Wentylacja pomieszczeń czystych nie jest łatwym zadaniem. Wymaga dużej znajomości przepisów i doświadczenia w projektowaniu oraz produkcji urządzeń. Czy zatem centrale klimatyzacyjne w wersji higienicznej to tylko wewnętrzna część obudowy wykonana ze stali nierdzewnej, f ltr podwyższonej klasy i oświetlenie w wybranych częściach?

Według ostatnich badań w Polsce mamy niestety znacznie bardziej zanieczyszczone powietrze w porównaniu do innych krajów UE. Dlatego też należy szczególnie zwrócić uwagę na jego uzdatnienie projektując instalacje wentylacyjno-klimatyzacyjne, a zwłaszcza w obiektach o podwyższonych wymogach. Jakość dostarczanego powietrza w pomieszczeniach czystych decyduje nie tylko o procesach, wykonywanych badaniach, ale niejednokrotnie o naszym życiu.

Centrale higieniczne stosowane są w takich obiektach jak: szpitale, sale operacyjne, laboratoria, ale również w zakładach farmaceutycznych oraz w pomieszczeniach przy procesach produkcji elektroniki. Wszędzie tam brak sprawnego urządzenia może spowodować dodatkowe koszty, straty np. w produkcji. Wytyczne, zalecenia i normy dla central higienicznych dokładnie precyzują jak prawidłowo powinna być wyprodukowana dana jednostka. Powinny być zgodne z wytycznymi: PZH, VDI6022 (część 1 i 3), VDI3803 oraz normami DIN1946 (cześć 2 i 4), EN1886:2003, EN13053. Przy opracowaniu projektu i produkcji central higienicznych musimy zatem spełnić następujące wymagania:

• stosować tylko materiały, które nie stanowią żadnego zagrożenia dla zdrowia ludzi oraz uniemożliwiają rozwój szkodliwych mikroorganizmów;
• wewnętrzne powierzchnie poszczególnych sekcji powinny być wykonane z materiałów odpornych na zużycie i łatwo dostępne do czyszczenia i dezynfekcji;
• wszystkie sekcje centrali powinny umożliwić łatwy przegląd, czyszczenie i dezynfekcje.

Materiały zastosowane do budowy określa norma DIN 1046-4

Wszystkie materiały, elementy, w tym uszczelki stosowane po stronie przepływu powietrza muszą być nieszkodliwe, nie emitujące żadnych zapachów oraz substancji szkodliwych dla zdrowia. Oczywiście nie mogą być również podatne na rozwój mikroorganizmów. Materiały konstrukcyjne obudowy muszą być odporne na środki dezynfekujące. Wykonanie ścian wewnętrznych centrali musi być wykonane ze stali nierdzewnej (np. 1.4301). Należy zwrócić również uwagę aby materiały użyte do uszczelniania miały zamknięte pory i nie absorbowały wilgoci.

Właściwości mechaniczne obudowy urządzenia

Planując budowę centrali należy przestrzegać zaleceń konstrukcyjnych, o których mówi norma DIN EN 1886. Minimalna wytrzymałość mechaniczna powinna być nie mniejsza niż klasa D2, zaś szczelność obudowy klasy nie mniejsza niż L2. Nieszczelność filtra (przepływ przez by-pass) powinien być na poziomie 0,5% w odniesieniu do przepływu powietrza nominalnego. Norma ta wskazuje również iż izolacja termiczna obudowy powinna być co najmniej w klasie T3.

Ogólne wymagania dotyczące filtrów powietrza

Sekcja filtracyjna w centrali powinna zapewnić łatwy dostęp do czyszczenia oraz wymiany filtra. Użytkownik powinien mieć swobodny dostęp do obejrzenia stanu filtra. Konstrukcja ramy filtra musi pozwolić na łatwy i bezpieczny montaż bez uszkodzeń, oraz zapewniając szczelność osadzenia.

Powierzchnia filtra musi być ≥10 m² na m² pola powierzchni przekroju poprzecznego urządzenia.

Rys. 1. Przykładowy filtr powietrza

Materiały filtrów muszą być odporne na naprężenia mechaniczne we wszystkich fazach pracy centrali. Nie mogą zawierać żadnych pozostałości po produkcji, które mogą uwolnić się podczas pracy. Filtr o określonej klasie musi podczas swojego życia zapewnić efekt separacji zgodny z podanym przez producenta. Filtry odpowiadające za filtrację mikrobiologiczną powinny zostać przetestowane pod względem skuteczności w trakcie pracy.

Dla pomieszczeń klasy I wymagany jest trójetapowy stopień filtracji, przy czym pierwszy etap jest na samym początku centrali, a trzeci na samym końcu instalacji. Najczęściej pierwsze dwa stopnie filtracji znajdują się w centrali, a trzeci poza nią. W pierwszym stopniu filtracji powinien znaleźć się filtr nie mniejszej klasy niż F5, ale sugerowany jest klasy F7. W drugim etapie filtracji, filtr klasy F9 i w trzecim filtr klasy H13 (filtr cząstek stałych).

Rys. 2. Wymiennik chłodnicy powietrza

Dla pomieszczeń klasy II wymagane są jedynie 2 stopnie filtracji (bez filtra cząstek stałych). Bezpośrednio na filtrach nie może wystąpić przekroczenie punktu rosy. Nagromadzenie wilgoci spowoduje rozwój bakterii i mikroorganizmów.

Pierwszy etap filtracji jest instalowany na samym początku centrali, drugi etap filtracji jest ostatnią sekcją. W związku z wyżej opisanym problemem możliwej kondensacji, sekcja chłodnicza nie powinna być umieszczona tuż przed drugim etapem filtracji. Sekcje filtracyjne 1 i 2 stopnia muszą być wyposażone w manometry.

Sekcja nagrzewnicy

Nagrzewnica w higienicznej centrali wentylacyjno-klimatyzacyjnej musi być zaprojektowana tak, żeby ułatwić czyszczenie i dezynfekcję. Odległość między lamelami powinna być nie mniejsza niż 2 mm. W konstrukcji należy używać materiałów antykorozyjnych takich jak: lamele aluminiowe, rury miedziane, prowadnice miedziane lub ze stali ocynkowanej. Dla łatwego czyszczenia wszystkie połączenia kondensatu powinny być umieszczone po tej samej stronie.

Sekcja chłodnicy

Chłodnice powietrza muszą być tak projektowane, żeby przepływające powietrze o określonej prędkości nie porywało kropel kondensatu z lamel chłodnicy. Odległość między lamelami musi wynosić ≥ 2,5 mm. Rama powinna być wykonana ze stali nierdzewnej np. 1.4301, a kolektor wykonany z miedzi. Chłodnica powietrza po zamontowaniu w centrali musi mieć możliwość czyszczenia z obu stron.

Odkraplacz powinien być umieszczony za chłodnicą, aby zapewnić, że wszelkie krople wody z nawilżacza lub chłodnicy powietrza nie przedostaną się na powierzchnię filtra. Odkraplacz musi być umiejscowiony przed drugim etapem filtracji. Należy wykonać go z materiałów odpornych na korozję oraz zapewnić łatwość czyszczenia przy pomocy wyciągania i demontażu z centrali.

Rys. 3. Wentylator zabezpieczony antykorozyjnie

Rekuperacja ciepła

W centralach higienicznych odzysk ciepła realizowany jest za pomocą układu glikolowego łączącego odpowiednio nagrzewnicę po stronie nawiewu i chłodnicę po stronie wywiewu. Wymagania materiałowe są takie samie jak w przypadku wymienników nagrzewnicy i chłodnicy. 

Wentylator

Wentylator dla powietrza nawiewanego powinien być zamontowany pomiędzy 1 i 2 etapem filtra oraz w taki sposób żeby wykluczyć zbieranie się wody w sekcji wentylatora. Wentylator musi być zabezpieczony antykorozyjnie oraz dać możliwość łatwego czyszczenia wszystkich elementów, np. wirnika i obudowy. 

Nawilżanie powietrza

Nawilżacze w centrali klimatyzacyjnej powinny zwykle być instalowane przed drugim etapem filtracji (filtr klasy F9). Gabaryty sekcji nawilżacza muszą zapewnić warunki takie, żeby wilgotność nie przekroczyła 90%. Odpowiednia długość sekcji zapewni przejęcie całej wytworzonej pary i będzie zapobiegać wykraplaniu.

Rys. 4. Przykładowy projekt centrali higienicznej nawiewnej z odzyskiem ciepła glikolowym i nawiewie powietrza z wilgotnością względną 60%.

Tłumiki dźwięku

Tłumik umieszczamy w przedniej części drugiego etapu filtra. Tłumików nie wolno lokalizować bezpośrednio za chłodnicą w centralach z osuszaniem i nawilżaniem, a także w kierunku przepływu powietrza przed trzecim etapem fi ltracyjnym. Kulisy tłumiące muszą być zaprojektowane tak, żeby ich powierzchnie ukierunkowywały przepływ powietrza, muszą być gładkie, odporne na zużycie, wykonane z materiału wodoodpornego i odpornego na próchnicę.

Automatyka sterująca

Centrala higieniczna powinna być wyposażona dodatkowo w następujące urządzenia monitorujące i elementy do wyświetlania stanu:

• wziernik – otwory kontrolne (co najmniej 150 mm) i oświetlenie wnętrza o gładkiej powierzchni w sekcjach wentylatorów, filtrów i nawilżaczy;
• manometr różnicy ciśnienia do lokalnego sprawdzenia straty ciśnienia dla filtrów pierwszego i drugiego stopnia;
• na szafie sterowniczej wyświetlacz z prędkością przepływu powietrza. Wszystkie inne ograniczenia wprowadzonych wartości muszą być widoczne.

Podsumowanie

Powyżej poruszyłem tylko główne wymagania stawiane przez normy i wytyczne. Wykonanie każdej z sekcji higienicznej centrali klimatyzacyjnej wymaga nie tylko dogłębnej wiedzy odnośnie norm, przepisów, zaleceń, ale także doświadczenia i dobrej praktyki inżynierskiej. Firmy zajmujące się produkcją powinny uczestniczyć we wszystkich wymaganych certyfi kacjach higienicznych. Regularne kontrole oraz audyty sprawiają, że produkcja tych urządzeń jest zgodna z odpowiednimi normami i wytycznymi.

Sławomir MILEWSKI
Dyrektor Handlowy,
Klimaoprema Polska