Amélioration de l'efficacité énergétique d'un site de fabrication de semi-conducteurs en Chine

110 jours consécutifs de refroidissement naturel et 2,13 millions de yuans économisés chaque année

Le principal défi consistait à respecter les exigences de température de sortie de l'eau de l'usine, qui n'autorisent qu'un écart de 1 degré pour le LMTD. Cependant, les échangeurs de chaleur à plaques Alfa Laval ont prouvé leur capacité à récupérer la chaleur dans des conditions particulières.

Grâce à cela, cette entreprise leader dans le secteur des semi-conducteurs réalise désormais chaque année des économies d'énergie remarquables dans ses processus.

Solutions de rénovation personnalisables

Dans un monde où la demande en énergie augmente au même rythme que la pression pour atteindre la neutralité carbone, l'efficacité énergétique jouera un rôle clé pour rendre cette tâche plus facile à gérer. En fait, l'optimisation de l'efficacité énergétique dans les processus d'échange thermique peut à elle seule offrir des possibilités d'économies d'énergie visibles et des avantages économiques quantifiables pour tous.

La première étape consiste donc à identifier les principales possibilités d'économies d'énergie cachées dans les systèmes existants.

Prenons l'exemple de cette grande entreprise de semi-conducteurs située à Hefei, en Chine. En tant qu'entreprise leader dans l'industrie chinoise des écrans, elle a compris le rôle important qu'elle pouvait jouer pour soutenir une économie verte et a décidé de procéder à une modernisation énergétique de ses lignes de production existantes.

Les usines de semi-conducteurs ont souvent utilisé des tours de refroidissement comme moyen de refroidissement gratuit et pour économiser de l'énergie dans leurs processus. Mais pour exploiter pleinement le potentiel des tours de refroidissement, il est essentiel de disposer d'un système conçu et adapté aux conditions réelles de l'usine.

Cette usine de Hefei dispose de divers systèmes installés pour différentes fonctions.

Par exemple, l'un nécessite une unité de chauffage pour réchauffer l'eau, tandis que l'autre a besoin d'une unité de refroidissement pour la refroidir. Normalement, ces deux systèmes fonctionnent indépendamment l'un de l'autre. Mais avec l'aide du personnel technique d'Alfa Laval, ils ont trouvé un moyen de rendre leurs processus beaucoup plus rentables et efficaces sur le plan énergétique. En intégrant les deux systèmes et en équilibrant leurs besoins avec un refroidissement ou un chauffage complémentaire à des intervalles de temps spécifiques, l'usine de semi-conducteurs n'aurait plus besoin de faire fonctionner les unités principales.

Trouver l'équilibre entre l'efficacité du transfert de chaleur et les avantages économiques

Le plus grand défi de ce projet était de répondre à l'exigence stricte de l'usine en matière de température de sortie de l'eau, qui n'autorise qu'une différence de 1 degré pour la température d'approche. Heureusement, les échangeurs de chaleur à plaques Alfa Laval peuvent effectuer une récupération de chaleur efficace, même dans des environnements où les différences de température sont faibles, afin de faciliter un meilleur échange d'énergie entre chaque système.

110 jours de refroidissement gratuit dans le fonctionnement du refroidisseur de l'usine

L'usine a installé deux échangeurs de chaleur à plaques Alfa Laval de 8 000 kW avec un débit de 1 000 m³/h.

Chaleur économisée :

(19 °C-9 °C) * 1 000 * 4,2/3,6 = 11 666 kW

ce qui équivaut à la chaleur produite par un refroidisseur à récupération de chaleur, sur la base d'un COP (coefficient de performance) de 7,5.

Consommation électrique horaire :

(11 666 kW / 7,5) * 1 heure = 1 555 kWh

Fonctionnement prévu pendant 110 jours par an.

2,13 millions de yuans chinois d'économies d'électricité chaque année

Après une période de fonctionnement stable, tous les indicateurs du système ont été mesurés et répondaient aux exigences de conception. Sur la base de la consommation électrique estimée, les économies annuelles en électricité sont calculées comme suit :

Puissance nominale de récupération de chaleur * temps de fonctionnement * prix de l'électricité

= 1 555 kWh * (24 * 110) * 0,52 CNY par kWh

≈ 2,13 millions de CNY.

Energy Hunter & collaboration

Cette collaboration reflète non seulement l'innovation mise en œuvre par les deux entreprises, mais aussi les énormes avantages liés à la promotion d'une économie à faible émission de carbone. En tant que leader « Energy hunter » sur le marché, Alfa Laval continuera à explorer les possibilités d'économies d'énergie dans divers secteurs, en redynamisant l'importance de l'efficacité énergétique et en fournissant des solutions de haute qualité.