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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄧玉星
研究生(外文):Yush-Shing Teng
論文名稱:面板廠單位耗能分析及外氣空調箱節能設計之研究
論文名稱(外文):Analysis on TFT-LCD Fab. Energy Consumption And Research on Energy Saving Design for Make-up Air Handling Unit
指導教授:胡石政
口試委員:蔡尤溪李汝殷
口試日期:2005-07-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:冷凍空調工程系所
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:面板廠(TFT-LCD)單位耗能指標節能設計外氣空調箱(MAU)
外文關鍵詞:TFT-LCDEnergy ComsumptionSaving EnergyMake-up Air Handling Unit
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本研究以依據台灣面板廠(TFT-LCD)3.5G(代)及5G(代)兩廠不同尺寸生產線的實際量測及調查數據之基準,各別分析建立製程設備及廠務公用系統的單位耗能,計算各系統耗能狀況,探討能源節約及回收之可行性,最後研究外氣之補給量及外氣空調箱運轉系統之最佳化,提供日後節能空調系統設計之依據。
由於隨著面板廠為降低生產成本及擴大產能,投入之母片尺寸日益加大,為符合製程須求,建廠面積越來越大,因此造成所須之空調能源就越來越大,而目前製程須求設計幾乎以設備供應商提供之須求表為設計基準。本研究針對公用系統之空調耗能部分進行計算分析,檢討可節省能源的空間,並提出降低主機系統耗能,改變外氣空調箱(MAU)運轉模式及判斷熱排氣回收狀況之節能方式, 不但降低CO2所造成之環境污染,也使能源利用上更加提高,減少單位耗能之運轉成本,建立最佳能源使用模式及單位元能源指標,在未來各廠再擴建時更可以降低建廠成本及運轉費用,大大提昇面板產業在國際競爭力。
In order to provide the data for HVAC design energy saving for future, this study is based on the actual measurement and survey from different sizes of product line in Taiwan TFT-LCD 3.5G & 5G plant to establish and analysis the unit consumption of process equipment & plant utility system, to calculate different system consumption situation, to research the possibility and the best situation for MAU supply amount and operation system.
Reduce the product cost and expands the production of TFT-LCD plant, the size of board is getting bigger. For process request, the area for new plant is getting bigger and the energy consumption is increaseing. Currently, the design is usually based on the equipment demand sheet provided by the suppliers. This study focuses on part of HVAC consumption to calculate, analysis and to discuss the possibility of the energy saving space. It also provides the way to lower the energy consumption of chiller system and improve the MAU operation model and to judge the way of energy saving for heat exhaust recovery situation. It will decrease the environment pollution caused by CO2 and also enhance the efficiency of energy consumption and lower down the operation cost of unit consumption. This study also can establish the best model of energy utilization and the key way of unit energy for future plant expasion, which can lower the plant and operation cost to increase the ability of National competition of TFT-LCD after all.
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 viii
圖目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究背景與動機 2
1.3 文獻回顧 4
1.4 研究方法 6
1.5 研究目的 8
第二章 調查規劃 9
2.1 調查對象說明 9
2.2 能源分類 9
2.3 調查資料 11
2.3.1 電力單位耗能 11
2.3.2 天然氣單位耗能 13
2.3.3 柴油單位耗能 14
2.3.4 電力平衡說明 15
2.3.5 熱能源平衡說明 16
2.3.6 能源單價分析 18
2.3.7 公用設備 21
第三章 耗能指標分析 25
3.1 分析概述 25
3.2 製程設備能源指標分析 29
3.3 冰水主機能源指標分析 32
3.4 MAU能源指標分析 34
3.5 FFU能源指標分析 36
3.6 製程排氣能源指標分析 38
3.7 空壓系統能源指標分析 41
3.8 製程冷卻水能源指標分析 42
3.9 製程真空泵能源指標分析 44
3.10 氣體系統能源指標分析 45
3.11 純水系統能源指標分析 45
3.12 廢水系統能源指標分析 46
3.13 其他能源指標分析 46
3.14 單位能源指標分析 47
第四章 外氣空調箱節能分析 52
4.1 能源分析 52
4.1.1 電費結構計算 52
4.1.2 冰水主機耗能計算 54
4.1.3 鍋爐耗能費用計算 56
4.1.4 運轉條件說明 56
4.2 DCC冷卻回水應用於MAU再熱系統 58
4.2.1 應用原理 58
4.2.2 應用分析 59
4.2.3 省能效益分析 62
4.2.4 耗能分析 63
4.3 二流體室內加濕 66
4.3.1 應用原理 66
4.3.2 應用分析 69
4.3.3 省能效益分析 72
4.3.4 耗能分析 73
4.4 冰水迴路節能系統應用 77
4.4.1 應用原理 77
4.4.2應用分析 78
4.4.3 雙冰水溫並聯迴路省能效益分析 83
4.4.4 單冰水溫串聯迴路省能效益分析 84
4.4.5 耗能分析 85
4.5 排氣節能 86
4.5.1 應用原理 86
4.5.2 應用分析 87
4.5.3 省能效益分析 89
4.5.4 耗能分析 93
第五章 結論與建議 94
5.1 結論 94
5.2 建議 95
符號彙編 98
英文縮寫 99
作者簡介 100
〔1〕工業技術研究院能資所,“電子業產品單位指標耗能建立”,1月,2005
〔2〕陳秀雲,“TFT-LCD面板產業”產業調查與技術,第147期,2004
〔3〕Williamson M. C. Energy efficiency in semiconductor manufacturing: a tool for cost savings and pollution prevention, Semiconductor Fabtech – 8th edition 1999
〔4〕Japan Mechanical Assocairion,Energy consumption surver report,1991.
〔5〕Pei Phyllis,1997 International energy project status,Presentation to SIA EHSSummit,Milan Italy, June 23-25,1997
〔6〕Semiconductor Industry Association, Roadmap for the semiconductor manufa- cturing industry, 1997, p155
〔7〕US Census Bureau,1995
〔8〕吳振旭,“半導體廠耗能指標及節能方案之研究”,碩士論文,6月,2003
〔9〕Hu, S. C. and Y. K. Chuah, Power consumption for semiconductor fabs in Taiwan, the International Journal of "Energy". Vol. 28,2003, pp895-907.
〔10〕胡石政、蔡尤溪,“高科技產業耗能耗電研究”,89年度電力科技產業學術合作研究計畫,7月,2000
〔11〕“Cleanrooms and Associated Controlled Environments”,ISO 14644-1 First Edition, 1999.
〔12〕台灣電力公司電價表,10月,2004
〔13〕詮恩科技工業股份有限公司,”冰水主機選機性能表”
〔14〕海老根猛、吉田裕、西川昌克, “Precision humidity control system by wetted-element humidifier and the cost reduction effect”,第23回空氣清淨研究大會論文集P.190~193,4月,2004
〔15〕海老根猛、吉田裕、西川昌克,“Precision humidity control system by wetted-element humidifier and the cost reduction effect”,第21回空氣清淨研究大會論文集,P.72-74,4月,2002
〔16〕Hyland and Wexler,”Psychmetrics”, ASHRAE Handbook 2001 Fundamentals Chapter 6
〔17〕值村聰、飯岛和明、加藤彰(三機工業(株)), “Development of energy-saving humidification system using compressed air atomizers with dual control system”,第22回空氣清淨研究大會論文集,P138~140,5月,2003
〔18〕陳良銅、王文博,“電子產業雙冰水溫度系統節能分析”冷凍與空調雜誌,第7期,P78~90,2月,2001.
〔19〕大菱冷凍機械廠有限公司,“盤管計算性能表”
〔20〕陳良銅,“潔淨室外氣空調箱特性與節能之研究”,碩士論文,6月,2001
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