مختبر أوكرانيا: غرفة نظيفة فعالة من حيث التكلفة مع نظام FFUS

في عام ٢٠٢٢، تواصل معنا أحد عملائنا في أوكرانيا بطلب إنشاء عدة غرف معملية نظيفة حاصلة على شهادتي ISO ٧ وISO ٨ لزراعة نباتات داخل مبنى قائم، بما يتوافق مع معيار ISO ١٤٦٤٤. وقد عُهد إلينا بتصميم وتصنيع المشروع بالكامل. وقد وصلت جميع المعدات مؤخرًا إلى الموقع وهي جاهزة لتركيب الغرفة النظيفة. لذلك، نود الآن تقديم ملخص لهذا المشروع.

تكلفة الغرفة النظيفة ليست باهظة التكلفة فحسب، بل تعتمد أيضًا على عدد عمليات تبادل الهواء المطلوبة وكفاءة الترشيح. قد يكون التشغيل مكلفًا للغاية، إذ لا يمكن الحفاظ على جودة الهواء المناسبة إلا بالتشغيل المستمر. ناهيك عن التشغيل الموفر للطاقة والالتزام المستمر بمعايير الغرفة النظيفة، مما يجعلها من أهم البنى التحتية لتكنولوجيا التصنيع والمختبرات.

مرحلة التصميم والإعداد

بما أننا متخصصون في تصميم غرف نظيفة مصممة خصيصًا لتلبية مختلف الاحتياجات الصناعية، فقد قبلنا التحدي بكل سرور، آملين أن نتمكن من تقديم حل بسيط واقتصادي يفوق التوقعات. خلال مرحلة التصميم، أعددنا رسومات تفصيلية للمساحة النظيفة التي ستشمل الغرف التالية:

قائمة الغرف النظيفة

السيناريو القياسي: التصميم مع وحدة معالجة الهواء (AHU)

في البداية، صممنا غرفة نظيفة تقليدية مزودة بوحدة معالجة هواء (AHU) ذات درجة حرارة ورطوبة ثابتتين، واحتسبنا التكلفة الإجمالية. بالإضافة إلى تصميم وتصنيع الغرف النظيفة، تضمن العرض الأولي والخطط التمهيدية وحدة معالجة هواء بإمداد هواء أعلى بنسبة 15-20% من المطلوب. وُضعت الخطط الأصلية وفقًا لقواعد التدفق الصفحي، مع مشعبات إمداد وعودة ومرشحات HEPA H14 مدمجة.

تبلغ المساحة النظيفة الإجمالية التي سيتم إنشاؤها حوالي 50 مترًا مربعًا، وهو ما يعني في الأساس وجود عدة غرف نظيفة صغيرة.

تكلفة أعلى عند التصميم باستخدام وحدة معالجة الهواء (AHU)

تختلف تكلفة الاستثمار النموذجية للغرف النظيفة الكاملة اعتمادًا على:

·مستوى النظافة المطلوب للغرفة النظيفة؛

·التكنولوجيا المستخدمة؛

·حجم الغرف؛

·تقسيم المساحة النظيفة.

من المهم ملاحظة أن تنقية الهواء وتبادله بكفاءة تتطلب طاقة أعلى بكثير مما هو مطلوب في بيئة مكتبية عادية، على سبيل المثال. ناهيك عن أن الغرف النظيفة المُحكمة الإغلاق تتطلب أيضًا إمدادًا بالهواء النقي.

في هذه الحالة، قُسِّمت المساحة النظيفة بشكل كبير على مساحة أرضية صغيرة جدًا، حيث استوفت ثلاث غرف أصغر (المختبر رقم 1، المختبر رقم 2، المدخل المعقم) متطلبات النظافة ISO 7 وISO 8، مما أدى إلى زيادة كبيرة في تكلفة الاستثمار الأولية. ومن المفهوم أن تكلفة الاستثمار المرتفعة قد أثَّرت سلبًا على المستثمر، نظرًا لمحدودية ميزانية هذا المشروع. 

إعادة التصميم باستخدام حل FFU فعال من حيث التكلفة

بناءً على طلب المستثمر، بدأنا بدراسة خيارات خفض التكاليف. تم تحديد تصميم الغرفة النظيفة وعدد الأبواب وصناديق المرور، ولم يكن من الممكن تحقيق أي وفورات إضافية. في المقابل، بدا إعادة تصميم نظام إمداد الهواء حلاً بديهيًا.

لذلك، أُعيد تصميم أسقف الغرف لتكون مكررة، وحُسب حجم الهواء المطلوب ومقارنته بارتفاع الغرفة المتاحة. لحسن الحظ، كانت هناك مساحة كافية لزيادة الارتفاع. تمثلت الفكرة في وضع وحدات ترشيح هواء نقي عبر الأسقف، ومن ثم إمداد الغرف النظيفة بهواء نقي عبر فلاتر HEPA باستخدام نظام وحدات ترشيح هواء نقي (FFU). يُعاد تدوير الهواء العائد بفعل الجاذبية عبر قنوات هواء مثبتة على الجدران الجانبية، مما يضمن عدم ضياع أي مساحة.

على عكس وحدات معالجة الهواء (AHU)، تسمح وحدات تصفية الهواء (FFU) للهواء بالتدفق إلى كل منطقة لتلبية متطلبات تلك المنطقة المحددة.

أثناء إعادة التصميم، أضفنا مكيف هواء مثبتًا في السقف بسعة كافية، مما يُمكّن من تدفئة وتبريد المكان. كما صُممت وحدات FFU لتوفير تدفق هواء مثالي داخل المكان.

تم تحقيق توفير في التكلفة

أدى إعادة التصميم إلى تحقيق وفورات كبيرة حيث سمح التصميم الجديد باستبعاد العديد من العناصر المكلفة مثل

·وحدة معالجة الهواء؛

·نظام قنوات كامل مع عناصر التحكم؛

·صمامات آلية.

يتألف التصميم الجديد من نظام بسيط للغاية لا يقلل تكاليف الاستثمار بشكل كبير فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى انخفاض تكاليف التشغيل مقارنة بنظام وحدة معالجة الهواء.

وعلى النقيض من التصميم الأصلي، فإن النظام الذي أعيد تصميمه يتناسب مع ميزانية المستثمر، لذا تعاقدنا على المشروع.

خاتمة

في ضوء النتائج المحققة، يُمكن القول إن استخدام غرف نظيفة مزودة بأنظمة FFU متوافقة مع معايير ISO14644 أو GMP يُؤدي إلى خفض كبير في التكاليف. كما يُمكن تحقيق ميزة من حيث التكلفة من حيث الاستثمار والتشغيل. كما يُمكن التحكم في نظام FFU بسهولة بالغة، مما يُتيح، عند الحاجة، إيقاف تشغيل الغرفة النظيفة خلال فترات الراحة خارج الوردية.