作為全球科技競爭的核心領域,半導體產業(yè)正經歷高速擴張與技術迭代。中國已成為全球最大的半導體消費市場,新建晶圓廠與封測基地加速布局。然而,半導體制造對能源需求極為嚴苛——潔凈廠房需全年不間斷的溫濕度控制,而高效制冷系統(tǒng)直接關乎良率與成本。在此背景下,通過技術創(chuàng)新實現(xiàn)節(jié)能降耗,已成行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心命題。
以贛州某半導體龍頭企業(yè)為例(國內領先的PCB與電子材料制造商,擁有11座工廠及五大基地),其新建的高端智能化生產基地專注高密度電路板研發(fā),產品應用于航空航天等高精領域。該工廠需滿足:
?24/7穩(wěn)定環(huán)境控制(溫度波動<±0.5℃)
?行業(yè)標桿級能效要求(傳統(tǒng)系統(tǒng)存在能效低、季節(jié)性波動大等缺陷)
創(chuàng)新解決方案:高效制冷系統(tǒng)的突破
針對半導體行業(yè)的高能耗痛點,特靈提出AI能效模擬+多溫區(qū)協(xié)同優(yōu)化方案,核心突破包括:
?精準能效承諾:基于TRANE700動態(tài)模擬優(yōu)化,承諾全年綜合能效(SCOP)≥6.5 kWh/kWh(不含冬季免費制冷),遠超行業(yè)平均水平。
? 智能化控制:通過AI驅動的能源管理系統(tǒng)(EMS)+ CPC智能尋優(yōu)算法,實現(xiàn)實時能效監(jiān)控與自動優(yōu)化。
? 多溫區(qū)協(xié)同設計:適配半導體工藝需求,分區(qū)配置7℃、12℃、17℃冷水及65℃熱水系統(tǒng),確保環(huán)境穩(wěn)定性的同時最大化能效。
本項目不僅提升了該企業(yè)的能源利用效率,更成為半導體領域綠色智能制造的標桿實踐,助力國產半導體產業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。
相關BIM截圖
高效制冷系統(tǒng)核心配置與能效承諾
本項目制冷系統(tǒng)采用多溫區(qū)設計,以滿足半導體生產工藝的復雜需求,具體配置如下:
1. 系統(tǒng)總冷量
7℃冷水系統(tǒng):1250RT(供/回水溫:7/13℃)12℃冷水系統(tǒng):4275RT(供/回水溫:12/18℃)17℃冷水系統(tǒng):1600RT(供/回水溫:17/22℃)65℃熱水系統(tǒng)(高溫熱泵):制熱量1944RT(制冷量1275RT/h)
2. 系統(tǒng)工程范圍
涵蓋制冷機房整體優(yōu)化設計,包括:
- 機組、水泵等關鍵設備供應與安裝
- 機房空調系統(tǒng)配電與智能群控(硬件+軟件)
- 冷凍水主干管延伸至機房外1米
3. 能效承諾
基于全年動態(tài)負荷模擬(采用TRANE700軟件優(yōu)化),確保:
? 全年綜合能效(SCOP)≥6.5 kWh/kWh(不含冬季免費制冷),遠超行業(yè)平均水平。
核心技術與創(chuàng)新亮點
1. 全生命周期能效保障
- 動態(tài)模擬優(yōu)化:采用TRANE700仿真軟件精準模擬全年負荷,承諾全年綜合能效(SCOP)≥6.5(不含冬季免費制冷)
- 智慧能效管理:搭載能源管理系統(tǒng)(EMS)+測量與驗證(M&V),實時監(jiān)控COP、用冷量及設備狀態(tài)(精度至5分鐘),通過CPC智能尋優(yōu)算法實現(xiàn)自動化節(jié)能調控。
2. 高效多溫區(qū)系統(tǒng)設計
3. 超高效設備選型
主機能效全面超越國標:所有機組COP/IPLV均高于設計值,例如:
7℃變頻螺桿機:IPLV提升28.75%(達11.33)
17℃變頻離心機:COP≥9.22(行業(yè)標桿級)
4. 系統(tǒng)可靠性與冗余備份
- 多級備用策略:
12℃系統(tǒng)雙工況主機可切換至7℃模式應急
17℃系統(tǒng)故障時,通過備用板換由12℃系統(tǒng)供冷
- 全變頻架構:設備支持無擾動切換,確保24/7連續(xù)運行穩(wěn)定性。
革新的力量
在半導體產業(yè)高速發(fā)展與高能耗挑戰(zhàn)并行的背景下,高效制冷系統(tǒng)已成為工廠節(jié)能降耗、提升競爭力的關鍵突破口。本案例依托AI能效模擬、智能控制算法及多溫區(qū)協(xié)同優(yōu)化,不僅實現(xiàn)了SCOP≥6.5的高效運行承諾,更為國內半導體行業(yè)樹立了綠色智能制造的新標桿。
未來,特靈將持續(xù)深耕能效技術創(chuàng)新,助力更多半導體企業(yè)邁向低碳化、智能化的可持續(xù)發(fā)展道路,共同推動中國高端制造業(yè)的全球競爭力提升—— 以科技賦能能效,讓精密制造更綠色、更高效。