ในโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป ระบบ HVAC (ระบบปรับอากาศ) มีเป้าหมายหลักเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมการทำงานให้เหมาะสมสำหรับมนุษย์ โดยมีช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างกว้าง ขณะที่ในโรงงานอิเล็กทรอนิกส์ ระบบ HVAC ถือเป็นส่วนหนึ่งของระบบเทคโนโลยีการผลิต ซึ่งพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมกลายเป็นตัวแปรที่ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์
ดังนั้น แนวทางการออกแบบระบบ HVAC จึงไม่สามารถอ้างอิงเพียงพื้นที่ใช้งานและจำนวนพนักงาน แต่ต้องอิงตามลักษณะเฉพาะของสายการผลิต อุปกรณ์ และข้อกำหนดการควบคุมของแต่ละขั้นตอนการผลิต
การควบคุมอุณหภูมิ
ในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ อุณหภูมิไม่ได้เป็นเพียงปัจจัยด้านความสบาย แต่เป็นพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญ หลายกระบวนการ เช่น การประกอบ SMT, การตรวจสอบ AOI, การทดสอบทางไฟฟ้า หรือการบรรจุผลิตภัณฑ์ ต้องการอุณหภูมิที่คงที่ โดยทั่วไปอยู่ที่ 22–24°C และมีค่าความแปรผันไม่เกิน ±1–2°C ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของแต่ละโรงงาน
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือการกระจายตัวของความร้อนไม่สม่ำเสมอในแต่ละพื้นที่ อาจเพิ่มอัตราความผิดพลาด โดยเฉพาะกับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นของชิ้นส่วนสูง ดังนั้นระบบ HVAC ควรได้รับการออกแบบแยกตามพื้นที่เทคโนโลยี โดยคำนวณภาระความเย็นตามลักษณะของอุปกรณ์ วงจรการทำงาน และความสามารถในการปรับเปลี่ยนสายการผลิตในอนาคต
การจำกัดความชื้น
ความชื้นมีผลโดยตรงต่อความเสี่ยงของไฟฟ้าสถิตและเสถียรภาพของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ความชื้นต่ำจะเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดไฟฟ้าสถิต ขณะที่ความชื้นสูงอาจทำให้ผิวหน้าของชิ้นส่วนเกิดการออกซิเดชัน ส่งผลต่อคุณภาพของการบัดกรีและความทนทานของผลิตภัณฑ์
ต่างจากโรงงานทั่วไปที่ความชื้นเพียงอยู่ในช่วงที่มนุษย์สามารถยอมรับได้ โรงงานอิเล็กทรอนิกส์ต้องควบคุมความชื้นในช่วงแคบ โดยทั่วไปคือ 45–55% RH หรือกำหนดเฉพาะตามกระบวนการผลิต ซึ่งต้องใช้โซลูชันการลดความชื้นเชิงรุกที่รวมอยู่ในระบบ HVAC และมีการควบคุมอย่างต่อเนื่องตลอดการทำงาน
ความสะอาดของอากาศ
ในโรงงานอิเล็กทรอนิกส์ ความสะอาดของอากาศถือเป็นข้อกำหนดทางเทคนิคที่จำเป็นในหลายพื้นที่ เช่น กระบวนการผลิต การประกอบ และการตรวจสอบ โรงงานหลายแห่งต้องปฏิบัติตามระดับห้องสะอาด ตั้งแต่ Class 100 ถึง Class 10000 ขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิต
ในกรณีนี้ ระบบ HVAC ไม่ได้ทำหน้าที่เพียงควบคุมอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังต้องควบคุมความเข้มข้นของฝุ่นในอากาศผ่านระบบกรองหลายระดับ ปริมาณลมหมุนเวียนสูง และความถี่ในการหมุนเวียนอากาศมาก การจัดวาง AHU การเลือกระดับตัวกรอง การจัดทิศทางลมเข้า–ลมกลับ และโครงสร้างพื้นที่เทคนิค ต้องได้รับการออกแบบให้สอดคล้องกันตั้งแต่ระยะเริ่มต้น การดัดแปลงจากระบบ HVAC ทั่วไปมักไม่สามารถตอบสนองมาตรฐานห้องสะอาดและมีความเสี่ยงด้านการใช้งาน
ทิศทางลมและความดัน
ในโรงงานอิเล็กทรอนิกส์ การไหลของลมไม่ได้มีหน้าที่เพียงการแลกเปลี่ยนความร้อนเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือสำคัญในการควบคุมการปนเปื้อน พื้นที่ที่ต้องการความสะอาดสูงจำเป็นต้องรักษาความดันบวกเมื่อเทียบกับพื้นที่โดยรอบ เพื่อป้องกันไม่ให้อากาศที่ปนเปื้อนไหลเข้ามา
ระบบ HVAC ต้องได้รับการออกแบบตามหลักการแบ่งระดับความดันอย่างชัดเจน เพื่อให้การไหลของอากาศเป็นไปอย่างควบคุมจากพื้นที่ที่สะอาดกว่าสู่พื้นที่ที่สะอาดน้อยกว่า หากการจัดทิศทางลมไม่เหมาะสม จะลดประสิทธิภาพของห้องสะอาดและส่งผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์
การสำรองสำหรับการดำเนินงาน
โรงงานอิเล็กทรอนิกส์มักมีแผนการขยายหรือปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีในระหว่างการดำเนินงาน ดังนั้นระบบ HVAC ต้องได้รับการออกแบบให้มีระดับการสำรองที่เหมาะสม สามารถแบ่งโซนระบบได้ และรองรับการขยายกำลังการผลิตเมื่อจำเป็น
การรวมระบบควบคุมและการตรวจสอบแบบศูนย์กลางจะช่วยให้สามารถติดตามอุณหภูมิ ความชื้น ความดัน และสถานะของอุปกรณ์แบบเรียลไทม์ ช่วยตรวจจับความคลาดเคลื่อนได้ตั้งแต่ระยะเริ่มต้น และลดความเสี่ยงที่อาจส่งผลกระทบต่อกระบวนการผลิต
สมดุลระหว่างเทคโนโลยีกับประสิทธิภาพพลังงาน
ข้อกำหนดในการควบคุมสภาพแวดล้อมที่เข้มงวดทำให้ระบบ HVAC สำหรับโรงงานอิเล็กทรอนิกส์ใช้พลังงานมากกว่าระบบทั่วไป ดังนั้นการออกแบบ HVAC จึงต้องคำนึงถึงความสมดุลระหว่างข้อกำหนดด้านเทคโนโลยีกับประสิทธิภาพด้านพลังงาน ผ่านการเลือกโครงสร้างระบบที่เหมาะสม การควบคุมตามความต้องการใช้งานจริง และการเพิ่มประสิทธิภาพโหมดการทำงานของระบบ
ดูเพิ่มเติม: 4 แนวทางประหยัดพลังงานสำหรับระบบ HVAC – 2025
ดูเพิ่มเติม: เปรียบเทียบระบบ HVAC สำหรับอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์: ขนาด ฟังก์ชัน และข้อกำหนดในการบำรุงรักษา
ดูเพิ่มเติม: แนวโน้มเทคโนโลยี HVAC ในเวียดนาม ปี 2025
