① Reinräume sind große Energieverbraucher. Ihr Energieverbrauch umfasst den Strom-, Wärme- und Kältebedarf der Produktionsanlagen, den Stromverbrauch, die Wärmeaufnahme und die Kühlleistung der Reinraum-Klimaanlage, den Stromverbrauch der Kälteanlage und der Abluftreinigung, den Stromverbrauch und die Wärmeaufnahme der Geräte, den Stromverbrauch, die Wärmeaufnahme und die Kühlleistung für die Aufbereitung und den Transport verschiedener hochreiner Substanzen sowie den Stromverbrauch, die Wärmeaufnahme, die Kühlleistung und die Beleuchtung verschiedener öffentlicher Einrichtungen. Der Energieverbrauch eines Reinraums gleicher Fläche ist mindestens zehnmal so hoch wie der eines Bürogebäudes. In der Elektronikindustrie benötigen Reinräume oft große Flächen und ein hohes Volumen. Um den Anforderungen an die Serienfertigung und die hohe Zuverlässigkeit elektronischer Produkte gerecht zu werden, werden im Zuge des technologischen Fortschritts häufig großflächige Präzisionsproduktionsanlagen eingesetzt, die mehrere Prozesse für die kontinuierliche Produktion integrieren. Dies erfordert die Einrichtung großer Gebäudeflächen, Reinraumbereiche sowie die Integration von Ober- und Untertechnologien. Das „Mezzanin“ ist ein großer Raum und ein kombiniertes, großflächiges Reinraumgebäude.
② In Reinräumen der Elektronikindustrie werden häufig entsprechende Transportleitungen und die notwendigen Abluftreinigungsanlagen installiert. Diese Anlagen verbrauchen nicht nur Energie, sondern erhöhen auch das Luftvolumen des Reinraums. Reinräume für Elektronikprodukte benötigen viel Energie. Die für die Reinraumproduktion erforderlichen Luftreinigungsanlagen, einschließlich Klimaanlagen und Heiz- und Kühlsysteme, verbrauchen ebenfalls viel Energie. Bei strengen Anforderungen an die Luftreinheit führt der hohe Bedarf an Reinluft und Frischluft zu einem hohen Energieverbrauch und einem nahezu ganzjährigen Dauerbetrieb.
③ Kontinuierlicher Betrieb verschiedener energieverbrauchender Anlagen. Um die gleichbleibende Luftreinheit in den Reinräumen, die Stabilität der verschiedenen Funktionsparameter im Innenraum und die Anforderungen der Produktproduktionsprozesse zu gewährleisten, werden viele Reinräume in der Regel rund um die Uhr betrieben. Aufgrund des kontinuierlichen Betriebs müssen Stromversorgung, Kühlung, Heizung usw. entsprechend den Anforderungen des Produktproduktionsprozesses bzw. den Produktionsplänen im Reinraum geplant und die verschiedenen Energiequellen rechtzeitig bereitgestellt werden. Der Energieverbrauch verschiedener Reinraumtypen hängt neben der Energieversorgung der Produktionsanlagen und des Kühlwassers, der hochreinen Substanzen, Chemikalien und Spezialgase, die eng mit der Produktvielfalt verknüpft sind, auch von der Produktvielfalt und dem Produktionsprozess ab. Ein großer Anteil des Gesamtenergieverbrauchs entfällt auf den Strom- und Kühlenergieverbrauch (Wärme) von Kältemaschinen und Luftreinigungsanlagen.
④ Gemäß den Anforderungen des Produktionsprozesses und der Umgebungsbedingungen in Reinräumen besteht sowohl im Winter als auch in der Übergangszeit und im Sommer ein Bedarf an sogenannter „Niedertemperatur-Wärmeenergie“ mit einer Temperatur unter 60 °C. Beispielsweise benötigt die Luftreinigungsanlage im Winter und in der Übergangszeit Warmwasser unterschiedlicher Temperaturen, um die Außenluft zu erwärmen. Der Wärmebedarf variiert jedoch je nach Jahreszeit. In Reinräumen wird vor allem für die Produktion von Elektronikprodukten eine große Menge Reinstwasser verwendet. Der stündliche Verbrauch an Reinstwasser in der Herstellung von integrierten Schaltkreisen und TFT-LCD-Panels erreicht Hunderte von Tonnen. Um die erforderliche Reinstwasserqualität zu erzielen, wird üblicherweise die Umkehrosmose-Technologie (RO) eingesetzt. RO-Anlagen benötigen eine Wassertemperatur von etwa 25 °C und müssen häufig Warmwasser mit einer bestimmten Temperatur zuführen. Untersuchungen an verschiedenen Unternehmen zeigen, dass in den letzten Jahren die Niedertemperaturwärme in Reinräumen, beispielsweise die Kondensationswärme von Kältemaschinen, zunehmend zur Bereitstellung von Niedertemperatur-Warmwasser um 40 °C genutzt wird. Dadurch wird der bisherige Einsatz von Niederdruckdampf oder Hochtemperatur-Warmwasser zum Heizen/Vorwärmen ersetzt, was zu deutlichen Energieeinsparungen und wirtschaftlichen Vorteilen führt. Reinräume verfügen somit sowohl über die „Ressourcen“ Niedertemperaturwärme als auch über einen entsprechenden Bedarf. Dies ist ein wichtiges Merkmal von Reinräumen, die Niedertemperaturwärme integrieren und nutzen, um den Energieverbrauch zu senken.
Veröffentlichungsdatum: 14. November 2023