Климатизация на чисти помещения

Чистите помещения са основен елемент от редица промишлени производства, в които протичането на производствения процес изисква среда с много ниско ниво на запрашеност, съответстваща на определен клас на чистота.

 Постигането му е свързано с предприемането на целенасочени мерки за ограничаване на източниците на прах и замърсявания. Необходимо е също поддържането на подходящи температура и относителна влажност на въздуха, звуково налягане, амплитуда на допустимите вибрации, свръхналягане спрямо съседни помещения, подходяща интензивност на електростатичното поле.

Основна роля за поддържането на подходящи параметри на микроклимата в чистите помещения играе системата за климатизация. Сред основните изисквания към тези системи е подаването на достатъчно количество въздух за отвеждане на праховите частици съгласно класа на чистота и на топлопритоците при необходимост, както и поддържане на подходящи стойности на относителна влажност.

Необходимо е също да се предотвратят възможностите за образуване на застойни зони.

Особености при климатизацията
Характерно за климатизацията на чистите помещения е целогодишното поддържане на постоянни стойности на основните параметри на микроклимата като температура, относителна влажност, подвижност на въздуха и т. н.

Стойностите на тези параметри се задават предварително, като се определят и допустимите граници на отклонение. Поддържането на параметрите е постоянно и независимо от измененията във времето на технологичните процеси.

Обикновено температурата се поддържа в границите около 20-23 оС, като допустимото отклонение е най-много до  ± 1 оС. По отношение на влажността тя обикновено се поддържа в границите от около 40 докъм 60%.

Допустимото отклонение обикновено е от не повече от 5%. За да се осигури поддържането на по-високо налягане в чистите помещения, се препоръчва да се работи със свръхналягане от порядъка на 15 до 25 Ра. При работата на климатичната инсталация не се допуска генерираното при работата на съоръженията ниво на шум да надвишава 50-60 dB(A).

Характерна особеност на климатичните системи за чисти помещения, освен големите специфични дебити на въздуха, е и тристъпалното филтриране на подавания в помещенията въздух. Обикновено системите до голяма степен работят с рециркулационен въздух, което спомага за удължаване живота на използваните филтри. Количеството външен въздух обикновено се равнява на количеството отработен въздух, изхвърлен от местната вентилация и въздуха, преминал към съседни помещения.

Използват се предимно абсолютни филтри
Високите изисквания по отношение на подавания въздух определят и използването предимно на високоефективните (абсолютни) филтри, които осигуряват изключително качествено очистване на въздуха. Към групата на абсолютните филтри се причисляват - EPA, HEPA и ULPA филтрите с класове на филтрация съответно E 10, E 11, Н 12, Н 13, Н 14, U 15, U 16, U 17 съгласно европейския стандарт EN 1822.

С филтрите тип EPA могат да се улавят частици, по-малки от 1 микрон. Тези филтри са много подходящи за очистване на въздуха от бактерии, вируси, тютюнев дим, микроби. Използват се за крайно очистване на въздуха в помещения, отговарящи на високи изисквания като лаборатории, фармацевтични предприятия, производство на електроника и други.

HEPA филтрите клас E12 се считат за подходящи за улавяне на микроби и се използват предимно за крайно очистване на въздуха в помещения, отговарящи на клас 5 и 6 по EN 1822. Тези от клас H13 улавят и аерозоли.

За очистване на въздуха в предприятия от електрониката и фармацията за подходящо се счита използването на филтри тип ULPA. Групата включва филтри с класове H14, U15, U16, U17.

Най-често при климатизацията на чистите помещения се използват HEPA и ULPA филтри.

Предпочитано решение са въздухо-обработващите централи
Различните особености като големина, необходим клас на чистота и т. н. на чистите помещения определят и голямото разнообразие от структурни схеми, използвани при организиране на тяхната климатизация.

За обработването на подавания външен въздух се използват въздухообработващи централи с вградени топлообменници и филтри за двустъпално пречистване на въздуха грубо и фино пречистване. За осигуряване на необходимата влажност обикновено се използва пара и по-рядко оросителни камери.

 При необходимост от изсушаване на въздуха се използва студоносител с температура от порядъка на 2 до 6 оС. Температурата на използвания за загряване на въздуха топлоносител обикновено е до около 90 оС.

В конструкцията на рециркулационните централи обикновено се включват охладител, вентилатор, шумозаглушители и фин филтър, който най-често е разположен на изхода. С оглед предотвратяването на кондензация температурата на студоносителя е по-висока от температурата на оросяване.

За климатизация на чисти помещения се препоръчва използването на въздухообработващи централи, предназначени специално за подобни приложения, което би гарантирало минимално отделяне на прах от обтичаните от въздуха елементи и, съответно, незадържане на прахови частици по вътрешните повърхности на контактуващите с въздуха повърхности. Сред изискванията е и постигането на голяма въздухоплътност.

Монтажът на въздухообработващите централи обикновено е в близост до климатизираното чисто помещение в обособено за целта отделно помещение. Поради значителното пространство, което заемат подобни централи и при възникване на трудности при обособяването на място за монтаж, за добро решение се счита използването на модулни решения за климатизация.

 Един климатичен модул успешно може да осигури рециркулация на въздуха, както и нагнетяване на предварително обработен въздух. В този случай независимо от големината на помещението се формират отделни зони, обслужвани от едни климатичен модул. В зависимост от дебита въздух, който може да осигури модулът, се определят и размерите на обслужващата зона.

Самите климатични модули обикновено се монтират от външната страна на стените на климатизираното помещение или над тавана. Като основен недостатък на тези системи обикновено се посочва пренасянето на вибрации по конструкцията на климатизираното помещение. Като тяхно предимство може да се посочи големият брой работещи модули за едно помещение, което допринася за по-високата експлоатационна надеждност.

Местна смукателна вентилация
В част от производствата, в които се обособяват чисти помещения, технологичните процеси протичат с отделянето на вредни вещества, за отвеждането на които се препоръчва използването на местни смукатели.

В зависимост от вида, химичния състав, концентрацията се предвижда обработка с цел обезвреждане на отделяните вредности или отделяне и изхвърляне в атмосферата.
Допуска се обединяване на местните смукатели, в случаите когато отделяните вредности имат подобен химичен състав.

Конструктивни елементи
Подаваният въздушен поток към помещенията е основен елемент от постигането на подходящите условия в тях, но за да се гарантира поддържането на подходящ микроклимат от решаващо значение е и контролирането на параметри като използвани строителни покрития, материали и оборудване, както и контрол на постъпващите през входовете и изходите частици.

Конструкцията на помещението е от важно значение с оглед на това да не допуска проникването на замърсявания, в същото време използваните строителни покрития да не допринасят за генерирането на частици в помещението. Материалите за стените, подовете, таваните, осветителните тела, прозорците е необходимо да отговарят на изискванията за изграждане на чисти помещения.

Преди персоналът да влезе в чистите помещения, обикновено преминава през въздушни душове за отстраняване на евентуални замърсяващи вещества.