בשנת 2022, פנה אלינו אחד מלקוחותינו באוקראינה בבקשה ליצור מספר חדרי מעבדה נקיים בתקן ISO 7 ו-ISO 8 לגידול צמחים בתוך מבנה קיים, העומדים בתקן ISO 14644. הופקדנו על התכנון והייצור המלאים של הפרויקט. לאחרונה כל הפריטים הגיעו לאתר והם מוכנים להתקנת חדר נקי. לכן, כעת ברצוננו לסכם את הפרויקט.
עלות חדר נקי אינה רק עתירת השקעה רבה, אלא גם תלויה במספר החלפות האוויר הנדרשות וביעילות הסינון. תפעול יכול להיות יקר ביותר, שכן ניתן לשמור על איכות אוויר נאותה רק באמצעות פעולה קבועה. שלא לדבר על תפעול חסכוני באנרגיה ועמידה מתמדת בתקני חדר נקי שהופכים חדר נקי לאחת התשתיות החשובות ביותר עבור טכנולוגיית ייצור ומעבדות.
שלב התכנון וההכנה
מאחר שאנו מתמחים בחדרי נקיון בהתאמה אישית לצרכים תעשייתיים שונים, קיבלנו בשמחה את האתגר בתקווה שנוכל לספק פתרון פשוט וחסכוני שאף יעלה על הציפיות. בשלב התכנון, יצרנו סקיצות מפורטות של החלל הנקי, שאמורות לכלול את החדרים הבאים:
רשימת חדרים נקיים
| שם החדר | גודל החדר | גובה התקרה | מחלקת ISO | חילופי אוויר |
| מעבדה 1 | אורך 6*רוחב 4 מטר | 3m | ISO 7 | 25 פעמים/שעה |
| מעבדה 2 | אורך 6*רוחב 4 מטר | 3m | ISO 7 | 25 פעמים/שעה |
| כניסה סטרילית | אורך 1*רוחב 2 מטר | 3m | ISO 8 | 20 פעמים/שעה |
תרחיש סטנדרטי: תכנון עם יחידת טיפול באוויר (AHU)
בתחילה, שרטטנו חדר נקי מסורתי עם יחידת טיפול אוויר (AHU) בעלת טמפרטורה ולחות קבועים וחישבנו את העלות הכוללת. בנוסף לתכנון וייצור החדרים הנקיים, ההצעה הראשונית והתוכניות המקדימות כללו יחידת טיפול באוויר עם אספקת אוויר גבוהה יותר ב-15-20% מהנדרש. התוכניות המקוריות נעשו בהתאם לכללי זרימה למינרית עם סעפות אספקה והחזרה ומסנני H14 HEPA משולבים.
סך כל השטח הנקי שייבנה היה בשטח של כ-50 מ"ר, מה שמשמעותו למעשה מספר חדרים נקיים קטנים.
עלות גבוהה יותר כאשר מתוכנן עם AHU
עלות השקעה אופיינית עבור חדרים נקיים שלמים משתנה בהתאם ל:
· רמת הניקיון הנדרשת של החדר הנקי;
·טכנולוגיה בה נעשה שימוש;
·גודל החדרים;
· חלוקת החלל הנקי.
חשוב לציין שכדי לסנן ולהחליף את האוויר כראוי, נדרשות דרישות חשמל גבוהות בהרבה מאשר למשל בסביבת משרד רגילה. שלא לדבר על כך שגם חדרים נקיים אטומים הרמטית דורשים אספקת אוויר צח.
במקרה זה, החלל הנקי חולק באופן משמעותי על פני שטח רצפה קטן מאוד, שבו 3 חדרים קטנים יותר (מעבדה מס' 1, מעבדה מס' 2, כניסה סטרילית) עמדו בדרישות ניקיון של ISO 7 ו-ISO 8, מה שהביא לעלייה משמעותית בעלות ההשקעה הראשונית. מובן שעלות ההשקעה הגבוהה זעזעה גם את המשקיע, שכן התקציב לפרויקט זה היה מוגבל.
עיצוב מחדש עם פתרון FFU חסכוני
לבקשת המשקיע, התחלנו לבחון אפשרויות להפחתת עלויות. סידור החדר הנקי, כמו גם מספר הדלתות ותיבות המעבר נקבע, לא ניתן היה להשיג חיסכון נוסף כאן. לעומת זאת, עיצוב מחדש של מערכת אספקת האוויר נראה כפתרון מתבקש.
לכן, תקרות החדרים עוצבו מחדש כעותקים, נפח האוויר הנדרש חושב והושווה לגובה החדר הזמין. למרבה המזל, היה מספיק מקום להגדיל את הגובה. הרעיון היה להציב יחידות מסנן אוויר דרך התקרות, ומשם לספק אוויר נקי לחדרים הנקיים באמצעות מסנני HEPA בעזרת מערכת FFU (יחידות מסנן מאוורר). אוויר חוזר מוחזר בעזרת כוח הכבידה דרך תעלות אוויר על קירות צדדיים, המותקנות בקירות, כך שלא יאבד מקום.
בניגוד למערכות AHU, מערכות FFU מאפשרות לזרום אוויר לכל אזור כדי לעמוד בדרישות של אותו אזור ספציפי.
במהלך העיצוב מחדש, כללנו מזגן המותקן בתקרה בעל קיבולת מספקת, שיכול לחמם ולקרר את החלל. מערכות החימום והניקוז מסודרות כך שיספקו זרימת אוויר אופטימלית בחלל.
חיסכון בעלויות הושג
העיצוב מחדש הביא לחיסכון משמעותי, שכן העיצוב החדש אפשר הוצאת מספר אלמנטים יקרים כגון
·יחידת חימום;
מערכת תעלות מלאה עם רכיבי בקרה;
· שסתומים ממונעים.
התכנון החדש מורכב ממערכת פשוטה מאוד שלא רק מפחיתה משמעותית את עלויות ההשקעה, אלא גם מובילה לעלויות תפעול נמוכות יותר בהשוואה למערכת AHU.
בניגוד לתכנון המקורי, המערכת שעוצבה מחדש התאימה לתקציב של המשקיע, ולכן חתמנו על חוזה לפרויקט.
מַסְקָנָה
לאור התוצאות שהושגו, ניתן לקבוע כי הטמעת חדרים נקיים עם מערכות FFU העומדות בתקני ISO14644 או GMP יכולה להביא להפחתת עלויות משמעותית. ניתן להשיג יתרון עלויות הן מבחינת עלויות ההשקעה והן מבחינת עלויות התפעול. ניתן גם לשלוט בקלות רבה במערכת FFU, וכך, במידת הצורך, ניתן להפסיק את פעילות החדר הנקי בתקופות מחוץ למשמרת.
זמן פרסום: 28 באפריל 2023