9.洁净度的计算：在设计洁净室空调系统之前，应事先计算出室内空气污染物质的浓度，亦即室内的含尘量，由于含尘浓度量受空气污染物质发生量、取入之外气、排气状况和工作人员的数目以及空气净化装置之净化效率所影响。若将这些影响视为定常状态，并考虑空气污染物质之平衡，即可求出室内污染物质浓度，再依此浓度，选择适当的空气洁净装置，以提高效率，降低成本。

1. （1） 外气污染物质浓度，室内空气污染物质发生量、送风量、回风量等任何量均为一定。

2. （2）室内之污染物质浓度均匀分布，流入室内或在室内所发生之污染物质为瞬时均匀之扩散。

3. （3）室内外污染物质之粒径分布、密度等均相同。

4. （4） 污染物质在室内之沈降作用不计。

5. （5） 在风管内污染物质之沉积及飞散因素均忽略。

6. 以之假定与实际之状况事实上有一些差异，因为有甚多之变化因素在内。唯若将以上之计算公式计算后之理论值，与室内污染浓度使用半小时后之平均实际值比较甚为接近。

7. 10. 冷冻主机分离设置：冷冻主机于空调设计时除了考虑备用机台外，对于一般空调和洁净室空调应考虑给于分离设置，以利系统的控制运转，并符合控制空调箱所需求的冰水温度标准。

8. 11.VWV（Variable Water Volume）泵浦探用：空调热负荷并非永远固定不变，其是随着气候及季节和现场制程生产之状况而随时在变化，因此在设计时采用可调变量的VWV泵浦是为一可行之原则。

9. 洁净室的空调设计重点除了系统运转稳定，能源因素、安全和满足生产线上的需求外，对于相关工程之配合，如消防、水电、建筑、照明和噪音震动等均是在设计时必须纳入的考虑因素。

10. 前面章节已大略提到洁净室的空调特性，尤其是全外气供应，其耗能是相当的大，依数据之统计，一般半导体厂之热负荷来源百分比如图1-66所示，液晶厂亦相似。而电力之消耗比例，各系统所占百分比如图1-67所示。

    
    

11.  由以上的图中可看出，高科技厂之热负载来源主要为外气和制程设备，亦即空调占了相当大的比重，至于耗电率厂务系统中占了近57%，其中空调系统占了约40％，是为最大耗电部份，而此其中冰水主机又占 27 %最为大量，可见外气之除湿与降温和洁净室空调循环系统的冷却是耗能之主要所在。由于空调系统是全厂耗能的最主要来源，因此也是进行节约能源最有潜力的部份，故对空调系统作进一步的分析与探讨，进而找出可以节能的环节再针对这些地方拟定相对应的节约能源措施，来改善高耗能的状况。

12.  洁净室的空调负载源，一般来自：制程设备之发热量、制程的排气量、室内维持正压的风量、外气负载、制程冷却水热交换量、照明器具、建筑物耗能量以及工作人员发热量和厂务运转设备如循环风车、泵浦、配电盘等之发热量等。

13. （1）依所安装之电灯盏数计算瓦特数。

    （2）依公W/M²xAxF，W/M²：单位面积需求瓦特数（依不同照度需求）。A：洁净室面积，F：照明灯具补偿系数，灯具具有反射板型F=1，灯不具有反射板型F= 1.3，嵌入型灯具=1.3，如表1-40所示。

    （3）依经验数据：30W/M2（黄光区为 45W/M2），M2：洁净室面积。

    洁净室的空调节能设计，前已提及，除在建造时的节能考量，例如使用FFU系统，变频器的使用，热回收冰水主机、高效率泵浦与低压损滤网之使用外，对于建厂完成后的运转节约之省能观念模式是为另外之重点，如：①降低洁净室的排气量：随时调整排气之真空度，以可符合制程需求之基准即可及一般排气约在30°C左右，可直接排到次洁净区（或回风区）（Sub Fab/RAP）此虽增加一些冷却盘管之热负荷，比起补充外气仍能节省甚多能源。②降低压损，减少漏气：随时查视门缝窗口之泄漏。③降低热负荷：如制程炉管或烤箱、热板之隔热等。④减少加湿成本：控制湿度之变化。⑤减少洁净室之面积：调整制程空间需求，降低洁净室的使用空间。⑥降低风车之马力：依实际运转供应需求，调整适当之风车供应马力。⑦考虑在冬季时利用外气：降低冰水主机之负载。⑧酸气洗涤塔及一般排气的热能回收：利用所排气低温之特性与外气做热交换，降低外气之温度，以减少外气之负载，唯此部份之热交换器材料须考虑耐酸碱之材质。⑨改善生产效率：此部份为在设计时，即应纳入重点考量，现就热源来源能量之降低和动力供应之减少二方面加以说明。

    洁净室正压设定值降低：洁净室中保持正压之目的是为让外界的脏空气不致于由洁净室的缝隙中泄漏进来，而破坏了洁净度。洁净室建立正压之方法是将外气之补充量大于制程之排气量，而洁净室洁净度等级越高的区域其正压设定值超大，亦即外气补充量与袭程排气量的差值要越大。由此可知降低洁净室的正压设定值将可有效减少补充外气的需求，一般洁净室的正压设定值多 30~35Pa之间（或0.5mm 水柱），但此设宜可经测试加以调降至20～25Pa。唯在进行洁净室正压设定值调降时必须配合制程和设备人员共同合作，不可一次调整过快，避免造成一些灵敏机台的参数飘移，影响制程产品的生产。

    除此之外，像（1）降低外气空调箱之送风温度，(2）降低洁净室的正压值，（3）外气空调箱采用热管（Heat Pipe）设计等，亦可大量节省高科技厂的运转能源成本，降低产品的生产单价成本，提升产品之竞争力。

     1.降低外气空调箱之送风温度：洁净室温湿度之需求条件大部为22°C及43%RH，湿度要求远低于外界空气。外气空调箱之功能乃是将外界的高温、高湿空气冷却除湿直至符合洁净室规格后送进洁净室 SubFab 区与循环空气混合。一般空调箱之冰水盘管冷却及除湿所流经之空气，其温度将降至约8～9°C之露点温度，如此低之空气是不可直接流入洁净室中，而是必须再以热水盘管将空气之温度提高才能送入洁净室中，此出风温度一般均设计在18°C~19°C左右；在另一方面，洁净室中的循环空气因吸收制程设备所散出之热能或因气流运动摩擦损耗而使温度升高，故必须再以干冷盘管（Dry Coil）将温度降低并控制在所要求之规范内。由一般之空气线图分析可得知空调箱之热水盘管与洁净室制程设备所产生之热相加大于洁净室之需求，故必须再以干冷盘管降温，因而如果能够将空调箱之热水盘管之热量减少（亦即降低空调出风温度），如此将可同时减少干冷盘管的冰水负载，达到节能的目标。唯空调箱出风温度也不可降得太低，避免洁净室机台所生之显热无法满足温度上升之需求而无法达到洁净室温度之规范，至于要出风温度要降到何种程度，除了可由洁净室的热负荷来计算决定外，另外的一种简捷之法是经多次的缓慢调降,直到黄光区的温度起了大变化止，此时即可得知，当时的设定温度是最适之温度值，一般度之调降是以0.5°C为单位，调降时切记须随时注意黄光室之温、湿度变化。

    3.热管设计的外气空调箱使用：前已提及，外气空调箱之耗能占了空调系统之大部份，尤其是在将空气除湿后再加热升温。因此若能在空调箱中加装热管的设计，将可达节能之目的。热管的基本原理是利用密闭于管路中之冷媒，在管路不同端因温差而造成内部冷媒之流动，因冷媒之流动会伴随着相变化，而使管路两端之热量得以的交换达成热平衡。如图 1-68 所示，管路下端因高温使洽媒蒸发，冷媒流动到管路上方将热量传递后，又因为凝结而成为液体冷媒而流下，管路两端之热量也就因而得以交换。一般空调箱热管之应用是做二道盘管，分别放置在冷却盘管之前后，二者再以管路相通。冷却盘管前之预冷盘管（热管一）先将高温、高湿之外气做初步的冷却后，经冷却盘管将外气除湿到设计的绝对湿度时，出风温度会过低，此时第二道之热回收盘管（热管二）会将在预冷盘管（热管一）时吸收的热量适放而加温空气，若热量不足时，再由其后的热水盘管来加热补足。如图 1-69所示，一般热管内的流体介质是冷媒，其两道盘管间之流动是依重力和相变化产生之驱动力，但有时流体介质可使用水，而流动是靠泵浦来驱动，流体介质之选用，是依成本、安全和维护性、环保性、效率性而评估决定，并无绝对性。