Die Cleanzone zeigt, wie sich Energieeffizienz leben lässt

Spojrzenie branży dzisiaj skupia się bardziej na efektywności energetycznej. Źródło: Messe Frankfurt Exhibition GmbH

Efektywność energetyczna pomieszczeń czystych stała się jednym z głównych tematów w ciągu ostatnich dwudziestu lat. Istnieje wiele skutecznych rozwiązań. Jakie to są i jak je obsługiwać, dowiedzą się odwiedzający targi czystych pomieszczeń Cleanzone 25 i 26 września 2024 roku we Frankfurcie nad Menem.

Wojny i kryzysy na całym świecie sprawiają, że przyszłe zaopatrzenie w energię wydaje się niepewne lub koszty rosną. A może i jedno, i drugie. Do tego dochodzi konieczność zmniejszenia śladu węglowego i emisji kolejnych gazów cieplarnianych. Odzwierciedleniem tego jest „Europejski Zielony Ład”: osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku. Rozporządzenie UE w sprawie taksonomii określa ramy techniczne dla tego celu. Zgodnie z nim, stopień ekologicznej zrównoważoności inwestycji ma być mierzalny, z obowiązkami ujawniania „niefinansowych” cech ekologicznych i zrównoważonego rozwoju firm.

Wszystko to wymusza oszczędzanie energii. Ale akurat w pomieszczeniu czystym?

Pomysły na efektywność energetyczną z efektem mnożnikowym

To prawda: pomieszczenie czyste musi być przede wszystkim czyste. Efektywność energetyczna zajmuje w tym przypadku drugorzędne miejsce. Do lat 2000 niewiele się myślało o kosztach energii, a głównym celem było zapewnienie niezbędnej czystości dla procesu. Jednakże szczególnie kondycjonowanie i oczyszczanie powietrza wymaga dużo energii, która staje się coraz droższa. W związku z tym, w ciągu ostatnich dwudziestu lat, energia ta przekształciła się z dostępnego towaru w czynnik determinujący koszty.

Obecnie coraz bardziej skupia się uwagę na efektywności energetycznej, ponieważ jej znaczenie liczbowe staje się coraz bardziej uświadomione. Na przykład, aż 60 procent kosztów całkowitego zużycia energii można przypisać pomieszczeniom czystym w instytucji Fraunhofer. Co dobre: pomysły na oszczędzanie energii powinny mieć duży efekt mnożnikowy, a w instytucji Fraunhofer już pracuje się nad wykorzystaniem tego potencjału.

Również w Niemieckim Stowarzyszeniu Inżynierów (VDI) rozwijają się duże inicjatywy. Grupa robocza obecnie opracowuje nową wytyczną dotyczącą efektywności energetycznej. Zadaniem jest aktualizacja wytycznej VDI 2083, arkusz 4.2 „Technika pomieszczeń czystych – Efektywność energetyczna”, obowiązującej od 2011 roku, która nie jest już w pełni aktualna.

Na spotkaniu zasiadają przedstawiciele wszystkich zainteresowanych grup, czyli głównie projektanci, wykonawcy i operatorzy systemów pomieszczeń czystych, przedstawiciele nauki i edukacji, producenci systemów sterowania i regulacji oraz komponentów do pomieszczeń czystych. „Mamy nadzieję, że wkrótce zatwierdzimy projekt”, cieszy się Thomas Wollstein, naukowy pracownik tej grupy roboczej VDI. Już teraz może powiedzieć, że głównymi punktami wytycznej będą „Projekt pomieszczenia czystego i wentylacji” oraz „Ekonomiczna eksploatacja”. Dodatkowo omówione zostaną tematy: „Zużycie energii w pomieszczeniach czystych”, „Parametry i szczególne cechy energii w pomieszczeniach czystych”, „Proces oceny i zwiększania efektywności energetycznej”, „Wymagania użytkowników, warunki planowania”, „Uruchomienie” oraz „Optymalizacja operacyjna związana z energią (eBO)”.

Nowe treści wytycznej VDI 2083 często przypominają odpowiednie części norm DIN EN ISO 14644. Jest to logiczne, ponieważ grupy robocze VDI zwykle uczestniczą w międzynarodowych gremiach, a ich wytyczne mają zawsze znaczenie międzynarodowe. Branża coraz bardziej skupia się na efektywności energetycznej.

Po początkowym uświadomieniu sobie tematu „Efektywność energetyczna w pomieszczeniu czystym”, szybko można znaleźć wiele punktów wyjścia. Na przykład, można rozważyć, aby nie eksploatować pomieszczenia czystego przez cały tydzień 24 godziny na dobę z najwyższą częstotliwością wymiany powietrza, lecz tylko podczas czasu produkcji. Również istnieje wiele różnych – i różnie „energochłonnych” – metod osiągnięcia określonych stanów powietrza i czystości.

Ogrzewanie, wentylacja i technika wentylacyjna często są na pierwszym miejscu. A według zasady, że najtańsze pomieszczenie czyste to takie, którego nie trzeba budować, przy nowym projekcie zawsze warto rozważyć: czy nie wystarczy czyste pomieszczenie? Czy nie wystarczy niższa klasa pomieszczenia czystego?

W przypadku istniejącego pomieszczenia czystego, w celu optymalizacji energetycznej pomocne jest strategiczne podejście. Na przykład, operator może kierować się schematem czterech punktów i zadać sobie następujące pytania:
1. Czy mogę wymienić istniejące filtry na lepsze?
2. Czy moje pomieszczenie czyste ma już możliwości odzysku ciepła?
3. Na ile można ewentualnie zmniejszyć liczbę wymian powietrza na godzinę?
4. Jak można poprawić wydajność silników lub napędów?

Kluczowe jest, aby naprawdę szczerze zadawać te pytania. Tradycyjne zasady, takie jak 20-krotna wymiana powietrza i 30-procentowe zapotrzebowanie na powietrze zewnętrzne, powinny „trafić do lamusa”. Jednym z głównych elementów jest kierunek przepływu powietrza. Szczególnie ważne jest, aby powietrze zasysane z zewnątrz przez końcowe filtry do pomieszczenia czystego nie było później wypuszczane na zewnątrz. Zamiast tego, powietrze już oczyszczone powinno pozostawać w pomieszczeniu i krążyć w obiegu. Do tego służą na przykład praktyczne jednostki filtrujące z wentylatorami (FFU). One wielokrotnie oczyszczają powietrze i dostarczają do pomieszczenia powietrze bogate w tlen z zewnątrz. Ogólnie, koncepcje recyrkulacji powietrza stanowią podstawę dobrej efektywności energetycznej w pomieszczeniu czystym.

Kolejnym czynnikiem są tolerancje. Niektórzy operatorzy pomieszczeń czystych ustalają je na początku, nie myśląc o optymalizacji energetycznej. Jednak jeśli produkt, który wytwarzają, toleruje wilgotność od 20 do 80 procent, nie ma potrzeby zawężania tych granic. A jeśli temperatura może być ustawiona na 21 °C ± 3 °C zamiast 21 °C ± 1 °C, można zaoszczędzić kolejną energię.

Gdy temperatura na zewnątrz i wewnątrz jest zgodna, można nawet przejść do chłodzenia naturalnego, co pozwala zaoszczędzić (przynajmniej tymczasowo) energię zużywaną przez klimatyzację.

Jak wygląda strategia zwiększania efektywności energetycznej w pomieszczeniu czystym i jakie produkty są do tego odpowiednie na obecnym etapie rozwoju technologii, pokazują targi czystych pomieszczeń Cleanzone, które odbędą się 25 i 26 września 2024 roku we Frankfurcie nad Menem.