Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế hệ thống HVAC phòng sạch

Như đã nói ở bài viết những yêu cầu với hệ thống HVAC phòng sạch. Chúng ta đều biết rằng hệ thống HVAC rất quan trọng đối với các phòng sạch. Vậy để làm sao để thiết kế được một hệ thống xử lý tốt nhất cho môi trường kiểm soát nghiêm ngặt này? Hãy cùng tìm hiểu xem có những yếu tố nào ảnh hưởng đến việc thiết kế hệ thống HVAC phòng sạch nhé.

Các yếu tố ảnh hưởng đến kỹ thuật HVAC trong phòng sạch?

Như đã nói ở bài viết trước, thật dễ dàng để chúng ta làm sạch một căn phòng nếu không có người, không có thiết bị, không có nguyên vật liệu. Nhưng phòng sạch đâu tạo ra để trưng bày, do đó mọi hoạt động xảy ra trong môi trường này đều phải được tính toán kỹ lưỡng để thiết kế hệ thống HVAC.

Dưới đây là một số yếu tố ảnh hưởng:

  • Cấp độ sạch của phòng sạch
  • Cách bố trí phòng sạch
  • Số người làm việc trong phòng
  • Các thiết bị trong phòng (tăng nhiệt)
  • Sử dụng tủ hút và tủ an toàn sinh học
  • Hệ thống chiếu sáng phòng sạch
  • Mức độ chênh lệch áp suất
  • Nhiệt độ và độ ẩm 
  • Mức độ chính xác cần thiết

Sau đây, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết các yếu tố này.

Cách bố trí phòng sạch

Lưu lượng không khí trong phòng sạch sẽ ảnh hưởng đến lượng không khí mà hệ thống HVAC phải cung cấp. Phòng càng lớn sẽ càng cần nhiều không khí. Thể tích của các phòng sạch và cách bố trí của chúng phải được sử dụng cho tính toán HVAC.

bố trí phòng sạch

Phòng sạch thí nghiệm

Người thiết kế có thể quên một vấn đề là chiều cao của các phòng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến luồng không khí. Một trong các cách để tiết kiệm chi phí là hạ chiều cao của phòng. Chúng ta có thể thấy được sự khác biệt khi so sánh luồng không khí trong máy tính bằng cách sử dụng các đầu vào giống nhau nhưng thay đổi kích thước của phòng hoặc chiều cao của trần.

Ảnh hưởng của số người làm việc trong phòng sạch khi thiết kế HVAC

Mức độ ô nhiễm trong không khí của phòng sạch phụ thuộc phần lớn vào các hoạt động trong phòng và nhân viên vận hành.

Hầu hết các hạt bụi tạo ra trong phòng sạch đều từ con người. Các phần tử trong không khí như tế bào da, mỹ phẩm, nước hoa, nước bọt, vụn quần áo (xơ vải, sợi) và tóc đều là những nguồn ô nhiễm thường gặp.

Khi thiết kế hệ thống HVAC phòng sạch, phải tính đến số lượng người làm việc trong phòng cùng một lúc. Càng nhiều người làm việc, càng cần nhiều không khí sạch với số lần trao đổi gió lớn hơn để loại bỏ các chất gây ô nhiễm.

người làm việc trong phòng sạch

Ngoài ra con người không chỉ tạo ra hạt mà còn sinh ra nhiệt. Nhà thiết kế phải tính toán mức độ điều hòa để bù đắp nhiệt mà toàn bộ người vận hành trong phòng sạch tạo ra.

Cuối cùng, nhân viên vận hành Clean room thường phải mặc các bộ đồ bảo hộ để hạn chế ô nhiễm. Do vậy cần phải duy trì một môi trường thoải mái khi làm việc thường từ 66,5 ° F đến 70 ° F (19 ° C và 21 ° C) để đạt được hiệu quả công việc cao nhất.

Ảnh hưởng của các thiết bị khi thiết kế HVAC phòng sạch.

Tương tự như con người, thiết bị cũng tạo ra nhiệt và bụi. Nhiệt tăng được tạo ra bởi thiết bị bên trong phòng sạch được sử dụng để xác định yêu cầu làm mát.

Thiết bị phòng sạch trong phòng, cùng với quá trình sản xuất sản phẩm, tạo ra bụi phải được loại bỏ với lượng không khí thích hợp.

Tủ hút hoặc tủ an toàn sinh học

Tủ hút cần cung cấp không khí liên tục — giống như phòng sạch. Nguồn cung cấp không khí này phải được tính toán khi thiết kế HVAC của phòng sạch.

Hơn nữa, nếu tủ hút hút không khí bên ngoài tòa nhà, giống như tủ an toàn sinh học, thì không khí thải ra phải được thay thế bằng không khí trong lành.

Không khí trong lành này sẽ cần được điều hòa (nhiệt độ và độ ẩm tương đối), và quá trình để đạt được điều đó đòi hỏi phải có bộ phận tạo khí hoặc xử lý không khí (AHU) lớn hơn.

Nếu không khí hút ra từ tủ hút không được tính đến trong tính toán HVAC thì có thể xảy ra vấn đề không có đủ không khí đẩy vào phòng để duy trì áp suất dương.

Mặt khác, áp suất trong phòng có thể thành chênh lệch âm và hút một số không khí bẩn từ bên ngoài căn phòng vào.

Ảnh hưởng của hệ thống chiếu sáng khi thiết kế hệ thống HVAC phòng sạch

Mức độ chiếu sáng cần thiết cũng sẽ ảnh hưởng đến nhiệt tạo ra bên trong phòng sạch và do đó chúng ta cần tính toán để làm mát.

Ánh sáng văn phòng thông thường 300 lux so với ánh sáng chính xác cao 1200 lux sẽ không tạo ra cùng một lượng nhiệt.

chiếu sáng và HVAC phòng sạch

Ngoài ra ở các phòng sạch yêu cầu độ sạch cao thì trần phòng sạch sẽ cần nhiều bộ lọc hơn, do đó việc sắp xếp và tính toán để tối ưu giữa độ sạch và độ sáng là cực kỳ quan trọng.

Độ chênh lệch áp suất khi thiết kế HVAC phòng sạch

Mức độ chênh lệch áp suất trong các phòng yêu cầu độ sạch cao sẽ cao hơn, từ đó không khí sẽ ít bị rò rỉ ra bên ngoài phòng sạch.

Áp suất dương sẽ ngăn cản không khí bên ngoài tràn vào phòng sạch còn áp suất âm sẽ ngăn cản không khí tràn ra khỏi phòng sạch sang môi trường bên ngoài hoặc phòng liền kề.

Nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài

Nếu không khí có thể được tuần hoàn trong phòng sạch, thì thời tiết bên ngoài chỉ tác động nhẹ đến hệ thống HVAC.

Tuy nhiên, đối với các phòng sạch làm việc với các sản phẩm độc hại, lượng khí tạo thành có thể lên tới 100% không khí trong lành. Trong các loại phòng sạch này, hệ thống HVAC sẽ phức tạp hơn nhiều.

Ví dụ: một số vùng vào mùa đông, hệ thống HVAC cần lấy không khí bên ngoài ở -22 ° F (-30 ° C), làm ấm nó lên đến 68 ° F (20 ° C), loại bỏ độ ẩm và đưa nó vào phòng.

Mức độ chính xác cần thiết

Cuối cùng nhưng chắc chắn không kém phần quan trọng, mức độ chính xác mà phòng sạch cần cũng sẽ ảnh hưởng đến thiết kế của hệ thống HVAC.

Hệ thống điều khiển nhiệt độ chính xác cao có thể điều khiển đến ± 0,25 ° F (± 0,15 ° C) và ± 2% đối với độ ẩm.

Phòng sạch hiếm khi cần độ chính xác cao như vậy. Thông thường, độ chính xác ± 2 ° F (± 1 ° C) đối với nhiệt độ và ± 10% đối với độ ẩm là đủ. Mức độ chính xác phụ thuộc vào các hoạt động trong phòng sạch.

Brian

Bài viết mới nhất