejszyć emisję dwutlenku węgla, należy dostosować długość fali. Jeśli emiter podczerwieni nie jest dostosowany do specyficznego spektrum absorpcji wafli lub substancji, które chcemy wysuszyć, to po prostu marnujemy energię.
Zwykle używamy lamp kwarcowych o wysokiej gęstości. Dlaczego? Ponieważ szybko się nagrzewają i szybko chłodzą. Nie musimy mieć elementów grzewczych pracujących na pełnej mocy podczas przerw między partiami produkcyjnymi.
Ale jest jeden problem – podczerwień o dużej intensywności może być bardzo gorąca, szczególnie na końcach lamp. Jeśli nie inwestujemy w efektywne systemy chłodzenia, możemy uszkodzić elementy montażowe lub konektory. To kłopoty, których nie chcemy mieć.
Jak to wpływa na parametry ekologiczne
Gdy zastępujemy proces konwekcji ogrzewaniem podczerwienią, wyniki stają się znacznie lepsze. Używamy mniej kilowatogodzin na jednostkę produktu. Stacja suszenia zajmuje mniej miejsca. A ponieważ elementy grzewcze pracują krócej, zużywamy mniej energii z sieci, co skutkuje mniejszymi emisjami CO2. Wafla jest schnięta szybciej, a wyniki pomiarów emisji węgla są bardziej wiarygodne. To korzyść dla wszystkich.