Ukrajinská laboratoř: nákladově efektivní čistá místnost s FFU

V roce 2022 se k nám přiblížil jeden z našich klientů Ukrajiny s žádostí o vytvoření několika laboratorních pokojů ISO 7 a ISO 8 pro pěstování rostlin v existující budově, která odpovídá ISO 14644. . Nedávno byly všechny položky dorazné na místě a jsou připraveny k instalaci čistého pokoje. Nyní bychom proto chtěli shrnout tento projekt.

Náklady na čistou místnost jsou nejen extrémně náročné na investice, ale v závislosti na počtu požadovaných výměn ovzduší a efektivity filtrace. Provoz může být velmi nákladná, podle vhodné kvality ovzduší může být udržována pouze s konstantním provozem. Nemluvě o energeticky účinném provozu a nepřetržitém dodržování standardů čistých místností, díky nimž je čistka jedna z nejdůležitějších infrastruktur pro výrobní technologie a laboratoře.

Fáze návrhu a přípravy

Vzhledem k tomu, že se specializujeme na čisté pokoje postavené na zakázku pro různé průmyslové potřeby, rádi jsme tuto výzvu přijali s nadějí, že můžeme poskytnout jednoduché, nákladově efektivní řešení, které může dokonce překročit očekávání. Během fáze návrhu jsme vytvořili podrobné náčrtky čistého prostoru, které měly zahrnovat následující místnosti:

Seznam čistých pokojů

Standardní scénář: Návrh s jednotkou pro manipulaci s vzduchem (AHU)

Nejprve jsme vypracovali tradiční čistou místnost s konstantní teplotou a vlhkostí AHU a provedli jsme výpočty za celé náklady. Kromě návrhu a výroby čistých místností zahrnovala počáteční nabídka a předběžné plány leteckou manipulační jednotku s 15-20%, než je vyžadováno vyšší přívod vzduchu. Původní plány byly vytvořeny v souladu s pravidly laminárního toku s nabídkovými a návratovými potrubími a integrovanými filtry H14 HEPA.

Celkový čistý prostor, který má být postaven, tvořil asi 50 m2, což v podstatě znamenalo několik malých čistých místností.

Více nákladů při navrhování s AHU

Typické investiční náklady na kompletní čisté místnosti se liší v závislosti na:

· Požadovaná úroveň čistoty čisté místnosti;

· Použitá technologie;

· Velikost pokojů;

· Divize čistého prostoru.

Je důležité si uvědomit, že za účelem správného filtrování a výměny vzduchu jsou nutné mnohem vyšší požadavky na energii, než například ve společném kancelářském prostředí. Nemluvě o tom, že hermeticky utěsněné čisté pokoje také vyžadují přívod čerstvého vzduchu.

V tomto případě byl čistý prostor silně rozdělen na velmi malé podlahové ploše, kde 3 menší místnosti (Laboratory #1, laboratoř č. 2, sterilní vchod) měly požadavek na čistotu ISO 7 a ISO 8, což mělo za následek významné zvýšení počátečního investiční náklady. Pochopitelně, vysoké investiční náklady také otřásly investorem, protože rozpočet na tento projekt byl omezený. 

Přepracovat s nákladově efektivním řešením FFU

Na žádost investora jsme začali zkoumat možnosti snižování nákladů. Rozložení čisté místnosti, jakož i počet dveří a průchodových boxů, zde nebylo možné dosáhnout dalších úspor. Naproti tomu se zdálo, že přepracování systému dodávky vzduchu je zjevné řešení.

Proto byly stropy pokojů přepracovány jako duplikáty, požadovaný objem vzduchu byl vypočten a porovnán s výškou dostupné místnosti. Naštěstí bylo dostatek místa pro zvýšení výšky. Cílem bylo umístit FFU přes stropy a odtud dodávat čistý vzduch do čistých místností pomocí filtrů HEPA pomocí systému FFU (jednotky filtračních jednotek ventilátoru). Zpětný vzduch se recirkuluje pomocí gravitace vzduchovými kanály na bočních stěnách, které jsou namontovány do stěn, takže se neztratí žádný prostor.

Na rozdíl od AHU umožňuje FFU vzduch proudit do každé zóny, aby splňoval požadavky této konkrétní zóny.

Během přepracování jsme zahrnuli klimatizaci namontované na stropě přes stropy s přiměřenou kapacitou, která může prostor a ochlazovat prostor. FFU byly uspořádány tak, aby poskytovaly optimální průtok vzduchu v prostoru.

Úspora nákladů

Redesign vyústil v významné úspory, protože nový design umožnil vyloučení několika nákladných prvků, jako například

· AHU;

· Kompletní systém potrubí s ovládacími prvky;

· Motorizované ventily.

Nový design se skládá z velmi jednoduchého systému, který nejen výrazně snižuje investiční náklady, ale také vede k nižším provozním nákladům než systém AHU.

Na rozdíl od původního designu se přepracovaný systém zapadá do rozpočtu investora, takže jsme se na projekt uzavřeli.

Závěr

Ve světle dosažených výsledků lze říci, že implementace čisté místnosti se systémy FFU dodržují standardy ISO14644 nebo GMP může vést k významnému snížení nákladů. Nákladové výhody lze dosáhnout ohledně investičních i provozních nákladů. Systém FFU může být také velmi snadno ovládán, takže v případě potřeby může být čistá místnost umístěna do klidu během období mimo posun.