Cleanroomtechnologie

De compacte cleanroom-oplossing van Sauter bestaat uit slechts twee apparaten: een volumeregelaar met geïntegreerde tweede regelkring en een ruimte-druksensor die direct op de VAV-regelaar wordt aangesloten. Het systeem maakt een nauwkeurige regeling van de ruimtedrukken mogelijk en biedt een snelle omschakeling van volumestroomregeling naar ruimtedrukregeling, wat tijd en kosten bespaart.

Cleanrooms in de farmaceutische industrie, ziekenhuizen, laboratoria en onderzoeks- en ontwikkelingsafdelingen onderworpen aan strikte wettelijke voorschriften, omdat een onvoldoende regeling van de toevoer- en afvoerlucht niet alleen kan leiden tot ernstige verstoringen van de bedrijfsvoering, maar ook tot een gevaar voor de productkwaliteit. Tot nu toe maakten oplossingen voor cleanrooms gebruik van volumestroomregelaars met een statisch meetprincipe, waarvan de montage zeer arbeidsintensief is, of een dure programmeerbare DDC-regeling, die bij eenvoudigere eisen helemaal niet nodig zou zijn. De ruimteautomatiseringsspecialist Sauter heeft daarom een geïntegreerde compacte oplossing voor cleanrooms ontwikkeld, die beide nadelen omzeilt: Het systeem bestaat slechts uit twee apparaten, een compacte volumestroomregelaar met geïntegreerde tweede regelkring en een ruimte-druksensor, die direct op de VAV-regelaar wordt aangesloten. De oplossing maakt zowel een nauwkeurige regeling van de ruimtedrukken mogelijk als een snelle ombouw van volumestroomregeling naar ruimte-drukregeling, wat tijd en kosten bespaart.

Volumestroomregelaars met statisch meetprincipe, zoals ze vaak worden gebruikt voor de regeling van toevoer- en afvoerlucht in cleanrooms, bestaan meestal uit meerdere componenten die meestal nog moeten worden aangevuld met een aparte ruimte-drukregelaar en een ruimte-druksensor. De montagekosten voor dergelijke systemen zijn daardoor zeer hoog. Alternatief kan de regeling worden uitgevoerd via Direct Digital Control (DDC), wat echter gepaard gaat met nog hogere kosten en inspanningen. Tegelijkertijd zijn de complexe instelmogelijkheden die via zo'n programmeerbare regeling kunnen worden gerealiseerd, niet in elke situatie noodzakelijk.

Bij de compacte oplossing van Sauter zijn slechts twee apparaten nodig voor de regeling van de ruimte-druk: de compacte volumestroomregelaar ASV 115 met geïntegreerde tweede regelkring en de ruimte-druksensor EGP 100. "Andere systemen hebben al drie apparaten nodig ten opzichte van de ASV 115, namelijk een statische drukopnemer, een regelaar en een aandrijving," legt Ulrich Fedler uit, Key Account Pharma Solution bij Sauter. "Bij de compacte oplossing is alles in één apparaat geïntegreerd." Het systeem kan worden ingezet voor over- of onderdruk, waarbij een directe omschakeling tussen beide modi mogelijk is. Ook een temperatuurregeling van de ruimte is met dit systeem met twee apparaten mogelijk; wil men daarnaast een verwarmings- of koelingskring aansturen, dan wordt er een ventiel toegevoegd.

Snel ombouwen door directe aansluiting van de ruimte-druksensor

In de cleanroomtechniek wordt de trend steeds meer richting flexibele oplossingen gestuurd, waarbij bijvoorbeeld een eenvoudige volumestroomregeling zo snel mogelijk kan worden omgebouwd naar een ruimte-drukregeling. Door de ruimte-druksensor direct op de VAV-regelaar aan te sluiten, is dit bij het nieuwe systeem van Sauter altijd mogelijk. De montage- of installatiekosten blijven daarbij laag en er zijn geen extra volumestroomboxen nodig, wat duidelijk tijd en kosten bespaart. Omdat er geen andere regelaars tussen zitten, worden de cyclustijden verkort en wordt een hoge regelprecisie bereikt.

Bovendien is de parametrisering zeer eenvoudig. Deze wordt uitgevoerd met de software Case VAV en kan door de installateur of de beheerder zelf worden gedaan. Hierbij worden speciaal ontwikkelde regelapplicaties met hun algoritmen geactiveerd: "Via een keuzemenu met schema's kan de benodigde applicatie voor de betreffende situatie worden geselecteerd. Na de parametrisering en de download wordt deze informatie in de regelaar opgeslagen," legt Fedler uit. Met Case VAV kunnen alle parameters worden gewijzigd en alle karakteristieken worden aangepast, waardoor de beheerder zelfstandiger wordt. In vergelijking met een DDC-regeling biedt de oplossing van Sauter bovendien het voordeel dat deze decentraal werkt en dus onafhankelijk is. "Bij uitval van de DDC regelt het compacte systeem nog verder, zolang de ventilatie blijft draaien," aldus Fedler.

Testen van regelapplicaties in een speciaal ontwikkelde testcabine

De regelapplicaties werden vooraf door de ontwikkelaars nauwkeurig getest in een speciaal geconstrueerde ruimte-druk-testcabine. "Zo wordt gegarandeerd dat alleen die applicaties worden geïmplementeerd die zich bewijzen," verklaart Fedler. Omdat de ruimte-drukregeling op verschillende manieren kan worden opgebouwd, bijvoorbeeld met constante toevoer en variabele afvoer of omgekeerd, kan het regelgedrag bijvoorbeeld bij verschillende lekkages in de ruimte worden gecontroleerd. De grootste uitdaging bij de ontwikkeling van de compacte oplossing was echter om de regelapplicaties en de eisen aan de functies zodanig te implementeren dat de hardware-ingangen en -uitgangen konden worden behouden. "De compacte volumestroomregelaar ASV 115 beschikt over ingangen en uitgangen die naar wens kunnen worden geconfigureerd. Door het opslaan van kant-en-klare applicaties in de software worden ze volgens de keuze ingesteld en mogelijk gemaakt dat de ruimte-druksensor kan worden aangesloten," legt Fedler uit.

Een ander voordeel van het compacte systeem is de hoge positioneringsnauwkeurigheid van de klepactuatie. Door de goede tandwieloplossing is het mogelijk om de klep nauwkeurig af te stellen en het schommelen van de ruimte-druk te minimaliseren. Zo kan niet alleen een exacte regeling en een stabiele regelgrootte in dichte cleanrooms, sluizen en voorruimtes worden gegarandeerd, maar kunnen ook de drukniveaus betrouwbaar worden gehandhaafd om kruiscontaminatie te voorkomen.