Uma unidade filtro-ventilador fornece localmente a pressão necessária para fazer passar o ar pelo seu filtro; uma caixa terminal HEPA convencional depende de um ventilador situado noutro ponto do sistema de ar. Para escolher entre as duas, verifique o caudal, a pressão disponível, o percurso de retorno do ar, os controlos e o acesso para manutenção. Ambas podem servir uma sala limpa quando o sistema completo cumpre os requisitos. Berkeley Lab: unidades filtro-ventilador, Caixa Ulpatek para filtro HEPA
Acrescentar um motor acima do filtro não atribui uma determinada classe de limpeza à sala.
O que muda quando o ventilador passa para o teto?
Uma caixa terminal HEPA recebe ar do sistema de insuflação, faz esse ar passar pelo filtro e distribui-o na sala. Numa configuração com condutas, o ventilador central tem de fornecer pressão suficiente para todo o percurso, incluindo o filtro terminal.
Uma FFU integra ventilador, controlador e filtro num único módulo. O Berkeley Lab descreve as FFU como equipamentos modulares de recirculação e identifica o percurso do ar, os controlos e a pressão do sistema como fatores de projeto. A escolha do módulo continua a ter de ser compatível com a configuração completa de recirculação. Berkeley Lab: unidades filtro-ventilador
Uma FFU que recircula o ar da sala continua a precisar de um percurso de retorno devidamente dimensionado. Também não fornece, por si só, o ar exterior, o controlo de humidade, a capacidade de arrefecimento ou a compensação do ar extraído de que o edifício necessita. Inclua essas funções no projeto antes de escolher os módulos de teto.
Comece pelos requisitos da sala
Defina a limpeza exigida, o estado de ocupação e funcionamento considerado, a proteção do processo, o padrão de escoamento do ar e as relações de pressão entre salas. Selecione depois a configuração de filtração e distribuição do ar capaz de as assegurar.
A ISO 14644-1:2015 classifica a limpeza do ar pela concentração de partículas em suspensão. Não classifica uma sala pelo nome do seu dispositivo terminal. A ISO 14644-4:2022 trata da transformação de requisitos em projeto, construção e arranque de salas limpas, sem impor uma única tecnologia a todos os projetos. ISO 14644-1:2015, ISO 14644-4:2022
Numa zona limpa de escoamento unidirecional, o caudal volumétrico total não chega: a área de insuflação, a distribuição, os obstáculos e o percurso sobre o processo contam. Numa sala com escoamento misto, a localização da insuflação e do retorno também afeta a remoção de contaminantes. Nenhuma destas questões desaparece ao escolher uma FFU. As orientações do Berkeley Lab para salas limpas identificam a quantidade, a uniformidade e a velocidade do ar como fatores de projeto para controlo da contaminação. LBNL-58639: salas limpas energeticamente eficientes e FFU
Use esta tabela de decisão antes de comparar preços
A tabela é um apoio à seleção. A escolha final depende do cálculo do sistema completo e dos equipamentos efetivamente propostos.
| Condição do projeto | Vale a pena considerar uma caixa terminal HEPA quando… | Vale a pena considerar uma FFU quando… |
|---|---|---|
| Insuflação de ar existente | A UTA e a rede de distribuição conseguem fornecer o caudal e a pressão exigidos durante toda a utilização do filtro | É possível integrar um ventilador local dentro dos limites de pressão de entrada e de controlo da FFU selecionada |
| Grande necessidade de recirculação | Existe um sistema central de recirculação e espaço adequado para a distribuição | Um plenum comum utilizável e um percurso de retorno permitem recirculação distribuída |
| Alterações na disposição da produção | As posições dos terminais e os ramais de condutas são relativamente fixos | Pode ser necessário reposicionar módulos ou ampliar por fases |
| Estratégia de manutenção | A instalação prefere menos motores e controladores distribuídos | A instalação consegue assegurar manutenção elétrica e mecânica por módulo |
| Requisitos de controlo | Os controlos centrais e dos ramais conseguem manter as condições de serviço de cada terminal | São úteis o ajuste local do caudal e a monitorização por unidade |
| Limitações do teto | Há espaço para a caixa, a ligação de entrada, o difusor e as folgas de manutenção | Há espaço para o módulo do ventilador, a zona de entrada, os apoios, os cabos e as folgas de manutenção |
Não decida apenas pelo preço de compra. Inclua as necessidades do ventilador central, a construção do retorno de ar, a distribuição elétrica, os controlos, os acessos e os trabalhos de colocação em serviço. Um preço baixo do terminal pode ser compensado por outros custos do sistema.
Balanço de pressão: verifique o filtro carregado, não apenas o filtro limpo
Para uma caixa terminal, calcule a pressão disponível à entrada relativamente à sala, ao caudal necessário. Depois, contabilize as perdas no conjunto terminal selecionado. As perdas nas condutas a montante pertencem ao cálculo do sistema central; não as subtraia duas vezes.
Considere este cálculo ilustrativo de um terminal. Os valores são pressupostos de projeto, não dados de produto Ulpatek:
| Parâmetro ao caudal terminal exigido | Condição de filtro limpo | Condição selecionada para o fim de serviço |
|---|---|---|
| Perda de carga do filtro | 150 Pa | 300 Pa |
| Perdas na caixa e no difusor | 35 Pa | 35 Pa |
| Margem para equilibragem | 30 Pa | 30 Pa |
| Pressão necessária entre a entrada e a sala | 215 Pa | 365 Pa |
| Pressão disponível entre a entrada e a sala | 300 Pa | 300 Pa |
| Margem restante | +85 Pa | −65 Pa |
A condição de filtro limpo é viável. A condição selecionada de filtro carregado não é: com estes pressupostos, faltam 65 Pa e o sistema não consegue fornecer o mesmo caudal. Os 300 Pa do filtro são aqui um pressuposto de projeto, não um limite universal de substituição.
As respostas possíveis incluem aumentar a pressão disponível do ventilador, reduzir as perdas do sistema ou selecionar um filtro e uma configuração terminal adequados com menor resistência. Acrescentar uma FFU só é outra opção de engenharia se as condições de entrada permitidas, a curva do ventilador e os controlos forem compatíveis com o sistema.
“Motor EC” não é uma especificação completa de controlo
O tipo de motor não indica como o sistema regula o caudal. Pergunte se a unidade funciona com uma regulação fixa, mantém uma característica de binário ou usa um programa de caudal constante. Pergunte o que mede, que alarmes gera e o que acontece quando atinge o limite de velocidade ou de potência disponível.
Especifique a sequência de arranque, o controlo normal, os limites de alarme e a resposta a falhas. Num sistema com plenum comum, verifique como as alterações da solicitação dos módulos afetam a pressão do plenum e o controlo do ar de compensação. Em ambas as configurações, verifique separadamente as relações de pressão entre salas; um valor de referência de caudal terminal não é uma medição de pressão da sala.
Calcule o número de unidades nas condições reais de serviço
Suponha que o projeto já estabeleceu uma necessidade de 8 100 m³/h de ar filtrado de insuflação ou recirculação. Se uma unidade em avaliação fornecer 900 m³/h à pressão exigida e com nível sonoro aceitável, o mínimo aritmético é de nove unidades. A 600 m³/h por unidade, são catorze após arredondar para cima. Essas catorze unidades seriam equilibradas para o total exigido — cerca de 579 m³/h cada se o caudal fosse dividido igualmente —, verificando-se o seu desempenho nessa regulação.
Estes valores são um exemplo de dimensionamento, não uma recomendação de caudal para qualquer classe ISO. A disposição pode exigir mais terminais para distribuição do ar, cobertura ou capacidade de reserva. O caudal máximo de catálogo também pode ser inadequado para o filtro selecionado, o limite sonoro ou o ponto de funcionamento do ventilador.
Peça ao fornecedor que indique o caudal fornecido, a resistência do filtro, as condições de entrada, a potência elétrica absorvida e os dados acústicos no mesmo ponto de seleção. Um valor do ventilador em descarga livre não é a capacidade de fornecer ar filtrado após a instalação.
Compare a energia considerando o sistema completo
Uma FFU não é automaticamente mais eficiente do que uma caixa terminal alimentada centralmente. A investigação do Berkeley Lab concluiu que o desempenho do sistema depende do equipamento e dos percursos do ar; também alertou para a possibilidade de os sistemas FFU serem menos eficientes do que outras configurações. As medições mais antigas não são uma classificação atual de produtos, mas continua a ser necessário comparar as condições completas de funcionamento. LBNL-58639
Compare a eletricidade dos ventiladores de toda a configuração, incluindo qualquer ventilador a montante que continue a ser necessário com as FFU. Use o mesmo caudal exigido, as mesmas horas de funcionamento e os mesmos pressupostos de acumulação de partículas nos filtros. Considere a necessidade de arrefecimento associada na avaliação AVAC mais ampla.
Uma pequena diferença de potência por módulo acumula-se no conjunto do teto. Se quarenta unidades consumirem, cada uma, menos 15 W nas mesmas condições de serviço durante 8 760 horas, a poupança calculada será de 5 256 kWh/ano. É um exemplo, não uma declaração de poupança da Ulpatek. Mostra por que razão a potência no ponto de funcionamento importa mais do que uma afirmação de “baixa potência” sem condições definidas.
A ISO 14644-16:2019 fornece orientações sobre eficiência energética mantendo o desempenho da sala limpa. Reduzir o caudal abaixo da necessidade do processo não é uma comparação energética entre projetos equivalentes. ISO 14644-16:2019
Defina já o acesso para manutenção
Decida como se acede ao filtro, ao motor, ao controlador e ao pré-filtro. Substituir o filtro pelo lado da sala não significa necessariamente aceder por esse lado a todos os outros componentes. Verifique o desenho e o procedimento de substituição, em vez de interpretar uma indicação de acesso como uma promessa para toda a unidade.
Especifique também a geometria da vedação, as ligações de ensaio acessíveis, a remoção do difusor e o espaço prático necessário às verificações. A gama de caixas Ulpatek para filtros HEPA dispõe de diferentes superfícies de vedação e configurações de ligação; são pormenores de seleção que devem ficar resolvidos antes de construir o teto. Caixa Ulpatek para filtro HEPA
A verificação do sistema instalado continua a ser necessária, qualquer que seja a configuração escolhida. Acorde no plano de qualificação os ensaios aplicáveis, os estados de funcionamento e os requisitos de aceitação. A ISO 14644-3:2019 fornece métodos de ensaio de salas limpas, incluindo métodos para diferentes configurações de escoamento e estados de ocupação. ISO 14644-3:2019
O que a Ulpatek precisa para fazer uma seleção útil
A Ulpatek fabrica caixas terminais e FFU. A sua gama publicada de FFU inclui opções de ventiladores AC e EC, com diferentes configurações de substituição do filtro. Especifique as opções necessárias; não presuma que todas as configurações incluem os mesmos controlos ou acessórios. Catálogo técnico Ulpatek, secção FFU
