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技術專文

新型 UV 效益分析 表 1、石英外管不純物成分及紫外光透過率比較

高純度石英(新型UV) 普通石英(舊型UV)
節能效益分析
由上述實驗結果可知，在相同 Al 0.2 15
TOC 去除效率下，新型 UV 效能 Fe <0.1 0.2
約為舊型 UV 的 3.5 倍，而由供
Na <0.1 0.8
應商所提供的資料得知，新舊型
UV 單 一 chamber 的 耗 電 量 皆 為 K <0.3 0.6
[5]
6.7kW ，因此可推論新型 UV 通 Cu <0.1 <0.05
過單一 chamber 的流量也會是舊
OH <200 <5
型 UV 的 3.5 倍，如此一來使用新
型 UV 後 chamber 數 量 將 會 大 幅 UV 185nm透過率（新品） 133.0% 100.0%
減少。以十四廠七期 UPW 系統為 UV 185nm透過率（使用一年） 130.0% 87.5%
例，前段 make up 系統設計流量為
770CMH，選用新型 UV 且假設使
用一年後 TOC 去除率需達 90%， 表 2、新舊型消耗電力及費用比較
由 圖6 可看出對應的單位流量所消
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耗 電 力 為 0.07 kWh/m （即單一 New type UV Old type UV
chamber 流量為 95.71CMH），因
此可計算出前段 make up 系統需要 Make-up Chamber Qty. 7+1 25+1
8 個 chamber 的 UV 即可達到 90% Power consumption per chamber (kW·h) 6.7 6.7
TOC 去除效率。反之，若選用舊型
Total power consumption (kW·h) 53.6 174.2
UV，則需 28 個 chamber 才可達到
相同效果。 Polishing Chamber Qty. 7+5 26+5
表2 整理出十四廠七期使用新舊型 Power consumption per chamber (kW·h) 6.7 6.7
UV 消耗電力及費用比較，舊型 UV Total power consumption (kW·h) 80.4 207.7
數量以新型 UV 的 3.5 倍推算，若
UPW system total power consumption (kW·h) 134 382
有小數點則無條件進位，且考量系
Unit price (NT/kW·h) 2.5 2.5
統 N+1 設計，因此以 N 為基準計
算舊型 UV 數量。由此表格可看出， Cost (NT/year) $2,934,600 $8,363,610
新型 UV 每小時總電力消耗為 134
kWh，舊型 UV 每小時總電力消耗
為 382 kWh，使用新型 UV 每年約
表格可得知，新型 UV 燈管單價明 種類不同，因此有不同功率因素
考節省電力 210 萬度，每年約可節
顯高於舊型 UV，但因數量大幅減 (Power factor)。 舊 型 UV 使 用 的
省電費 540 萬元。
少，因此每年耗材更換成本仍可節 安定器功率因素約為 0.8；新型 UV
省約 100 萬元。 安定器的功率因素則約接近 1.0。
節省耗材更換成本分析 因功率因素不同，使得運轉電流有
些許差異，但換算回功率後新舊型
依照以往 UPW 系統運轉經驗，UV
廠內實際運轉表現探討
燈管 (Lamp) 需每年更換，石英外 UV 單一 chamber 能耗無太大差異。
管 (Quartz) 及 O 型環 (O-ring) 每二 為探討新舊型 UV 實際運轉上之 圖7 為十四廠五 / 六 / 七期每一公
年更換，而新舊型 UV 燈管單價差 差異，因此本節將比較十四廠五 / 噸 UPW 所花費的 UV 電力費用比
異較大，因此本節針對 UV 燈管進 六/ 七 期UPW系 統UV的 運 轉 表
較，電力費用以實際 UV 數量計
行耗材更換成本分析。 現，其中十四廠五 / 六期使用舊型
算，水量以系統設計水量為基準。
UV，十四廠七期採用新型 UV。
表3 整理出使用新舊型 UV 耗材更 以十四廠五 / 六期來看，使用舊型
換成本之差異，chamber 數量依照 表4 為廠內實際運轉電流量測比較， UV 處理每一公噸 UPW 的電費約
表2 所推估之數量，新舊型 UV 單 量測位置為 UV 動力電盤。由前段 落在 0.4-0.5 元之間，而十四廠七
一 chamber 皆為 40 支燈管，單價 可知新舊型 UV 功率皆為 6.7kW， 期使用新型 UV 處理每一公噸 UPW
部分以供應商報價為基準。由以下 然而兩者使用的安定器 (ballast) 的電費約為 0.2 元。

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