Trong bất kì một phòng sạch nào thì một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định đến hiệu quả hoạt động của phòng sạch đó là hệ thống HVAC. Và ở phần 5 này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu cách để cân bằng và điều chỉnh hệ thống HVAC. Phải làm sao để cho hệ thống này đáp ứng các tiêu chuẩn về chênh lệch áp suất, số lần thay đổi không khí và phân phối luồng không khí trong phòng.
Xem thêm: Thi công phòng sạch thiết bị y tế phần 3: Lắp đặt FFU
Xem thêm: Thi công phòng sạch thiết bị y tế phần 4: Thiết kế sàn nhựa tổng hợp Vinyl (VCT)
Nội dung bài viết
Hệ thống HVAC Thông thường khác với hệ thống HVAC Phòng sạch như thế nào?
Hệ thống HVAC nhà ở và một tầng có các phương pháp điều khiển khá là thô sơ. Trong đó bộ điều nhiệt điều chỉnh các chu kỳ bật / tắt của lò sưởi và quạt gió để duy trì nhiệt độ tương đối nhất quán. Nó tạo nên một hệ thống khá hiệu quả với hoạt động tự động.
Trong môi trường dân cư, khí cấp và khí hồi sẽ duy trì áp suất trung tính. Sự khác biệt về áp suất trong phòng giữa phòng này với phòng khác về cơ bản là không có hoặc không thể nhận thấy. Đây là điểm khác biệt rõ ràng nhất giữa hệ thống HVAC tiêu chuẩn và HVAC cho phòng sạch.
Nguyên lí hoạt động của HVAC phòng sạch
AHU từ trong hệ thống HVAC sẽ xử lý không khí sau đó lưu thông nó qua hệ thống ốn dẫn trên trần phòng sạch. Cuối cùng không khí này sẽ đi qua các bộ lọc HEPA được đặt trong các HEPA Box để lọc sạch. Không khí cuối cùng cấp vào phòng sạch sẽ là không khí đã được lọc sạch với chênh lệch áp suất, nhiệt độ và độ ẩm theo như đã thiết kế.
Thiết kế hệ thống ống dẫn HVAC
Hình ảnh trên cho thấy một thiết kế HVAC mô-đun kết hợp các yếu tố từ hai phương pháp luận “ cấu hình mạng nhện” và hệ thống thiết kế HVAC “giảm thiểu”.
Không gian ISO 7 của phòng sạch này (khu vực sản xuất chính) yêu cầu nhiều luồng không khí hơn không gian ISO 8, do đó các nhà thiết kế đánh giá các yêu cầu về luồng không khí của từng vùng phòng sạch và tính toán các yêu cầu đầu vào tối thiểu / tối đa dựa trên kích thước phòng và yêu cầu về số lần thay đổi không khí. Một số thiết kế phòng sạch sử dụng ống dẫn rắn, tuy nhiên ống dẫn mềm có lợi thế cho cấu hình mô-đun hơn.
Ưu điểm của ống mềm
Ống mềm có khả năng linh hoạt hơn nhiều so với các ống dẫn cứng, đặc biệt là khi liên quan đến phòng sạch mô-đun. Vật liệu nhẹ hơn giúp giảm thời gian lắp đặt và các yêu cầu phần cứng chuyên dụng. Hệ thống linh hoạt hơn đối với các cấu trúc hiện có và không đòi hỏi nhiều nỗ lực cho việc mở rộng, phá dỡ hoặc sửa đổi trong tương lai như thêm nhiều diện tích hơn hoặc các phòng sạch bổ sung.
Độ cong nhẹ của ống mềm sẽ giúp ngăn chặn sự giảm áp suất không khí và nhiễu loạn với ít quyết định sơ bộ hơn, chẳng hạn như chỉ định các lựa chọn thay thế khi các “khuỷu tay” bán kính ống dẫn cứng không thể vừa vặn hoặc khi điều hướng các hệ thống HVAC hiện có. Mặc dù vậy, các ống uốn phòng sạch được lắp đặt hoặc thiết kế không đúng cách cũng sẽ gây ra tổn thất về hiệu suất .
Thiết kế khoang thông gió phòng sạch
Hình trên cho thấy việc lắp ráp trần chỉ có FFU và đèn phòng sạch. Trước khi khởi động, tất cả hệ thống dây điện, hệ thống chống cháy, ống dẫn khí và đường CAT5 đều yêu cầu tích hợp vào không gian chung.
FFU với HEPA Filter và bộ lọc thô sẽ đẩy không khí từ khoang thông gió vào phòng sạch. Không khí đi vào phòng sạch và thải thụ động qua các khe tường.
Không khí thoát ra hoặc được đưa lại vào hệ thống xử lý để lọc (phòng sạch tuần hoàn) hoặc thải ra khu vực bên ngoài (phòng sạch một lần) đến một không gian song song trong tòa nhà.
Hồi khí ở tường
Chân tường là nơi để chúng ta đặt các cửa hồi khí để lọc không khí bẩn ra ngoài. Các cửa hồi khí này sẽ hoạt động một cách thụ động, khi phòng sạch có áp suất cao hơn môi trường bên ngoài thì không khí sẽ tự đẩy ra bên ngoài.
Bởi vì không khí không chứa chất gây ô nhiễm hoặc các hợp chất nguy hiểm, việc thải không khí ra một không gian không được kiểm soát bên ngoài phòng sạch sẽ cải thiện chất lượng không khí nói chung trong toàn bộ cơ sở.
Cân nhắc khi khởi động phòng sạch
Chúng ta đã đề cập đến việc phân phối và xử lý không khí đến phòng sạch cơ bản, hãy xem xét một số câu hỏi mà chúng ta cần trả lời sau khi khởi động phòng sạch ở lần đầu:
- Mỗi FFU có nhận đủ luồng không khí để tránh trường hợp thiếu không khí không?
- Mỗi FFU có nhận đủ năng lượng để đạt được tốc độ hoạt động tối thiểu không?
- Mỗi FFU có đáp ứng được việc phân phối CFM dự kiến không?
- Mỗi FFU có phản ứng với các điều khiển từ hệ thống điều khiển trung tâm hoặc từ xa không?
Số lần thay đổi không khí khuyến nghị
Không khí sạch lọc qua HEPA filter là nền tảng của bất kỳ dự án phòng sạch nào. Khi dự báo độ sạch cuối cùng của không khí trong phòng, số lần thay đổi không khí mỗi giờ (ACH) là một trong những giá trị về độ sạch tiêu chuẩn nhất cho thiết kế phòng sạch không một chiều .
Tốc độ thay đổi không khí là tổng lượng không khí được thêm vào và loại bỏ khỏi một không gian trong một khoảng thời gian nhất định. Không gian sống tiêu chuẩn được thiết kế vào khoảng 4 lần thay đổi không khí mỗi giờ . Phòng sạch thiết bị y tế ISO 7 / ISO 8 này, thông thường được quy định vào khoảng 55 lần thay đổi không khí mỗi giờ.
