UKRAJINSKÉ LABORATÓRIUM: NÁKLADOVO EFEKTÍVNE ČISTÉ PRIESTORY S FFUS

V roku 2022 nás jeden z našich ukrajinských klientov oslovil so žiadosťou o vytvorenie niekoľkých laboratórnych čistých priestorov spĺňajúcich normy ISO 7 a ISO 8 na pestovanie rastlín v existujúcej budove, ktoré spĺňajú normu ISO 14644. Boli sme poverení kompletným návrhom aj výrobou projektu. Nedávno boli všetky položky doručené na miesto a sú pripravené na inštaláciu do čistých priestorov. Preto by sme teraz chceli zhrnúť tento projekt.

Náklady na čistú miestnosť nie sú len mimoriadne investične náročné, ale závisia aj od počtu požadovaných výmen vzduchu a účinnosti filtrácie. Prevádzka môže byť mimoriadne nákladná, pretože vhodnú kvalitu vzduchu je možné udržať len pri neustálej prevádzke. Nehovoriac o energeticky úspornej prevádzke a neustálom dodržiavaní štandardov čistých priestorov, vďaka ktorým je čistá miestnosť jednou z najdôležitejších infraštruktúr pre výrobné technológie a laboratóriá.

Fáza návrhu a prípravy

Keďže sa špecializujeme na výrobu čistých priestorov na mieru pre rôzne priemyselné potreby, radi sme prijali túto výzvu s nádejou, že budeme schopní poskytnúť jednoduché a cenovo výhodné riešenie, ktoré dokáže dokonca prekonať očakávania. Počas fázy návrhu sme vytvorili podrobné náčrty čistého priestoru, ktoré mali zahŕňať nasledujúce miestnosti:

Zoznam čistých miestností

Štandardný scenár: Návrh s klimatizačnou jednotkou (AHU)

Najprv sme navrhnúť tradičnú čistú miestnosť s konštantnou teplotou a vlhkosťou vzduchotechnickej jednotky a vypočítali celkové náklady. Okrem návrhu a výroby čistých miestností, počiatočná ponuka a predbežné plány zahŕňali aj vzduchotechnickú jednotku s o 15 – 20 % vyšším prívodom vzduchu, ako bolo potrebné. Pôvodné plány boli vypracované v súlade s pravidlami laminárneho prúdenia s prívodnými a vratnými rozdeľovačmi a integrovanými HEPA filtrami H14.

Celkový čistý priestor, ktorý sa mal vybudovať, tvoril približne 50 m2, čo v podstate znamenalo niekoľko malých čistých miestností.

Vyššie náklady pri návrhu s AHU

Typické investičné náklady na kompletné čisté priestory sa líšia v závislosti od:

·Požadovaná úroveň čistoty čistej miestnosti;

·Použitá technológia;

· Veľkosť izieb;

·Rozdelenie čistého priestoru.

Je dôležité poznamenať, že na správne filtrovanie a výmenu vzduchu sú potrebné oveľa vyššie energetické nároky ako napríklad v bežnom kancelárskom prostredí. Nehovoriac o tom, že hermeticky uzavreté čisté priestory tiež vyžadujú prívod čerstvého vzduchu.

V tomto prípade bol čistý priestor silne rozdelený na veľmi malej podlahovej ploche, kde 3 menšie miestnosti (Laboratórium č. 1, Laboratórium č. 2, Sterilný vchod) mali požiadavku na čistotu ISO 7 a ISO 8, čo viedlo k výraznému zvýšeniu počiatočných investičných nákladov. Vysoké investičné náklady pochopiteľne otriasli aj investorom, keďže rozpočet na tento projekt bol obmedzený. 

Redizajn s cenovo výhodným riešením FFU

Na žiadosť investora sme začali skúmať možnosti zníženia nákladov. Usporiadanie čistej miestnosti, ako aj počet dverí a priechodových boxov boli dané, takže sa tu nedali dosiahnuť žiadne dodatočné úspory. Naopak, prepracovanie systému prívodu vzduchu sa javilo ako zrejmé riešenie.

Preto boli stropy miestností prepracované ako duplikáty, bol vypočítaný požadovaný objem vzduchu a porovnaný s výškou dostupnej miestnosti. Našťastie bol dostatok miesta na zvýšenie výšky. Cieľom bolo umiestniť FFU cez stropy a odtiaľ privádzať čistý vzduch do čistých miestností cez HEPA filtre pomocou systému FFU (ventilátorové filtračné jednotky). Vrátený vzduch recirkuluje pomocou gravitácie cez vzduchovody na bočných stenách, ktoré sú namontované do stien, takže nedochádza k strate miesta.

Na rozdiel od AHU (vzduchových klimatizačných jednotiek), FFU (fúzne klimatizačné jednotky) umožňujú prúdenie vzduchu do každej zóny, aby splnili požiadavky danej zóny.

Počas rekonštrukcie sme do stropu nainštalovali klimatizáciu s dostatočným výkonom, ktorá dokáže priestor vykurovať aj chladiť. FFU boli usporiadané tak, aby zabezpečovali optimálne prúdenie vzduchu v priestore.

Dosiahnutá úspora nákladov

Prepracovanie viedlo k značným úsporám, pretože nový dizajn umožnil vylúčiť niekoľko nákladných prvkov, ako napríklad

·VZT;

·Kompletný potrubný systém s ovládacími prvkami;

·Motorizované ventily.

Nový dizajn pozostáva z veľmi jednoduchého systému, ktorý nielen výrazne znižuje investičné náklady, ale vedie aj k nižším prevádzkovým nákladom ako systém vzduchotechnickej jednotky.

Na rozdiel od pôvodného návrhu sa prepracovaný systém zmestil do rozpočtu investora, a tak sme na projekt zadali zmluvu.

Záver

Vzhľadom na dosiahnuté výsledky možno konštatovať, že implementácie čistých priestorov so systémami FFU, ktoré spĺňajú normy ISO14644 alebo GMP, môžu viesť k výraznému zníženiu nákladov. Výhodu nákladov možno dosiahnuť tak z hľadiska investičných, ako aj prevádzkových nákladov. Systém FFU sa dá tiež veľmi jednoducho ovládať, takže v prípade potreby je možné čistú miestnosť počas mimosmenových období uviesť do pokojového stavu.