سیستم HVAC

سیستم HVAC در صنایع داروسازی

سیستم HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning) یکی از سیستم های بحرانی (Critical) در صنعت اتاق تمیز است. این سیستم به مثابه قلب اتاق تمیز بوده و وظیفه آن رساندن هوای حجم معینی از هوای فیلتر شده به تمام اتاق های تمیزاست. کانال های هوای رفت مانند سرخرگ ها عمل کرده و هوای تصفیه شده را از دستگاه هواساز (Air Handling Unit) به اتاق تمیز رسانده و هوای آلوده شده به پارتیکل های از طریق کانال های برگشت جهت تصفیه به هواساز برگشت داده می شود. سیستم کنترل هواساز که عمدتاً با نام سیستم BMS شناخته می شود نیز فرمان های لازم برای عملکرد صحیح سیستم HVAC را صادر می کند.

حجم هوای فیلتر شده ورودی به اتاق تمیز و سطح فیلتراسیون آن از پارامترهای اصلی تعیین کلاس تمیزی یک فضا می باشد. اجزای اصلی سیستم HVAC عبارتند از:

دستگاه هواساز (Air Handling Unit)
تأمین کنند های بار سرمایشی و گرمایشی
سیستم کانال کشی
فلیترها و دریچه های هوا
سیستم کنترل هواساز

وظایف اصلی سیستم HVAC در اتاق تمیز

سیستم HVAC به عنوان یکی از اجزاء اصلی اتاق تمیز وظایف زیر را برعهده دارد:

تنظیم و نگهداری پارامترهای محیطی شامل دما و رطوبت در محدوده مجاز
تزریق میزان معینی از هوا با سطح فیلتراسیون مناسب به اتاق تمیز برای:

کاهش غلظت ذارت (پارتکیل ها) تا سطح مجاز کلاس تمیزی مورد نظر
هدایت و خروج پارتکیل های موجود در اتاق تمیز از طریق کانال های برگشت
ایجاد فشار مناسب در اتاق برای جلوگیری از ورود پارتیکل ها از منافذ اتاق تمیز

تقریباً اکثر تست های مربوط به احراز کیفیت اتاق تمیز به نوعی به سیستم HVAC مرتبط می شود و صحت کارکرد این سیستم تأثیر مستقیم بر موفقیت یک پروژه اتاق تمیز دارد. این موضوع بیانگر اهمیت بالای طراحی و اجرای درست این سیستم است. با این حال در بسیاری از پروژه های صنعت دارو مشاهده می گردد که منابع محدود مالی پروژه به جای آنکه صرف تأمین سیستم با کیفیت HVAC گردد، به خرید سیستم پانلینگ بسیار گران قیمت از برندهای اروپایی می شود.

در طراحی سیستم HVAC، میزان هوادهی هر یک از اتاق ها با توجه به موارد زیر تعیین می شود:

حداقل میزان هوای فیلتر شده برای تأمین کلاس تمیزی

در محاسبات رایج در صنعت دارو برای تعیین میزان هوای لازم جهت تأمین کلاس تمیزی مورد نظر معمولاً تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت (Air Change per Hour) ملاک محاسبه قرار می گیرد. در مراجع قدیمی طراحی اتاق تمیز معیارهایی برای تعیین تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت عنوان شده است که در حال حاضر نیز مورد استناد بسیاری از طراحان اتاق تمیز قرار می گیرد. این در حالی است که در ویرایش های جدید این مراجع (به ویژه ISPE) این معیار به عنوان معیار مناسبی برای تعیین کلاس تمیزی شناخته نمی شود و اهمیت آن بیشتر متوجه اختلاط کامل و مناسب هوای اتاق تمیز است. معیارهای درست برای تعیین کلاس تمیزی یک اتاق عبارتند از:

میزان هوای فیلتر شده ورودی به اتاق تمیز
سطح فیلتراسیون هوای ورودی
میزان تولید پارتیکل در واحد زمان در اتاق تمیز مورد نظر (Particle Generation Rate)

در عوض، تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت می تواند معیار مناسبی برای تعیین زمان Recovery اتاق تمیز و همچنین اختلاط کامل هوا در اتاق تمیر باشد.

استفاده از معیار تعداد دفعات تعویض هوا در اتاق های تمیز با کلاس های تمیزی مختلف برای محاسبه حجم هوای مورد نیاز صرفا در مرحله تخمین های اولیه و به عنوان یک قاعده سرانگشتی کاربرد دارد، اما متاسفانه کاربرد وسیع این معیار در طراحی های پایه و تفصیلی سیستم HVAC اتاق های تمیز باعث طراحی دست بالای این سیستم (Over Design) شده که منجر به تحمیل هزینه های قابل توجه برای سرمایه گذاری اولیه و هزینه عملیاتی می گردد.

تعداد دفعات تعویض هوا (توصیه شده توسط ISPE) برای تخمین های اولیه به شرح زیر است:

6 to 20 AC/hr for CNC, EU Grade D) spaces
20 to 40 AC/hr for Grade 8 (EU Grade C) spaces
40 to 60 AC/hr for Grade 7 (EU Grade B) spaces

تصویر زیر نمای یک سقف کاذب روی اتاق تمیز در یکی از پروژه های اجرا شده این شرکت را نشان می دهد

طراحی و ایجاد اتاق تمیز دانش و تخصص ماست.