מבוא
חדרים נקיים הינו מושג נפוץ בתעשיות רבות שכוללות את הפארמה והמדיקל דיוויס, קנאביס רפואי ועוד. המטרה העיקרית של החדרים הנקיים בתעשיות אלו הינה מניעת זיהום המוצר במהלך תהליך הייצור. שני המרכיבים העיקרים של חדרים נקיים הינם:
- חומרי מבנה- קירות, תקרות, רצפה ועוד שיוצרים את החלל הנקי מהסביבה
- מערכת מיזוג האוויר (HVAC- Heating Ventilating Air Conditioning). מערכת זו אחראית על אספקה וטיפול האוויר בצורה מבוקרת ונשלטת אל תוך אותם חדרים נקיים.
במאמר הזה נבחן את ההבדלים העיקריים במערכות HVAC ונסקור רכיבים שאחראים על הפרמטרים הקריטים בתוך החלל שנקרא חדר נקי.
מטרת מערכת המיזוג (HVAC) בחדרים נקיים
- מניעת זיהום– ע”י שילוב של תכנון נכון למערכת HVAC, וחדרים נקיים. רק אוויר נקי ומפולטר ייכנס לחדרים הנקיים שהינם מבודדים מהסביבה החיצונית.
- מניעה זיהום צולב (cross contamination)- חומר של מוצר אחד מתערבב עם חומרים של מוצר אחר. מתי זיהום צולב יכול לקרות? במגע פיזי בין החומרים או ע”י אוויר שנושא את החלקיקים של חומר .
- הגנה על בטיחות העובד- למשל במקרה של עבודה עם חומרים מסוכנים ו/או פוטנטים, האוורור בחדר צריך להיות מספיק כדי שהעובד לא יפגע – בטווח הקצר או ארוך עקב שאיפת אדים/גזים מסוכנים וכדומה.
- נוחות העובד- אחד האספקטים החשובים בקבלת מוצר איכותי בתהליכים ידניים שנעשים ע”י העובדים. למשל חום/קור יתר- ימנעו מהעובד להתרכז בתהליך הייצור, והוא עלול לעשות טעויות ואף לזהם את המוצר.
- עבודה בסביבת עבודה מוגדרת ומבוקרת לקבלת איכות מוצר רצויה, בדר”כ ע”י בקרת טמפרטורת, לחות יחסית ולחצים. כך למשל אם תהליך ייצור צריך להתבצע בטמפרטורה בין 20-23°C בגלל שהמוצר רגיש לטמפרטורה, הרי חריגה מהתנאים האלו עלולה להשפיע על טיב המוצר.
- שמירה על איכות סביבה- פליטת אוויר שאינה מבוקרת בחזרה לאטמוספרה יכולה לסכן לא רק את העובדים של המפעל אלא את הסביבה החיצונית.
סוגים עיקרים של מערכות מיזוג HVAC בחדרים נקיים
ישנם שני סוגים עיקרים של מערכת HVAC: מערכת עם זרימה חד כיוונית (Once-Thru Air) ומערכת שמסכררת את האוויר (Recirculated (return) air).
לרוב בשני המקרים, אוויר עובר טיפול ע”י מערכת OSA (Outside Air) שמטפלת באוויר צח.
- האוויר נכנס לתוך OSA (יחידת אוויר צח) דרך מערכת סינון ראשונית, בעזרת מפוח יניקה שיונק את האוויר אל תוך המערכת.
- בתוך מערכת אוויר עובר טיפול בפרמטרים הבאים
- לחות יחסית– ע”י סוללות קירור, ועיבוי של הלחות על פני הסוללות
- טמפרטורה- ע”י סוללות
- סינון נוסף
אנחנו בחברת RS-NESS כמומחים בתחום נתכנן ונקים עבורכם את המתקן, את החדרים נקיים ואת המערכת מיזוג אוויר, כמו גם נסמיך(נבצע ולידציה) את המתקן, את הציוד ומערכות לקבת אישור מול הרשויות.
לקבלת הצעת מחיר אטרקטיבית - נא צרו אתנו קשר עוד היום
מערכת HVAC מסוג Once-Thru Air (חד כייונית)
- יחידת טיפול אויר (יט”א או AHU Air Handling Unit), מקבלת אוויר מה-OSA וממשיכה כאמור לטפל באוויר
- אוויר מטופל זורם לתוך החדרים הנקיים דרך תעלות מיזוג אוויר
- בכניסה לחדר הנקי האוויר עובר סינון סופי ע”י פילטרי HEPA
- ביציאה מהחדר נקי, האוויר עובר סינון למניעת זיהום אוויר ו-100% ממנו ונפלט לאטמוספירה.
ניתן לראות בסכמה מצורפת את אופן הפעולה של המערכת HVAC מסוג זה:
מערכת HVAC מסוג Recirculated air (מסוחררת)
יט”א מקבלת אוויר מ-OSA, האוויר נכנס לחדר, חלקו מסוחרר בחזרה ליט”א ומשם חוזר לחדר, ורק חלק מהאוויר נפלט החוצה ע”י RXF (release exhaust fan) לאחר טיפול למניעת זיהום סביבה.
- כמו בדוגמה קודמת, OSA זאת שמטפלת באויר צח שמגיע מאטמוספרה, שם עובר האוויר טיפול ראשוני
- מה-OSA עובר ליט”א לטיפול נוסף בלחות, טמפרטורה וסינון
- האוויר מסופק לתוך החדרים נקיים דרך תעלות מיזוג אויר
- בכניסה לחדר נקי עובר סינון סופי ע”י פילטרי HEPA
- האוויר המטופל והמסונן נכנס בשלב הזה לתוך החדר
- ביציאה מהחדר נקי האוויר מתפצל לשניים ביחסים שונים:
- חלק מהאוויר עובר סינון למניעת זיהום אוויר לפני שנפלט החוצה
- וחלק אחר חוזר בחזרה ליט”א ומשם אל תוך החדרים נקיים
יחסי אוויר מסוחרר לעומת אוויר צח יכול להשתנות בין מערכת למערכת, כתלות בדרישות בטיחות, איכות, עלויות וכו
ניתן לראות בסכמה מצורפת את אופן הפעולה של המערכת HVAC מסוג זה:
יתרונות וחסרונות של שני סוגי מערכות מיזוג HVAC
| Once Thrue Air | Recirculated (return) air | |
| יתרונות | מספקת 100% אויר צח. | עומס הסינון על הפילטרים הוא נמוך ,לכן אויר מסונן מסוחרר = תחלופה נמוכה של פילטרים. |
| מקטינה את הסיכון לערבובים של חומרים שונים כיוון שאיןסחרור של האוויר. | היות וחלק מהאוויר כבר מטופל- הבקרה על הפרמטרים הקריטיים (טמפ’,לחות..) טובה יותר. | |
| מסלקת את אויר המכיל חומרים נפיצים או רעילים. | מערכת חסכונית יחסית באנרגיה. | |
| חסרונות | מערכת יקרה מאוד מבחינת צריכת האנרגיה – בכל פעם יש צורך לטפל ב100% אוויר. | השקעה ראשונית מאוד גבוהה (יחידות מיזוג , פילטרים…). |
| תחלופה של פילטרים בתדירות גבוהה היות וטיפול ב100% אוויר צח יעלה את העומסים על הפילטרים ויכול לגרום לסתימתם בתדירות גבוהה. | סיכוי יחסית גבוה לערבובים- היות וישנו סחרור תדיר של האויר בחזרה לחדרים נקיים. לכן בשלב התכנון הכרחי לקחת בחשבון את התהליך הייצור, והמוצרים אותם הולכים לייצר בתוך הקומפלקס של החדרים נקיים. למשל במפעל עם מספר חדרים, החדר מילוי- בקלסיפיקציה הכי גבוהה והחדרים הנלווים יקבלו יט”א יעודית וכך נעשה הפרדה פיזית בין האויר שמגיעה לחדרים הללו לחדרים אחרים בתוך הקומפלקס. איזה חדרים נקיים יהיו תחת אותה יט”א יקבע לפי סקר סיכונים. |
ההחלטה, איזה סוג מערכת מיזוג אוויר נדרשת, חייבת להתקבל כבר בשלב התכנון. זו אחת ההחלטות החשובות ביותר בהקמת חדרים נקיים. ההחלטה צריכה להתבסס על:
- סקר סיכונים
- היתרונות והחסרונות הנמצאים בטבלה הנ”ל,
- תהליכי הייצור הספציפים במפעל, וסוג המוצר אותו מייצרים (מוצרים סטרילים, אבקות, קנאביס רפואי, ביולוגים או כימים ועוד). למשל אם מדובר על מוצרים סטריליים- בהם האספטיות של המוצר היא קריטית- מומלץ להשתמש במערכת HVAC מסוג Recirculated (return) air. לעומת זאת באבקות עדיף להשתמש ב Once-Thru Air
- אספקטים בטיחותיים (עבודה עם חומרים פוטנטים, מסוכנים שידרשו אספקה גבוהה יחסית של אוויר צח).
חשוב לציין כשמדובר בקומפלקס של חדרים נקיים- יש אפשרות לשילוב של שתי המערכות, חלק מהחדרים עם 100% הספקת אוויר חיצוני ואחרים עם אויר מסוחרר כתלות בפעילות בתוך החדר הספציפי.
איך נוכל לעזור?
אנחנו בחברת RS-NESS כמומחים בתחום ההנדסה וניהול פרויקטים נתכנן ונקים עבורכם את המתקן, את החדרים נקיים ואת המערכת מיזוג אוויר, כמו גם נסמיך(נבצע ולידציה) את המתקן, את הציוד ומערכות לקבת אישור מול הרשויות.
לקבלת הצעת מחיר אטרקטיבית נא צרו אתנו קשר
