Janelas para Salas Limpas Embutidas versus Enquadrad as em Sistemas FFU: Qual é Melhor?

Todos os componentes da envoltória devem ser capazes de manter o escoamento laminar de ar, as pressões e o controle de contaminação em salas limpas com Unidades de Filtragem e Ventilação (FFU). As janelas não são uma exceção. Existe uma diferença entre janelas para salas limpas montadas embutidas e janelas com moldura, o que pode ter um grande impacto no desempenho do sistema FFU. A opção padrão tem sido janelas com moldura, que possuem bordas proeminentes e salientes, molduras e peitoris. Avançado: janelas montadas embutidas são aquelas em que a superfície do vidro está nivelada com a superfície do painel. Qual das seguintes opções é a melhor escolha para um sistema FFU? Os quatro critérios abaixo são analisados comparativamente.

1. Impacto na estabilidade do escoamento laminar de ar

Janelas com moldura são um obstáculo. A profundidade da moldura na parede é tipicamente de 10 a 25 mm. Quando a velocidade do ar fornecida pela unidade de fluxo laminar (FFU) é descendente, entre 0,3 e 0,5 m/s, essa saliência provoca separação do fluxo de ar. A esteira turbulenta a jusante tem dimensões 10 a 20 vezes maiores que as do obstáculo. Essas áreas turbulentas em uma sala com várias janelas com moldura podem abranger 30% ou mais da área da parede e, portanto, podem criar condições prejudiciais ao controle de contaminantes.

Esse não é um problema para janelas embutidas. O nível do vidro da sala limpa está alinhado com a superfície do painel. Sem rebaixos, sem degraus e sem moldura saliente. O ar que passa pela janela flui suave e continuamente, como se fosse uma barreira sólida. A variação de velocidade na fronteira da parede, medida por simulação computacional de dinâmica dos fluidos (CFD), é inferior a 5% para janelas embutidas, comparada à variação de 20–30% observada nas janelas com moldura. Em sistemas de fluxo laminar unidirecional (unid), as janelas embutidas são, sem dúvida, superiores. Vencedora: janelas embutidas

2. Integridade da Pressão e Durabilidade da Vedação

A vedação por compressão entre o quadro e o painel, bem como a vedação por compressão entre o quadro e o vidro, são componentes cruciais das janelas com moldura. Elas contêm várias interfaces, o que significa que existem diversos caminhos potenciais de vazamento. Com o tempo, a compressão da vedação é liberada e os ciclos de pressão diferencial flexionam o quadro, resultando em pequenas lacunas. Embora as unidades de fluxo laminar (FFU) apresentem vazamentos de 1–2 m³/h por janela, elas precisam operar com maior capacidade e a velocidades mais elevadas, o que resulta em maior consumo de energia.

O projeto é completamente diferente, no entanto, e a vedação é utilizada com janelas embutidas. O vidro é fixado diretamente a um quadro metálico e selado ao painel; ou a janela faz parte de um sistema contínuo com perfis embutidos e vedado nas bordas por juntas. O projeto embutido permite uma compressão uniforme e fácil da vedação, pois se trata de um único plano. As janelas embutidas da Huaao foram testadas e apresentam vazamento de ar inferior ao das janelas convencionais com moldura (1,5–3,0 m³/h a 50 Pa). Em sistemas de FFU, nos quais a pressão do ar no ambiente precisa ser mantida 24 horas por dia, 7 dias por semana, as janelas embutidas oferecem maior integridade a longo prazo.

Vencedor: Janelas embutidas

3. Facilidade de limpeza e retenção de partículas

Janelas emolduradas possuem frestas compostas pelo espaço entre o caixilho da janela e o painel, pelo espaço entre o caixilho da janela e o vidro e pela superfície do caixilho da janela. Essas frestas acumulam poeira e são difíceis de limpar. Os cantos retêm lenços umedecidos com álcool e desinfetantes. Resíduos podem se acumular com o uso, e microrganismos podem proliferar em locais ocultos.

As janelas embutidas não possuem frestas. A transição entre o painel e o vidro é uma superfície lisa e contínua. As janelas embutidas da Huaao são fabricadas com caixilho de alumínio revestido a pó (RA < 0,8 μm) e junta de silicone contínua sem folgas. O pessoal de limpeza pode limpar toda a superfície com um único movimento. Abra as janelas em salas limpas farmacêuticas ou salas operatórias hospitalares, onde o controle de biocarga é crucial, para evitar contaminação. O controle de biocarga é uma questão importante; nesses casos, a abertura das janelas reduz significativamente o risco de contaminação por biocarga em salas limpas farmacêuticas ou salas operatórias hospitalares.

Vencedor: Janelas embutidas

4. Custo e Flexibilidade de Instalação

Geralmente, o custo das janelas emolduradas é menor em comparação com outras janelas. São fabricadas em dimensões padrão, de modo que se encaixem em aberturas brutas padrão, utilizando fixadores simples. As tolerâncias de instalação são relativamente amplas. As janelas emolduradas podem ser utilizadas em projetos com restrições orçamentárias ou em salas limpas de menor nível de limpeza (Classe ISO 7/8). É necessária uma fabricação precisa para janelas embutidas. A janela deve ser cortada nas dimensões corretas e a abertura no painel deve ser perfeitamente quadrada. Deve-se ter cuidado especial durante a instalação para garantir um perfil perfeitamente embutido. Geralmente, o custo dessas janelas é 20–40% superior ao das opções emolduradas.

Para sistemas FFU que precisam atender às condições da Classe ISO 5 ou mais limpas, o custo das janelas embutidas é compensado pela maior eficiência do sistema FFU, pela redução no consumo de energia e pela diminuição das perdas causadas por contaminação. No caso de aplicações críticas, a diferença de desempenho justifica o preço. Perdedores: janelas para salas limpas que são excessivamente caras ou ineficientes para salas limpas de classe baixa, sensíveis ao orçamento; qualquer janela que não seja embutida em salas limpas FFU de alto desempenho

Resumo

Uma janela embutida, em um ambiente ISO 5 ou mais limpo, pode apresentar maior estabilidade em fluxo laminar do que uma janela convencional, maior integridade de pressão e facilidade de limpeza. Se a única exigência for uma sala limpa de classe inferior, o custo pode ser o fator determinante, e janelas com moldura podem ser consideradas. A Huaao Clean Technology Group é uma empresa nacional de alta tecnologia com seis fábricas, área total de produção de 250.000 m², 800 funcionários e faturamento anual de 1 bilhão de yuans, produzindo diversos modelos de janelas para salas limpas, portas para salas limpas, bem como todos os tipos de sistemas integrados para salas limpas. Entre em contato com a Huaao para identificar qual tipo de janela será ideal para o seu projeto de FFU.