Як зменшити викиди вуглецю на фабриках з виробництва напівпровідників: чому метод сушіння за допомогою інфрачервоних променів є ефективним
Будьмо чесними щодо фабрик з виробництва напівпровідників – витрати на енергію там просто величезні. Однією з основних причин цього є процес сушіння. Довгий час ми використовували традиційні конвективні печі, але якщо метою є досягнення нульових викидів вуглецю, то такі методи вже не підходять.
Це не якась корпоративна „зелена“ ініціатива для кращого вигляду брошури. Йдеться про конкретні цифри – а саме про кількість кіловат-годин енергії, які витрачаються на сушіння одного пластинчастого елемента.
Логіка використання інфрачервоних променів
Процес сушіння за допомогою примусової конвекції є дуже неефективним – потрібно витрачати величезну кількість енергії на нагрівання всього об’єму повітря в камері лише для того, щоб осушити невелику поверхню пластинчастого елемента. Це все одно, що нагрівати всю квартиру лише для того, щоб розігріти чашку кави.
Інфрачервоні промені змінюють ситуацію: енергія потрапляє безпосередньо на поверхню пластинчастого елемента. Це радіація, а не конвекція.
Коли використовується цей метод, витрати енергії знижуються на 40–60%. Коли обладнання витрачає менше енергії, кількість викидів вуглецю також зменшується. Все дуже просто.
Як правильно налаштувати систему
Щоб досягти позитивних результатів, необхідно мати правильну щільність потужності. Потрібна система, яка може досягти заданої температури за лічені секунди. Саме ця швидкість є ключем до ефективності – вона дозволяє використовувати імпульсну форму подачі енергії замість постійного нагріву.
Але потрібно бути обережним щодо теплового навантаження на обладнання. Лампи з високою щільністю потужності створюють значне тепло. Якщо системи охолодження не справляються з цим навантаженням, температура може підвищуватися.
Я завжди рекомендую використовувати інтегровані контролери типу PID. Вони допомагають підтримувати стабільну температуру та запобігають пошкодженню пластинчастих елементів.
Компроміси
Не можна сказати, що це чарівне рішення. Інфрачервоні промені дійсно є ефективнішими, але вони вимагають точного налаштування. Якщо лампи розташовані неправильно, на поверхні пластинчастого елемента будуть утворюватися „холодні зони“. Ймовірно, доведеться витратити більше часу на налаштування, ніж при використанні традиційних печей.
Але як тільки налаштування будуть правильними, ефект буде помітним: загальні витрати енергії знизяться, а система кондиціонування не буде мусити так наполегливо працювати для підтримки прохолодної температури в приміщенні.