PHÒNG THÍ NGHIỆM UKRAINE: PHÒNG SẠCH TIẾT KIỆM CHI PHÍ VỚI FFUS

Vào năm 2022, một khách hàng của chúng tôi tại Ukraine đã liên hệ với chúng tôi với yêu cầu tạo ra một số phòng sạch thí nghiệm đạt tiêu chuẩn ISO 7 và ISO 8 để trồng cây trong một tòa nhà hiện có, tuân thủ tiêu chuẩn ISO 14644. Chúng tôi được giao nhiệm vụ thiết kế và sản xuất toàn bộ dự án. Gần đây, tất cả các thiết bị đã được vận chuyển đến công trường và sẵn sàng cho việc lắp đặt phòng sạch. Vì vậy, bây giờ chúng tôi muốn tóm tắt dự án này.

Chi phí xây dựng phòng sạch không chỉ cực kỳ tốn kém về vốn đầu tư mà còn phụ thuộc vào số lần trao đổi không khí và hiệu quả lọc. Chi phí vận hành cũng rất cao, vì chất lượng không khí phù hợp chỉ có thể được duy trì bằng cách vận hành liên tục. Chưa kể đến việc vận hành tiết kiệm năng lượng và tuân thủ liên tục các tiêu chuẩn phòng sạch, điều này khiến phòng sạch trở thành một trong những cơ sở hạ tầng quan trọng nhất đối với công nghệ sản xuất và phòng thí nghiệm.

Giai đoạn thiết kế và chuẩn bị

Vì chúng tôi chuyên về thiết kế và thi công phòng sạch theo yêu cầu cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau, chúng tôi rất vui mừng chấp nhận thử thách với hy vọng có thể cung cấp một giải pháp đơn giản, tiết kiệm chi phí và thậm chí vượt quá mong đợi. Trong giai đoạn thiết kế, chúng tôi đã tạo ra các bản phác thảo chi tiết về không gian sạch, bao gồm các phòng sau:

Danh sách các phòng sạch

Kịch bản tiêu chuẩn: Thiết kế có sử dụng thiết bị xử lý không khí (AHU)

Ban đầu, chúng tôi đã phác thảo một phòng sạch truyền thống với hệ thống xử lý không khí (AHU) có nhiệt độ và độ ẩm ổn định, đồng thời tính toán toàn bộ chi phí. Ngoài thiết kế và sản xuất phòng sạch, báo giá ban đầu và các kế hoạch sơ bộ còn bao gồm một hệ thống xử lý không khí với lưu lượng cung cấp không khí cao hơn 15-20% so với yêu cầu. Các kế hoạch ban đầu được thực hiện theo nguyên tắc dòng chảy tầng với các đường ống cấp và hồi khí, cùng với bộ lọc HEPA H14 tích hợp.

Tổng diện tích không gian sạch cần xây dựng khoảng 50 m2, về cơ bản có nghĩa là gồm nhiều phòng sạch nhỏ.

Chi phí cao hơn khi thiết kế với hệ thống xử lý không khí (AHU).

Chi phí đầu tư điển hình cho một phòng sạch hoàn chỉnh sẽ khác nhau tùy thuộc vào:

• Mức độ sạch sẽ cần thiết của phòng sạch;

• Công nghệ được sử dụng;

• Kích thước các phòng;

• Phân chia không gian sạch.

Điều quan trọng cần lưu ý là để lọc và trao đổi không khí đúng cách, cần công suất cao hơn nhiều so với môi trường văn phòng thông thường. Chưa kể, các phòng sạch kín khí cũng cần nguồn cung cấp không khí trong lành.

Trong trường hợp này, không gian sạch được chia nhỏ trên một diện tích sàn rất nhỏ, với 3 phòng nhỏ hơn (Phòng thí nghiệm số 1, Phòng thí nghiệm số 2, Lối vào vô trùng) có yêu cầu về độ sạch theo tiêu chuẩn ISO 7 và ISO 8, dẫn đến chi phí đầu tư ban đầu tăng đáng kể. Dễ hiểu là chi phí đầu tư cao cũng khiến nhà đầu tư lo ngại, vì ngân sách cho dự án này rất hạn chế. 

Thiết kế lại với giải pháp FFU tiết kiệm chi phí

Theo yêu cầu của nhà đầu tư, chúng tôi bắt đầu tìm kiếm các phương án giảm chi phí. Bố cục phòng sạch cũng như số lượng cửa và hộp chuyển vật liệu đã được cung cấp, nhưng không thể tiết kiệm thêm chi phí ở những khâu này. Ngược lại, việc thiết kế lại hệ thống cung cấp khí dường như là một giải pháp hiển nhiên.

Do đó, trần của các phòng được thiết kế lại thành bản sao, thể tích không khí cần thiết được tính toán và so sánh với chiều cao của phòng hiện có. May mắn thay, có đủ không gian để tăng chiều cao. Ý tưởng là đặt các thiết bị lọc không khí (FFU) xuyên qua trần nhà, và từ đó cung cấp không khí sạch cho các phòng sạch thông qua bộ lọc HEPA với sự hỗ trợ của hệ thống FFU. Không khí hồi lưu được tuần hoàn nhờ trọng lực thông qua các ống dẫn khí trên tường, được lắp đặt âm vào tường, để không gian không bị lãng phí.

Khác với AHU, FFU cho phép không khí lưu thông vào từng khu vực để đáp ứng nhu cầu của khu vực đó.

Trong quá trình thiết kế lại, chúng tôi đã lắp đặt điều hòa không khí gắn trần với công suất phù hợp, có thể vừa sưởi ấm vừa làm mát không gian. Các thiết bị phân phối khí (FFU) được bố trí để đảm bảo luồng không khí tối ưu trong không gian.

Đã đạt được hiệu quả tiết kiệm chi phí.

Việc thiết kế lại đã mang lại những khoản tiết kiệm đáng kể vì thiết kế mới cho phép loại bỏ một số yếu tố tốn kém như...

· AHU;

• Hệ thống ống dẫn hoàn chỉnh với các bộ phận điều khiển;

• Van điều khiển bằng động cơ.

Thiết kế mới bao gồm một hệ thống rất đơn giản, không chỉ giúp giảm đáng kể chi phí đầu tư mà còn dẫn đến chi phí vận hành thấp hơn so với hệ thống AHU.

Trái ngược với thiết kế ban đầu, hệ thống được thiết kế lại phù hợp với ngân sách của nhà đầu tư, vì vậy chúng tôi đã nhận được hợp đồng thực hiện dự án.

Phần kết luận

Dựa trên những kết quả đạt được, có thể khẳng định rằng việc triển khai phòng sạch với hệ thống FFU tuân thủ tiêu chuẩn ISO14644 hoặc GMP có thể giúp giảm chi phí đáng kể. Lợi thế về chi phí có thể đạt được cả về chi phí đầu tư và chi phí vận hành. Hệ thống FFU cũng rất dễ điều khiển, do đó, nếu cần thiết, phòng sạch có thể được tạm ngừng hoạt động trong thời gian nghỉ ca.