OEKRAÏNE LABORATORIUM: KOSTENEFFECTIEVE SCHONE KAMER MET FFUS

In 2022 benaderde een van onze klanten uit Oekraïne ons met het verzoek om verschillende ISO 7- en ISO 8-laboratoriumcleanrooms te creëren om planten te laten groeien in een bestaand gebouw die voldoen aan ISO 14644. We zijn belast met zowel het volledige ontwerp als de productie van het project . Onlangs zijn alle artikelen ter plaatse aangekomen en klaar voor installatie in een cleanroom. Daarom willen we nu een samenvatting van dit project maken.

De kosten van een cleanroom zijn niet alleen extreem investeringsintensief, maar zijn ook afhankelijk van het aantal vereiste luchtuitwisselingen en de filtratie-efficiëntie. De werking kan extreem kostbaar zijn, omdat de juiste luchtkwaliteit alleen kan worden gehandhaafd bij constante werking. Om nog maar te zwijgen van de energiezuinige werking en de voortdurende naleving van cleanroomnormen die een cleanroom tot een van de belangrijkste infrastructuren voor productietechnologie en laboratoria maken.

Ontwerp- en voorbereidingsfase

Omdat we gespecialiseerd zijn in op maat gemaakte cleanrooms voor verschillende industriële behoeften, zijn we de uitdaging graag aangegaan in de hoop een eenvoudige, kosteneffectieve oplossing te kunnen bieden die zelfs de verwachtingen kan overtreffen. Tijdens de ontwerpfase hebben we gedetailleerde schetsen gemaakt van de schone ruimte, die de volgende kamers zou omvatten:

Lijst met schone kamers

Standaardscenario: ontwerp met luchtbehandelingsunit (LBK)

In eerste instantie hebben we een traditionele cleanroom met constante temperatuur en vochtigheid AHU ontworpen en berekeningen gemaakt voor de volledige kosten. Naast het ontwerp en de fabricage van de cleanrooms omvatten de initiële aanbieding en de voorlopige plannen een luchtbehandelingsunit met een 15-20% hogere luchttoevoer dan nodig. De oorspronkelijke plannen zijn gemaakt volgens laminaire stromingsregels met aan- en retourspruitstukken en geïntegreerde H14 HEPA-filters.

De totaal te realiseren schone ruimte besloeg circa 50 m2, wat feitelijk neerkwam op meerdere kleine schone ruimtes.

Meer kosten wanneer ontworpen met AHU

Typische investeringskosten voor complete cleanrooms variëren afhankelijk van:

· Vereist niveau van netheid van de cleanroom;

·Gebruikte technologie;

·Grootte van de kamers;

·Verdeling van de schone ruimte.

Het is belangrijk op te merken dat om de lucht goed te filteren en uit te wisselen een veel hoger stroomverbruik nodig is dan bijvoorbeeld in een gewone kantooromgeving. Om nog maar te zwijgen van het feit dat hermetisch afgesloten cleanrooms ook frisse lucht nodig hebben.

In dit geval was de schone ruimte sterk verdeeld over een zeer klein vloeroppervlak, waarbij drie kleinere kamers (Laboratorium #1, Laboratorium #2, Steriele ingang) een ISO 7- en ISO 8-reinheidseis hadden, wat resulteerde in een aanzienlijke toename van de initiële investeringskosten. Het is begrijpelijk dat de hoge investeringskosten de investeerder ook schokten, aangezien het budget voor dit project beperkt was. 

Herontwerp met een kosteneffectieve FFU-oplossing

Op verzoek van de investeerder zijn wij begonnen met het verkennen van mogelijkheden voor kostenreductie. Zowel de indeling van de cleanroom als het aantal deuren en pasjeskastjes waren opgegeven, hier kon geen extra besparing worden gerealiseerd. Het herontwerpen van het luchttoevoersysteem leek daarentegen een voor de hand liggende oplossing.

Daarom werden de plafonds van de kamers opnieuw ontworpen als duplicaten, werd het benodigde luchtvolume berekend en vergeleken met de hoogte van de beschikbare kamer. Gelukkig was er voldoende ruimte om de hoogte te vergroten. Het idee was om FFU's door de plafonds te plaatsen en van daaruit via HEPA-filters schone lucht naar de cleanrooms te voeren met behulp van een FFU-systeem (fan filter units). Retourlucht wordt met behulp van de zwaartekracht gerecirculeerd via luchtkanalen aan de zijwanden, die in de wanden zijn gemonteerd, zodat er geen ruimte verloren gaat.

In tegenstelling tot AHU's laten FFU's lucht in elke zone stromen om aan de vereisten van die specifieke zone te voldoen.

Tijdens het herontwerp hebben we een plafondgemonteerde airconditioner in de plafonds opgenomen met voldoende capaciteit, die de ruimte zowel kan verwarmen als koelen. FFU's zijn zo opgesteld dat ze zorgen voor een optimale luchtstroom in de ruimte.

Kostenbesparing gerealiseerd

Het herontwerp resulteerde in aanzienlijke besparingen, aangezien het nieuwe ontwerp de uitsluiting van verschillende kostbare elementen mogelijk maakte

·LBK;

·Compleet kanaalsysteem met bedieningselementen;

·Gemotoriseerde kleppen.

Het nieuwe ontwerp bestaat uit een zeer eenvoudig systeem dat niet alleen de investeringskosten aanzienlijk verlaagt, maar ook leidt tot lagere exploitatiekosten dan een LBK-systeem.

In tegenstelling tot het oorspronkelijke ontwerp paste het vernieuwde systeem binnen het budget van de investeerder, dus hebben we een contract gesloten voor het project.

Conclusie

In het licht van de behaalde resultaten kan worden gesteld dat cleanroomimplementaties met FFU-systemen die voldoen aan ISO14644- of GMP-normen kunnen resulteren in een aanzienlijke kostenbesparing. Er kan een kostenvoordeel worden behaald, zowel op het vlak van de investerings- als de exploitatiekosten. Bovendien kan het FFU-systeem zeer eenvoudig worden aangestuurd, zodat de cleanroom, indien nodig, buiten de dienst kan worden stilgezet.