Hệ Thống HVAC Trong Phòng Sạch: Yếu Tố Cốt Lõi Trong Ngành Công Nghiệp Hiện Đại

Phòng sạch là gì?

Phòng sạch (cleanroom) là một môi trường được kiểm soát với mức độ ô nhiễm thấp, bao gồm các hạt bụi, vi khuẩn, hơi hóa chất hoặc các tác nhân ô nhiễm khác. Trong đó, Hệ thống HVAC trong phòng sạch được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về độ sạch, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, và luồng không khí, nhằm đảm bảo điều kiện tối ưu cho các hoạt động sản xuất, nghiên cứu, hoặc kiểm tra nhạy cảm.

Hệ thống HVAC trong phòng sạch là gì ?

Hệ thống HVAC trong phòng sạch được thiết kế đặc biệt để duy trì môi trường sạch, kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, và mức độ ô nhiễm hạt trong không khí. Đây là một phần quan trọng của các ngành như dược phẩm, điện tử, thực phẩm, y tế, và công nghệ sinh học.

1. Chức năng chính của HVAC trong phòng sạch

• Kiểm soát độ sạch không khí:
  • Lọc không khí để loại bỏ bụi, vi khuẩn, và các hạt ô nhiễm khác.
  • Sử dụng bộ lọc HEPA (High-Efficiency Particulate Air) hoặc ULPA (Ultra-Low Penetration Air).
• Duy trì nhiệt độ và độ ẩm:
  • Đảm bảo các giá trị nhiệt độ và độ ẩm trong khoảng yêu cầu để bảo vệ sản phẩm hoặc quá trình sản xuất.
• Kiểm soát áp suất:
  • Phòng sạch thường được duy trì áp suất dương (cao hơn so với khu vực xung quanh) để ngăn chặn không khí nhiễm bẩn tràn vào.
• Đảm bảo luồng không khí đồng nhất (Unidirectional Flow):
  • Hệ thống HVAC điều chỉnh hướng và tốc độ không khí để giảm thiểu tích tụ hạt bụi.

2. Các thành phần chính của hệ thống HVAC trong phòng sạch

• Bộ lọc không khí:
  • Pre-filters: Lọc thô để loại bỏ các hạt lớn.
  • HEPA/ULPA Filters: Lọc tinh để loại bỏ các hạt nhỏ kích thước từ 0.3 µm trở xuống.
• Hệ thống xử lý không khí (AHU – Air Handling Unit):
  • Làm mát hoặc sưởi ấm không khí trước khi đưa vào phòng sạch.
  • Điều chỉnh độ ẩm để duy trì môi trường tối ưu.
• Máy điều hòa (Chiller hoặc HVAC Unit):
  • Cung cấp nhiệt độ phù hợp để bảo vệ thiết bị và quy trình sản xuất.
• Hệ thống ống dẫn và lưới khuếch tán không khí:
  • Dẫn và phân phối không khí đã qua xử lý vào phòng sạch.
• Cảm biến và hệ thống điều khiển:
  • Theo dõi và kiểm soát các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, và luồng không khí.

3. Quy trình hoạt động của hệ thống HVAC trong phòng sạch

1. Lọc không khí:
   • Không khí từ bên ngoài đi qua các bộ lọc sơ cấp, HEPA, hoặc ULPA.
2. Xử lý nhiệt độ và độ ẩm:
   • Không khí được làm mát, sưởi ấm, hoặc điều chỉnh độ ẩm theo yêu cầu.
3. Duy trì luồng không khí:
   • Hệ thống đảm bảo không khí luân chuyển liên tục để ngăn hạt bụi lắng đọng.
4. Kiểm soát áp suất:
   • Áp suất dương ngăn ngừa sự xâm nhập của các chất ô nhiễm từ khu vực xung quanh.

4. Tiêu chuẩn và phân loại phòng sạch liên quan đến HVAC

• ISO 14644-1: Quy định các cấp độ sạch dựa trên số lượng hạt bụi trên mỗi mét khối không khí.
• GMP (Good Manufacturing Practices): Được sử dụng trong ngành dược phẩm.
• FS209E: Tiêu chuẩn của Hoa Kỳ (cũ, hiện đã được thay thế bằng ISO 14644).

5. Ưu điểm của hệ thống HVAC trong phòng sạch

• Giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn sản phẩm.
• Duy trì chất lượng sản xuất ổn định.
• Bảo vệ nhân viên và thiết bị khỏi các yếu tố ô nhiễm.

6. Một số thách thức

• Chi phí vận hành cao: Do yêu cầu khắt khe về duy trì và bảo dưỡng.
• Tiêu thụ năng lượng lớn: Đặc biệt khi duy trì áp suất dương và lọc không khí liên tục.
• Thiết kế phức tạp: Đòi hỏi tính toán chi tiết và chính xác về luồng không khí, nhiệt độ, và độ ẩm.

Ứng dụng của hệ thống HVAC trong phòng sạch

1. Sản xuất dược phẩm: Đảm bảo các tiêu chuẩn GMP.
2. Ngành điện tử: Ngăn chặn các hạt bụi làm hỏng sản phẩm vi mạch.
3. Công nghệ sinh học: Duy trì môi trường vô trùng.
4. Ngành thực phẩm: Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

Phòng sạch sử dụng những hệ thống HVAC nào?

1. Điều hoà trung tâm (Chiller kết hợp với AHU):

• Phù hợp với các phòng sạch lớn hoặc có nhiều khu vực cần kiểm soát riêng biệt.
• Có khả năng kiểm soát chính xác nhiệt độ và độ ẩm.
• Dùng bộ lọc HEPA hoặc ULPA để đảm bảo độ sạch.

2. Điều hoà không khí trung tâm VRV/VRF:

• Tiết kiệm năng lượng, linh hoạt trong điều khiển từng khu vực.
• Dùng trong các phòng sạch nhỏ hoặc trung bình.
• Dễ dàng mở rộng hoặc lắp đặt.

Hệ thống HVAC trong phòng sạch là một thành phần không thể thiếu, đảm bảo điều kiện môi trường tối ưu cho các quy trình sản xuất yêu cầu độ chính xác và an toàn cao.

Bạn cần tư vấn thêm vui lòng liên hệ với SAVA M&E theo thông tin bên dưới:

Thông tin liên hệ Công ty Cổ Phần SAVA M&E

• Website: https://savame.com
• Email: [email protected]
• Điện thoại: 0869 173 168 | Hotline: 0363914042 (Mr.Thi)
• Địa chỉ: 168/75 Nguyễn Gia Trí, P.25, Q.Bình Thạnh, Tp.HCM