La eficiencia energética en salas limpias requiere conocimientos de ingeniería y tecnología de medición de vanguardia

La optimización energética en la sala limpia presenta altas exigencias, ya que en ningún caso la reducción del consumo de energía debe conducir a una disminución de los límites estrictamente definidos. Ejemplos de ello los encontrará el visitante en la feria de salas limpias Cleanzone los martes/miércoles, 17 y 18 de octubre de 2017, en Frankfurt am Main.

Como siempre depende de la tarea concreta, el enfoque básico se puede demostrar mejor con un ejemplo de la práctica: en el caso que se presenta aquí, los expertos en salas limpias primero recopilaron los puntos clave. Se trataba de una empresa farmacéutica con producción bajo condiciones GMP. En un área de producción de más de 1500 metros cuadrados, era necesario establecer salas limpias de diferentes clases (A/B, B, C, D), asegurando la evitación de contaminaciones cruzadas y cumpliendo con altas demandas de carga térmica.

Los ingenieros externos elaboraron en estrecha colaboración con el futuro usuario diferentes conceptos. La planificación se centró en una optimización del proceso, incluida una evaluación de la rentabilidad, con especial atención a la tecnología de climatización y ventilación.

Finalmente, se optó por una ventilación de las salas limpias mediante unidades de recirculación de aire descentralizadas con registros de calefacción y refrigeración integrados. Estas debían colocarse en la zona de entretecho y contar con filtración HEPA final (High Efficiency Particulate Air). Las unidades de recirculación debían alimentarse de un sistema de ventilación central con una proporción de aire fresco pretratado. Además, se diseñó un concepto de climatización avanzado con recuperación de calor en el sistema de ventilación central y la posibilidad de "refrescar" el aire de forma gratuita mediante la generación de frío. Esto significa que cuando hace frío afuera, ese frío se utiliza para enfriar el aire.

De este modo, los generadores de frío pueden apagarse durante varios meses al año; basta con mantener en funcionamiento las bombas necesarias. También, en el concepto finalmente implementado, el tamaño del sistema de climatización central se pudo reducir en aproximadamente un 70% en comparación con un sistema de ventilación y extracción directa en las salas limpias. La calefacción y refrigeración mediante unidades de recirculación descentralizadas permite un control basado en la demanda, garantizando un funcionamiento energéticamente optimizado del sistema completo. Dado que en una regulación tan fina los diferenciales de presión entre áreas más limpias y menos limpias están sometidos a monitoreo constante y ajustes, las contaminaciones cruzadas quedan excluidas desde el principio o solo podrían ocurrir en caso de un manejo incorrecto.

Los ahorros energéticos en la forma descrita son posibles en todos los sectores que producen en salas limpias. Después de todo, el sistema completo de sala limpia puede considerarse como una unidad coherente, con numerosos ajustes en muchos aspectos. Más allá de los potenciales de ahorro en tecnología de ventilación y climatización, el tamaño y la clase de la sala limpia son los principales factores que determinan el consumo de energía. Por ello, desde el principio, es necesario un plan de optimización del proceso.

"Optimizar está ligado a una aproximación segura a un límite", explica Johann Mößlacher, ingeniero diplomado en DITTEL Engineering, Ried. "Especialmente en salas limpias, esto significa, por ejemplo, reducir las tasas de renovación de aire, disminuir las diferencias de presión entre zonas o definir un proceso en una clase de sala limpia menor. Esto puede generar temores de superar normas, regulaciones y límites establecidos. Por ello, la tendencia suele ir hacia una sobredimensionamiento de sistemas y plantas para cumplir con todos los requisitos de forma segura. La labor del ingeniero consiste en cuestionar exactamente eso y diseñar sistemas que mantengan los límites, pero sin sobrepasarlos en exceso. Esa es la estrategia correcta para una optimización energética."

Incluso una intervención posterior en un sistema de sala limpia existente puede ser efectiva, como en el caso de una fabricación de ungüentos: en un sistema de recirculación de aire para desplazamiento turbulento (TAV), reducir la velocidad de flujo de 0,45 a 0,20 metros por segundo durante los periodos sin producción puede ahorrar un 32% de energía. La inversión única de 11.000 euros en pruebas y calificación se compensa con una reducción de costes anuales de 6.000 euros, logrando la amortización en dos años.

Es importante aprovechar de manera inteligente los márgenes de mejora que suelen existir. Para ello, se debe realizar una comparación continua entre la situación actual y la deseada, y considerar nuevas posibilidades técnicas. Lo decisivo sigue siendo: no basta con contar con medidores de energía convencionales. Para recopilar datos relevantes en la sala limpia, se necesita un conocimiento especializado en salas limpias. Teniendo en cuenta esto, se pueden ahorrar entre un diez y un veinte por ciento en instalaciones existentes y, en comparación con un diseño convencional "de serie", hasta un cincuenta por ciento en una nueva concepción bien pensada y detallada.

Que la eficiencia energética y los altos estándares de calidad en la sala limpia no tengan por qué ser contradictorios lo demuestra la industria en la feria especializada Cleanzone los días 17 y 18 de octubre en Frankfurt am Main. Por ejemplo, en el módulo de Tecnología de Medición: Equipamiento + Calificación de Proyectos del Congreso Cleanzone, se presentan los métodos de medición más modernos. Los visitantes de la feria podrán obtener en octubre una ventaja informativa y regresar a sus empresas con conceptos más concretos y ejemplos prácticos impactantes.