Вбудовані та рамні вікна для чистих приміщень у системах FFU: що краще?

Усі компоненти оболонки повинні забезпечувати стабільний ламінарний потік повітря, контроль тиску та забруднення в чистих приміщеннях з блоками фільтрації повітря (FFU). Вікна не є винятком. Існує різниця між вбудованими у площину стіни та рамними вікнами для чистих приміщень, що може суттєво впливати на ефективність системи FFU. Стандартним варіантом завжди були рамні вікна, які мають помітні виступаючі краї, рами та підвіконня. Покращений варіант: вбудовані у площину стіни вікна, де поверхня скла розташована в одній площині з поверхнею панелі. Який із наведених нижче варіантів є кращим для системи FFU? Нижче наведено порівняльний аналіз чотирьох критеріїв.

1. Вплив на стабільність ламінарного потоку повітря

Рамовані вікна є перешкодою. Глибина рами в стіні зазвичай становить 10–25 мм. Коли повітря, подаване через FFU, рухається вниз зі швидкістю 0,3–0,5 м/с, це виступання призводить до відокремлення потоку повітря. Зона сліду за перешкодою є турбулентною й у 10–20 разів перевищує розмір самої перешкоди. Такі турбулентні зони в кімнаті з кількома рамованими вікнами можуть охоплювати 30 % або більше площі стіни й, отже, створювати умови, що можуть негативно впливати на контроль забруднень.

Це не є проблемою для вікон, встановлених заподлиць. Рівень скла чистої кімнати збігається з поверхнею панелі. Немає виступів, сходинок або виступаючих рам. Повітря, що проходить через вікно, рухається гладко й безперервно, наче через суцільну перешкоду. Зміна швидкості на границі стіни, виміряна за допомогою CFD для вікон, встановлених заподлиць, становить менше 5 %, порівняно зі зміною швидкості 20–30 % для рамованих вікон. У системах односпрямованого (унід) ламінарного потоку вікна, встановлені заподлиць, безумовно, кращі. Переможець: вікна, встановлені заподлиць

2. Цілісність тиску та міцність ущільнення

Ущільнення за рахунок стиснення між рамою та панеллю й ущільнення за рахунок стиснення між рамою та склом є ключовими компонентами вікон з рамою. Вони містять кілька меж розділу, що означає наявність кількох потенційних шляхів протікання. З часом стиск ущільнення послаблюється, а цикли перепаду тиску викликають згинання рами, що призводить до утворення малих зазорів. Хоча FFU протікають на 1–2 м3/год на одне вікно, їх необхідно експлуатувати з більшою потужністю й на більшій швидкості, що призводить до збільшення енергоспоживання.

Дизайн повністю відрізняється, а також використовується ущільнення зі вбудованими вікнами. Скло безпосередньо кріпиться до металевого каркасу й ущільнюється щодо панелі; або вікно є частиною системи, що є неперервною з вбудованими профілями й ущільненою за краями за допомогою ущільнювальних прокладок. Вбудований дизайн забезпечує рівномірне й просте стиснення ущільнення, оскільки весь елемент розташований в одній площині. Вбудовані вікна Huaao проходять випробування на нижчу повітряну проникність порівняно з традиційними рамними вікнами (1,5–3,0 м³/год при 50 Па). У системах FFU, де тиск у повітряному просторі має підтримуватися цілодобово, вбудовані вікна забезпечують покращену довготривалу герметичність.

Переможець: вбудовані вікна

3. Очищуваність та утримання частинок

Рамкові вікна мають щілини, утворені простором між рамою вікна та панеллю, простором між рамою вікна та склом, а також поверхнею рами вікна. У цих щілинах може накопичуватися пил, і їх важко очистити. У кутах збираються вологі серветки з алкоголем та дезінфікуючі засоби. Залишки можуть накопичуватися під час експлуатації, а в прихованих місцях можуть утворюватися мікроорганізми.

У вікон зі врівноваженою поверхнею щілин немає. Переходу від панелі до скла — це гладка рівна поверхня. Вікна зі врівноваженою поверхнею компанії Huaao виготовлені з алюмінієвої рами з порошковим покриттям (RA < 0,8 мкм) та беззазорною нерозривною силіконовою прокладкою. Персонал, що займається очищенням, може очистити всю поверхню одним рухом. Такі вікна відкривають у фармацевтичних чистих кімнатах або операційних залах лікарень, де контроль біонавантаження є критично важливим, щоб запобігти забрудненню. Контроль біонавантаження — це важлива проблема, у разі якої відкриття вікон значно зменшує ризик забруднення біонавантаженням у фармацевтичних чистих кімнатах або операційних залах лікарень.

Переможець: вбудовані вікна

4. Вартість та гнучкість монтажу

Зазвичай вартість вікон з рамою нижча порівняно з іншими вікнами. Стандартні розміри дозволяють встановлювати їх у стандартний отвір з використанням простих кріпильних елементів. Допуски при монтажі досить великі. Вікна з рамою можна використовувати в проектах, де домінує бюджетне обмеження, або в чистих кімнатах з нижчим рівнем чистоти (клас ISO 7/8). Для вікон «у рівень» потрібне точне виробництво. Вікно має бути вирізане відповідних розмірів, а отвір у панелі має бути квадратним. Під час монтажу необхідно дотримуватися особливої уваги, щоб забезпечити рівневий профіль. Зазвичай вартість таких вікон на 20–40 % вища, ніж вікон з рамою.

Для систем FFU, які повинні відповідати умовам ISO класу 5 або чистішим, витрати на встановлення вбудованих вікон окупаються за рахунок підвищеної ефективності системи FFU, зниженого споживання енергії та зменшення втрат через забруднення. У випадку критичних застосувань різниця в продуктивності виправдовує вартість. Втратники: вікна для чистих приміщень, які є надто дорогими або неефективними для бюджетно обмежених чистих приміщень низького класу; будь-які вікна, крім вбудованих, у чистих приміщеннях з високопродуктивними системами FFU

Резюме

Вбудоване вікно в середовищі класу чистоти ISO 5 та вище може забезпечити більшу стабільність ламінарного потоку повітря, вищу герметичність щодо тиску та простоту очищення порівняно зі звичайними вікнами. Якщо єдиним критерієм є нижчий клас чистоти приміщення, вирішальним фактором може стати вартість, і в такому разі слід розглянути рамкові вікна. Huaao Clean Technology Group — це національне високотехнологічне підприємство з шістьма заводами, загальною площею виробництва 250 000 м², 800 співробітниками та річним обсягом продажів у розмірі 1 млрд юанів, яке виробляє різні типи вікон для чистих приміщень, двері для чистих приміщень, а також усі види комплексних систем для чистих приміщень «під ключ». Зв’яжіться з Huaao, щоб визначити, який тип вікон буде ідеальним для вашого проекту FFU.