تفاوت کلین روم فعال و غیرفعال چیست؟

تفاوت اصلی کلین روم فعال و غیرفعال در نحوه تامین، گردش و کنترل هوای تمیز است. در سیستم فعال، برای ایجاد یا تقویت جریان هوای کنترل شده از تجهیزات مکانیکی مانند فن و سیستم فیلتراسیون فعال استفاده می شود؛ در سیستم غیرفعال، جریان هوا یا شرایط پاکیزگی بیشتر به سیستم تهویه موجود، اختلاف فشار و طراحی فضا وابسته است.

البته یک نکته مهم وجود دارد: «کلین روم فعال» و «کلین روم غیرفعال» عنوان دو کلاس رسمی در استاندارد ISO 14644-1 نیستند. این استاندارد، کلاس پاکیزگی اتاق تمیز را بر اساس غلظت ذرات معلق در هوا مشخص می کند و برای اندازه گیری آن از شمارشگر ذرات استفاده می شود.

به همین دلیل، هنگام ساخت اتاق تمیز نباید فقط بر اساس فعال یا غیرفعال بودن سیستم تصمیم گرفت. نوع فرآیند، میزان ریسک آلودگی، کلاس مورد نیاز، فشار اتاق، الگوی جریان هوا، سیستم HVAC، نوع فیلتر و الزامات بهره برداری نیز باید همزمان بررسی شوند. راهنمای طراحی کلین روم ASHRAE نیز طراحی، کنترل، تست، راه اندازی و عملکرد اتاق تمیز را به عنوان یک مجموعه به هم پیوسته بررسی می کند.

کلین روم فعال چیست؟

در یک سیستم فعال، تجهیزات مکانیکی مستقیما در تامین یا گردش هوای کنترل شده نقش دارند. برای مثال، ممکن است از فن، Fan Filter Unit یا همان FFU، فیلتر HEPA و تجهیزات کنترل جریان هوا استفاده شود.

در یک سیستم دارای FFU، فن در نزدیکی فیلتر قرار می گیرد و هوا را از فیلتر عبور می دهد. به این ترتیب، واحد فیلتراسیون می تواند مستقل تر از سیستم مرکزی تهویه عمل کند. در مقابل، در یک سیستم دارای HEPA Box غیرفعال، هوای آماده شده توسط سیستم مرکزی AHU از طریق کانال به فیلتر نهایی می رسد و فشار مورد نیاز برای عبور هوا از فیلتر توسط سیستم مرکزی ایجاد می شود.

بنابراین در یک طراحی فعال، کنترل جریان هوا می تواند به صورت موضعی تر انجام شود و وابستگی به بخش هایی از سیستم مرکزی کاهش پیدا کند.

کلین روم غیرفعال چیست؟

در سیستم غیرفعال، تجهیزات مستقل برای ایجاد جریان هوا در محل مورد نظر وجود ندارد و جریان هوا بیشتر از طریق سیستم تهویه مرکزی، اختلاف فشار یا طراحی کلی سیستم تهویه ایجاد می شود.

برای نمونه، یک HEPA Box غیرفعال فاقد فن مستقل است و هوای تحت فشار را از سیستم مرکزی دریافت می کند. این هوا پس از عبور از فیلتر نهایی وارد فضای کنترل شده می شود.

در برخی تجهیزات کلین روم مانند Pass Box نیز همین تفاوت دیده می شود. مدل غیرفعال معمولا فاقد سیستم تهویه مستقل است، در حالی که مدل فعال می تواند فن و فیلتر HEPA مستقل داشته باشد.

آیا فعال و غیرفعال یک دسته بندی رسمی برای کلین روم هستند؟

خیر. این نکته اهمیت زیادی دارد.

استاندارد ISO 14644-1 پاکیزگی هوا را بر اساس غلظت ذرات معلق تعریف و طبقه بندی می کند، نه بر اساس فعال یا غیرفعال بودن سیستم تهویه. بنابراین نمی توان صرفا با گفتن «کلین روم فعال» یا «کلین روم غیرفعال» درباره کلاس پاکیزگی یک اتاق قضاوت کرد.

به عنوان مثال، ممکن است یک فضای کنترل شده از سیستم فیلتراسیون فعال استفاده کند اما کلاس پاکیزگی مورد نیاز آن با فضای دیگری که از معماری متفاوتی استفاده می کند یکسان باشد.

در نتیجه، اگر هدف طراحی یک اتاق تمیز واقعی است، ابتدا باید نیاز فرآیند و کلاس پاکیزگی مشخص شود و سپس معماری مناسب تهویه و فیلتراسیون انتخاب شود.

تفاوت کلین روم فعال و غیرفعال چیست؟

مهم ترین تفاوت این دو سیستم را می توان در چند عامل بررسی کرد:

این جدول یک مقایسه کلی است و در پروژه واقعی نمی توان هزینه، مصرف انرژی یا عملکرد را فقط بر اساس فعال یا غیرفعال بودن تعیین کرد. طراحی کانال، تعداد فیلترها، دبی هوا، افت فشار، شرایط محیطی و نحوه بهره برداری نیز تاثیر مستقیم دارند.

تفاوت در نحوه تامین و گردش هوا

در سیستم فعال، فن می تواند هوا را به صورت مستقیم از یک ناحیه دریافت و پس از عبور از فیلتر مناسب وارد فضای کنترل شده کند. این ساختار به ویژه زمانی مفید است که بخشی از سیستم نیاز به فیلتراسیون یا گردش هوای مستقل داشته باشد.

در سیستم غیرفعال، جریان هوا به ظرفیت سیستم مرکزی وابسته است. AHU باید بتواند هوای مورد نیاز را با فشار کافی از مسیر کانال ها و فیلترهای نهایی عبور دهد.

در نتیجه، در طراحی غیرفعال، انتخاب صحیح AHU، مسیر کانال کشی، بالانس هوا و افت فشار فیلتر اهمیت زیادی پیدا می کند.

تفاوت در فیلتراسیون

در سیستم فعال، می توان فیلتر نهایی را همراه با فن در قالب یک واحد مستقل مانند FFU قرار داد. در این حالت، فن مستقیما جریان هوا را از فیلتر عبور می دهد.

در سیستم غیرفعال، فیلتر نهایی مانند HEPA Box توسط جریان هوایی که سیستم مرکزی ایجاد می کند تغذیه می شود.

نکته مهم این است که «داشتن فیلتر HEPA» به تنهایی به معنای رسیدن کلین روم به یک کلاس مشخص نیست. کلاس پاکیزگی باید با اندازه گیری واقعی غلظت ذرات و مطابق الزامات مربوط به استاندارد ارزیابی شود.

تفاوت در کنترل فشار

کنترل فشار یکی از بخش های مهم طراحی اتاق تمیز است، اما فعال یا غیرفعال بودن سیستم به تنهایی تعیین کننده فشار اتاق نیست.

برای مثال، یک فضای تمیز می تواند با ایجاد اختلاف فشار مناسب، از ورود هوای آلوده از مناطق مجاور جلوگیری کند. در سیستم های فعال، تجهیزات فن و کنترل هوا می توانند امکان کنترل موضعی بیشتری ایجاد کنند؛ اما در سیستم های غیرفعال، این عملکرد بیشتر به سیستم مرکزی و طراحی فشار بین فضاها وابسته است.

بنابراین در طراحی اتاق تمیز باید فشار مورد نیاز هر فضا، جهت حرکت هوا و ارتباط آن با فضاهای مجاور مشخص شود.

تفاوت در کنترل آلودگی

هدف اصلی کلین روم، حذف کامل آلودگی نیست؛ بلکه کنترل آلودگی تا سطح مورد نیاز فرآیند است. ASHRAE نیز تاکید می کند که نمی توان آلودگی را به طور کامل حذف کرد، اما می توان اتاق تمیز را برای رسیدن به شرایط مشخص پاکیزگی، کنترل و بهره برداری کرد.

در یک سیستم فعال، امکان ایجاد جریان هوای مستقل یا موضعی می تواند برای برخی فرآیندها مزیت باشد. در مقابل، سیستم غیرفعال می تواند زمانی مناسب باشد که سیستم مرکزی از ابتدا برای تامین دبی، فشار و فیلتراسیون مورد نیاز طراحی شده باشد.

کلین روم فعال چه زمانی انتخاب بهتری است؟

انتخاب سیستم فعال زمانی منطقی تر است که نیاز پروژه با یک سیستم مرکزی ساده به خوبی پاسخ داده نشود یا کنترل مستقل بخشی از فضای تمیز اهمیت داشته باشد.

برخی شرایطی که می تواند استفاده از تجهیزات فعال را توجیه کند عبارتند از:

• نیاز به کنترل مستقل جریان هوا در یک ناحیه
• محدودیت در مسیر کانال کشی
• نیاز به فیلتراسیون موضعی
• پروژه های توسعه یا بازسازی که اتصال به سیستم مرکزی دشوار است
• نیاز به انعطاف پذیری بیشتر در چیدمان برخی تجهیزات
• استفاده از واحدهای FFU برای توزیع و فیلتراسیون هوا

البته این موارد به معنی مناسب بودن سیستم فعال برای تمام پروژه ها نیست. انتخاب نهایی باید بر اساس نیاز واقعی فرآیند و محاسبات مهندسی انجام شود.

کلین روم غیرفعال چه زمانی کاربرد دارد؟

سیستم غیرفعال زمانی می تواند انتخاب مناسبی باشد که سیستم مرکزی HVAC بتواند هوای مورد نیاز را با دبی، فشار، دما، رطوبت و کیفیت مناسب تامین کند.

در چنین شرایطی، استفاده از تجهیزات مستقل در تمام نقاط ممکن است ضرورتی نداشته باشد و معماری مرکزی می تواند طراحی ساده تر و یکپارچه تری ایجاد کند.

در سیستم های دارای HEPA Box، هوای آماده شده توسط AHU از طریق شبکه کانال به فیلتر نهایی می رسد و سیستم مرکزی باید فشار لازم برای غلبه بر مقاومت مسیر و فیلتر را تامین کند.

هنگام انتخاب سیستم کلین روم چه عواملی باید بررسی شوند؟

انتخاب بین معماری فعال و غیرفعال نباید از روی نام سیستم انجام شود. قبل از طراحی، حداقل این موارد باید مشخص شوند:

1. کلاس پاکیزگی مورد نیاز

ابتدا باید مشخص شود فرآیند به چه سطحی از پاکیزگی نیاز دارد. ISO 14644-1 کلاس بندی پاکیزگی هوا را بر اساس غلظت ذرات معلق انجام می دهد.

2. نوع فرآیند

تولید دارو، تجهیزات پزشکی، صنایع غذایی، الکترونیک، آزمایشگاه و تحقیقات ممکن است الزامات کاملا متفاوتی داشته باشند.

3. میزان تولید آلودگی

تعداد افراد، تجهیزات، مواد اولیه و خود فرآیند می توانند منابع تولید ذرات باشند. بنابراین حجم و نحوه گردش هوا باید متناسب با بار آلودگی تعیین شود.

4. اختلاف فشار بین فضاها

اگر اتاق تمیز در کنار فضاهایی با سطح پاکیزگی متفاوت قرار دارد، جهت و میزان اختلاف فشار باید در طراحی مشخص شود.

5. دما و رطوبت

سیستم تهویه فقط وظیفه پاکیزگی هوا را ندارد. شرایط دمایی و رطوبت نیز ممکن است برای فرآیند یا محصول اهمیت داشته باشند.

6. امکان اجرای کانال کشی

در ساختمان های موجود، گاهی اجرای کانال های جدید دشوار است. در چنین شرایطی سیستم های دارای واحدهای مستقل می توانند انعطاف بیشتری ایجاد کنند.

7. نگهداری و تعمیرات

فیلترها، فن ها، موتورهای FFU، AHU، کانال ها و تجهیزات کنترلی همگی نیازمند برنامه نگهداری هستند. بنابراین هزینه و دسترسی تعمیراتی باید از مرحله طراحی بررسی شود.

8. مصرف انرژی

وجود فن های متعدد به معنی مصرف انرژی بیشتر در همه پروژه ها نیست و سیستم مرکزی نیز می تواند بار انرژی قابل توجهی داشته باشد. مصرف واقعی به طراحی سیستم، کنترل دور فن، افت فشار فیلترها، دبی هوا و نحوه بهره برداری وابسته است.

نتیجه گیری

تفاوت کلین روم فعال و غیرفعال بیشتر به معماری تامین و گردش هوای کنترل شده مربوط می شود. در سیستم فعال، تجهیزات مکانیکی مانند فن و FFU می توانند نقش مستقیمی در گردش و فیلتراسیون هوا داشته باشند؛ در سیستم غیرفعال، تامین هوا و فشار بیشتر بر عهده سیستم مرکزی HVAC است.

با این حال، نباید فعال بودن را معادل کیفیت بالاتر یا غیرفعال بودن را معادل کیفیت پایین تر دانست. معیار اصلی، توانایی کل سیستم در تامین شرایط مورد نیاز فرآیند است.

برای طراحی اتاق تمیز، ابتدا باید کلاس پاکیزگی، نوع فرآیند، بار آلودگی، اختلاف فشار، دما و رطوبت، الگوی جریان هوا و الزامات بهره برداری مشخص شوند و سپس معماری HVAC و تجهیزات انتخاب شوند. استاندارد ISO 14644-1 برای طبقه بندی پاکیزگی هوا و منابع تخصصی مانند راهنمای ASHRAE برای طراحی، کنترل و راه اندازی کلین روم، مبنای مناسب تری برای این تصمیم هستند.

سوالات متداول در مورد تفاوت کلین روم فعال و غیر فعال

تفاوت اصلی کلین روم فعال و غیرفعال چیست؟

تفاوت اصلی در نحوه تامین و کنترل جریان هوا است. سیستم فعال می تواند از فن و تجهیزات مستقل برای گردش و فیلتراسیون هوا استفاده کند، در حالی که سیستم غیرفعال بیشتر به سیستم تهویه مرکزی و اختلاف فشار موجود وابسته است.

آیا کلین روم فعال پاکیزه تر از کلین روم غیرفعال است؟

نه لزوما. سطح پاکیزگی باید بر اساس عملکرد واقعی سیستم و غلظت ذرات ارزیابی شود، نه صرفا فعال یا غیرفعال بودن آن. ISO 14644-1 نیز طبقه بندی پاکیزگی را بر اساس غلظت ذرات انجام می دهد.

آیا سیستم غیرفعال برای اتاق تمیز مناسب است؟

بله، در صورتی که سیستم مرکزی HVAC و طراحی جریان هوا بتوانند الزامات فرآیند و سطح پاکیزگی مورد نیاز را تامین کنند.

FFU در کلین روم فعال چه نقشی دارد؟

FFU یک واحد فن و فیلتر است که فن و فیلتر نهایی را در یک واحد ترکیب می کند. این تجهیزات می توانند هوا را از یک فضای بالاسری یا مسیر ورودی دریافت کرده و پس از عبور از فیلتر، وارد فضای تمیز کنند.

آیا فعال و غیرفعال بودن سیستم در استاندارد ISO مشخص شده است؟

خیر. ISO 14644-1 پاکیزگی هوا را بر اساس غلظت ذرات طبقه بندی می کند و فعال یا غیرفعال بودن سیستم یک کلاس ISO محسوب نمی شود.