وقتی صحبت از طراحی کلین روم (Cleanroom) میشود، یکی از موضوعاتی که ممکن است با آن مواجه شوید، انتخاب بین سیستم فعال و غیرفعال است. تفاوت اصلی این دو رویکرد به نحوه تأمین، گردش و کنترل هوای تمیز مربوط میشود.
در کلین روم فعال، تجهیزات مکانیکی مانند فن و FFU میتوانند بهصورت مستقیم در گردش و فیلتراسیون هوا نقش داشته باشند. در مقابل، در سیستم غیرفعال، تأمین هوا و ایجاد فشار بیشتر به سیستم تهویه مرکزی HVAC و طراحی کلی آن وابسته است.
البته یک نکته مهم وجود دارد: کلین روم فعال و غیرفعال، کلاس رسمی پاکیزگی در استاندارد ISO 14644-1 نیستند. این استاندارد، کلاس پاکیزگی هوا را بر اساس غلظت ذرات معلق در هوا تعیین میکند.
بنابراین برای انتخاب سیستم مناسب، باید علاوه بر نوع معماری، عواملی مانند کلاس پاکیزگی، نوع فرآیند، میزان ریسک آلودگی، اختلاف فشار، الگوی جریان هوا، سیستم HVAC و الزامات بهرهبرداری را نیز در نظر گرفت.
بیشتر بخوانید | طراحی اتاق تمیز
کلین روم فعال چیست؟
در کلین روم فعال، تجهیزات مکانیکی نقش مستقیمی در تأمین یا گردش هوای کنترلشده دارند. یکی از رایجترین نمونهها، Fan Filter Unit یا FFU است که فن و فیلتر را در یک واحد ترکیب میکند.
در این سیستم، فن هوا را از فیلتر عبور داده و هوای تصفیهشده را وارد فضای کنترلشده میکند. به همین دلیل، امکان کنترل جریان هوا در یک ناحیه بهصورت مستقلتر وجود دارد.
سیستمهای فعال میتوانند در پروژههایی که نیاز به فیلتراسیون موضعی، کنترل مستقل جریان هوا یا انعطافپذیری بیشتر دارند، کاربرد داشته باشند.
کلین روم غیرفعال چیست؟
در کلین روم غیرفعال، معمولاً تجهیزات مستقلی برای ایجاد جریان هوا در محل موردنظر وجود ندارد و هوای تمیز توسط سیستم مرکزی HVAC تأمین میشود.
برای مثال، در یک HEPA Box غیرفعال، فیلتر HEPA فاقد فن مستقل است و هوای تحت فشار از طریق کانال به فیلتر نهایی میرسد. فشار موردنیاز برای عبور هوا نیز توسط سیستم مرکزی ایجاد میشود.
این ساختار زمانی میتواند گزینه مناسبی باشد که سیستم مرکزی بتواند دبی، فشار، دما، رطوبت و کیفیت هوای موردنیاز اتاق تمیز را تأمین کند.
بیشتر بخوانید | ولیدیشن اتاق تمیز
تفاوت کلین روم فعال و غیرفعال
مهمترین تفاوتها را میتوان به شکل زیر خلاصه کرد:
معیار | کلین روم فعال | کلین روم غیرفعال |
تأمین جریان هوا | فن یا تجهیزات مستقل | سیستم مرکزی HVAC |
فیلتراسیون | امکان فیلتراسیون مستقل و موضعی | معمولاً از طریق سیستم مرکزی |
وابستگی به HVAC | در برخی طراحیها کمتر | معمولاً بیشتر |
کنترل موضعی هوا | بیشتر | محدودتر |
پیچیدگی تجهیزات | معمولاً بیشتر | معمولاً سادهتر |
انعطافپذیری | بیشتر در برخی پروژهها | وابسته به طراحی مرکزی |
مصرف انرژی | وابسته به تعداد و نوع فنها | وابسته به سیستم مرکزی |
البته این مقایسه کلی است و نمیتوان هزینه، مصرف انرژی یا عملکرد واقعی یک پروژه را فقط بر اساس فعال یا غیرفعال بودن آن تعیین کرد. عواملی مانند تعداد فیلترها، دبی هوا، افت فشار، طراحی کانال و نحوه بهرهبرداری نیز تأثیر مستقیم دارند.
بیشتر بخوانید |تست جریان هوا در اتاق تمیز
تفاوت در نحوه تأمین و گردش هوا
در سیستم فعال، فن میتواند هوا را مستقیماً از یک ناحیه دریافت کرده و پس از عبور از فیلتر مناسب وارد فضای تمیز کند. این ویژگی امکان ایجاد کنترل موضعی جریان هوا را فراهم میکند.
در سیستم غیرفعال، جریان هوا به ظرفیت سیستم مرکزی وابسته است. بنابراین AHU، کانالکشی، بالانس هوا و افت فشار فیلترها اهمیت بیشتری پیدا میکنند.
تفاوت در فیلتراسیون
در یک سیستم فعال میتوان از تجهیزاتی مانند FFU استفاده کرد که فن و فیلتر نهایی را در یک واحد مستقل قرار میدهند. در سیستم غیرفعال، فیلتر نهایی مانند HEPA Box توسط هوایی تغذیه میشود که سیستم مرکزی HVAC تأمین میکند.
نکته مهم این است که وجود فیلتر HEPA بهتنهایی به معنی دستیابی به یک کلاس مشخص از کلین روم نیست. کلاس پاکیزگی باید با اندازهگیری واقعی غلظت ذرات و مطابق الزامات مربوطه ارزیابی شود.
بیشتر بخوانید | استانداردهای اتاق تمیز
آیا کلین روم فعال کنترل آلودگی بهتری دارد؟
نه لزوماً. هدف کلین روم، حذف کامل آلودگی نیست؛ بلکه باید آلودگی تا سطح موردنیاز فرآیند کنترل شود.
سیستم فعال میتواند امکان کنترل مستقلتر جریان هوا را فراهم کند، اما یک سیستم غیرفعال که بهدرستی طراحی شده باشد نیز میتواند شرایط پاکیزگی موردنیاز را تأمین کند.
بنابراین کیفیت طراحی و عملکرد کل سیستم اهمیت بیشتری از عنوان فعال یا غیرفعال دارد.
کلین روم فعال چه زمانی انتخاب مناسبی است؟
سیستم فعال میتواند در شرایط زیر گزینه مناسبی باشد:
- نیاز به کنترل مستقل جریان هوا در یک ناحیه
- نیاز به فیلتراسیون موضعی
- محدودیت در اجرای کانالکشی
- پروژههای بازسازی یا توسعه
- نیاز به انعطاف بیشتر در چیدمان تجهیزات
- استفاده از FFU برای توزیع و فیلتراسیون هوا
البته این موارد به معنی مناسب بودن سیستم فعال برای همه پروژهها نیست و انتخاب نهایی باید بر اساس محاسبات مهندسی انجام شود.
کلین روم غیرفعال چه زمانی مناسب است؟
سیستم غیرفعال زمانی میتواند انتخاب مناسبی باشد که سیستم مرکزی HVAC توانایی تأمین هوای موردنیاز را داشته باشد. در این حالت، استفاده از تجهیزات مستقل در تمام نقاط ضروری نیست و میتوان یک سیستم یکپارچهتر ایجاد کرد.
در سیستمهای دارای HEPA Box، سیستم مرکزی باید فشار کافی برای عبور هوا از کانالها و فیلتر نهایی را تأمین کند.
بیشتر بخوانید |فن فیلتر یونیت
هنگام انتخاب سیستم کلین روم چه عواملی مهم هستند؟
انتخاب بین سیستم فعال و غیرفعال باید بعد از بررسی چند عامل اصلی انجام شود:
۱. کلاس پاکیزگی موردنیاز
ابتدا باید مشخص شود فرآیند به چه سطحی از پاکیزگی نیاز دارد. ISO 14644-1 پاکیزگی هوا را بر اساس غلظت ذرات طبقهبندی میکند.
۲. نوع فرآیند
صنایع دارویی، تجهیزات پزشکی، الکترونیک، آزمایشگاهها و سایر محیطهای کنترلشده ممکن است نیازهای متفاوتی داشته باشند.
۳. بار آلودگی
تعداد افراد، تجهیزات، مواد اولیه و فرآیند تولید میتوانند بر میزان تولید ذرات تأثیر بگذارند.
۴. اختلاف فشار
فشار بین اتاق تمیز و فضاهای مجاور باید متناسب با نیاز پروژه طراحی شود.
۵. دما و رطوبت
سیستم HVAC علاوه بر پاکیزگی، وظیفه کنترل شرایط محیطی مانند دما و رطوبت را نیز بر عهده دارد.
۶. امکان کانالکشی
در ساختمانهای موجود، محدودیت کانالکشی ممکن است استفاده از تجهیزات مستقل مانند FFU را منطقیتر کند.
۷. نگهداری و تعمیرات
فیلترها، فنها، FFU، AHU و تجهیزات کنترلی همگی به برنامه نگهداری منظم نیاز دارند.
۸. مصرف انرژی
مصرف انرژی به عواملی مانند دبی هوا، افت فشار فیلترها، کنترل دور فن، طراحی سیستم و نحوه بهرهبرداری بستگی دارد و صرفاً با فعال یا غیرفعال بودن سیستم تعیین نمیشود.
بیشتر بخوانید | پس باکس اتاق تمیز
جمعبندی
تفاوت کلین روم فعال و غیرفعال در درجه اول به معماری تأمین و گردش هوای کنترلشده مربوط میشود. در سیستم فعال، تجهیزاتی مانند فن و FFU میتوانند بهصورت مستقیم در گردش و فیلتراسیون هوا نقش داشته باشند؛ در سیستم غیرفعال، این وظیفه بیشتر بر عهده سیستم مرکزی HVAC است.
با این حال، نمیتوان گفت کلین روم فعال همیشه بهتر از نوع غیرفعال است. کلاس پاکیزگی، نوع فرآیند، بار آلودگی، فشار، دما، رطوبت، الگوی جریان هوا، هزینه نگهداری و الزامات پروژه باید پیش از انتخاب بررسی شوند.
نکته مهم این است که «فعال» یا «غیرفعال» بودن، بهتنهایی معیار کیفیت کلین روم نیست. عملکرد واقعی سیستم و توانایی آن در تأمین شرایط موردنیاز فرآیند، معیار اصلی انتخاب خواهد بود.
سوالات متداول
تفاوت اصلی کلین روم فعال و غیرفعال چیست؟
در سیستم فعال، تجهیزات مکانیکی مانند فن و FFU میتوانند در تأمین و گردش هوا نقش مستقیم داشته باشند؛ در سیستم غیرفعال، جریان هوا بیشتر توسط سیستم مرکزی HVAC تأمین میشود.
آیا کلین روم فعال پاکیزهتر از کلین روم غیرفعال است؟
خیر. پاکیزگی کلین روم بر اساس غلظت ذرات و عملکرد واقعی سیستم ارزیابی میشود، نه صرفاً فعال یا غیرفعال بودن آن.
آیا سیستم غیرفعال برای اتاق تمیز مناسب است؟
بله. اگر سیستم مرکزی HVAC بتواند دبی، فشار، دما، رطوبت و کیفیت هوای موردنیاز را تأمین کند، سیستم غیرفعال میتواند گزینه مناسبی باشد.
FFU در کلین روم فعال چه کاربردی دارد؟
FFU یا Fan Filter Unit، فن و فیلتر را در یک واحد ترکیب میکند و میتواند برای تأمین و فیلتراسیون موضعی هوا در فضای تمیز استفاده شود.
آیا فعال و غیرفعال بودن، یک کلاس در ISO 14644 است؟
خیر. ISO 14644-1 کلاس پاکیزگی هوا را بر اساس غلظت ذرات معلق تعیین میکند و «فعال» و «غیرفعال» کلاس پاکیزگی محسوب نمیشوند.