Az tisztatér energiahatékonysága mérnöki tudást és csúcstechnológiás mérőberendezéseket igényel

Energiahatékonyság a tisztatérben magas elvárásokat támaszt, hiszen semmiképpen sem szabad az energia megtakarítása a szigorúan meghatározott határértékek csökkentéséhez vezetnie. Ennek példáit a látogatók a Cleanzone tisztatéri kiállításon, 2017. október 17-18-án, Frankfurt am Mainon, találják meg.

Mivel mindig a konkrét feladattól függ, a alapvető megközelítést legjobban egy gyakorlati példán keresztül lehet bemutatni: az itt bemutatott esetben a tisztatéri szakértők először felvették a főbb pontokat. Egy GMP-körülmények között működő gyógyszergyártó üzemről volt szó. Több mint 1500 négyzetméteres gyártóterületen különböző osztályú (A/B, B, C, D) tisztaterek kialakítása volt a feladat, miközben biztosítani kellett a keresztkontaminációk elkerülését és magas hűtési igények kielégítését.

A külső mérnökök szoros együttműködésben dolgoztak a jövőbeli felhasználóval, különböző koncepciókat dolgoztak ki. Elsődleges szempont volt egy folyamatoptimalizált tervezés, beleértve a gazdaságossági vizsgálatokat – különösen a klíma- és szellőztető technikára fókuszálva.

A végső döntés egy decentralizált légkeverő berendezéseken alapuló szellőztetés mellett született, amelyek integrált fűtő- és hűtőregiszterekkel vannak ellátva. Ezeket a mennyezet közötti térbe helyezték, és HEPA szűrővel (High Efficiency Particulate Air filter) látták el. A légkeverő berendezések egy központi szellőző rendszerből származó, előkészített frisslevegő-arányt kapnak. Emellett egy kifinomult klímarendszer is kialakításra került, amely a központi szellőző berendezésben hővisszanyerést alkalmaz, és lehetővé teszi a „szabad hűtést” a hideg időben. Ez azt jelenti, hogy hideg időben ezt a hűtést a levegő hűtésére használják.

Így a hűtőberendezések több hónapig kikapcsolhatók; elegendő a szükséges szivattyúk működtetése. A végrehajtott koncepcióval a központi klímaberendezés mérete körülbelül 70%-kal csökkenthető a közvetlen szellőztető rendszerekhez képest. A fűtés és hűtés decentralizált légkeverő berendezéseken keresztül biztosítja az igény szerinti szabályozást – ezáltal az energiahatékony működést az egész rendszerben. Mivel egy ilyen finoman hangolt vezérlés esetén a nyomáskülönbségek a tisztább és kevésbé tiszta területek között folyamatos monitorozást és utóirányítást igényelnek, a keresztkontaminációk eleve kizárhatók, vagy csak durva kezelési hibák esetén fordulhatnak elő.

Az itt leírt energia-megtakarítási lehetőségek általában minden olyan iparágban alkalmazhatók, ahol tisztatérben folyik a termelés. Végül is a tisztatéri rendszer egységes egészként kezelhető – számos beállítási lehetőséggel sok helyen és sok szempontból. A szellőztetési és klímatechnikai megtakarítási lehetőségek mellett azonban elsősorban a méret és a tisztatéri osztály határozza meg az energiafogyasztást. Ezért már a tervezés korai szakaszában szükség van egy folyamatoptimalizált tervezésre.

„Az optimalizálás biztonságos közelítéssel egy határhoz kapcsolódik” – magyarázza Johann Mös­lacher, diplomás mérnök a DITTEL Engineering cégtől, Ried. „Különösen a tisztatérben ez például a légcsere számának csökkentését, a nyomáskülönbségek mérséklését az egyes zónák között vagy egy folyamat meghatározását alacsonyabb tisztatéri osztályba. Ez gyorsan felveti a félelmet, hogy bizonyos normákat, előírásokat és azokban szereplő határértékeket túllépjük. Ezért gyakran túlméretezett rendszerek és berendezések irányába mutat a tendencia, hogy minden előírást biztonságosan teljesítsenek. A mérnöki feladat azonban az, hogy ezeket kérdőjelezzük meg, és olyan rendszereket tervezzünk, amelyek betartják a határértékeket, de nem lépik túl azokat jelentősen. Ez a helyes megközelítés az energiahatékonysági optimalizálásban.”

Egy meglévő tisztatéri rendszer utólagos módosítása is eredményeket hozhat – például egy kenőcsgyártásban: egy turbulencia-mentes eltolási rendszer (TAV) légkeverőjénél a légáramlás sebességének 0,45 méterről 0,20 méterre másodpercenkénti csökkentésével a termelés szünetében 32 százalékos energiamegtakarítást lehet elérni. Az 11.000 eurós teszt- és minősítési költséghez képest az éves költségcsökkenés 6000 euró, így két év alatt megtérül.

A szinte mindig rendelkezésre álló tartalékokat érdemes okosan kihasználni. Ehhez folyamatos összehasonlítást kell végezni a tervek és a valós eredmények között, és be kell vonni az új technológiai lehetőségeket is. Fontos azonban, hogy: a puszta hagyományos energiafogyasztási mutatók nem elegendőek. A releváns adatok hatékony nyilvántartásához speciális tisztatéri szakértelem szükséges. Ennek figyelembevételével lehet például tíz-tizenöt százalékot megtakarítani meglévő berendezéseknél, és akár ötven százalékot egy jól átgondolt, részletesen kidolgozott újratervezéssel, egyedi rendszertervezéssel.”

Az energiahatékonyság és a magas minőségi elvárások a tisztatérben nem feltétlenül ellentétesek egymással, amit az ipar a Cleanzone szakkiállításon, 2017. október 17-18-án mutat be Frankfurt am Mainban. Például a mérőeszköz modul: felszerelés + projektminősítés a Cleanzone kongresszuson a legmodernebb mérési módszerekről szól. A kiállítás látogatói októberben információs előnyre tesznek szert, és konkrétabb koncepciókkal, lenyűgöző gyakorlati példákkal térnek haza saját üzemükbe.