فیلترهای هپا و اولپا در هود لامینار

• تجهیزات آزمایشگاهی, مقالات آزمایشگاهی

فیلترهای ULPA یا HEPA: کدام یک را انتخاب کنیم؟

همه محیط‌های کنترل‌شده با سیستم‌های گرمایش و تهویه متمرکز، از جمله اتاق‌های تمیز مجهز به هودهای لامینار، در برابر تجمع گرد و غبار، کثیفی، کنه‌ها، گرده‌ها، کپک‌ها، هاگ‌ها و آلاینده‌های موجود در هوا که سطح کیفیت هوای داخل خانه را تضعیف می‌کنند، آسیب‌پذیر هستند. حفظ سطح کیفی هوای داخلی برتر در سایت‌های تولید استریل مانند داروسازی، الکترونیک، نیمه‌رساناها، دستگاه‌های پزشکی و تجهیزات هوافضا برای محافظت از یکپارچگی محصولات و اجزا و جلوگیری از نقص‌های پرهزینه بسیار مهم است. هودهای لامینار به عنوان یکی از تجهیزات اصلی در این محیط‌ها، با ایجاد جریان هوای یکنواخت و فیلتر شده، به حفظ سطح بالای پاکیزگی کمک می‌کنند. این تجهیزات در کنار سیستم‌های تهویه مرکزی، نقش کلیدی در حذف ذرات معلق و کنترل آلودگی در محیط‌های حساس ایفا می‌کنند.

برای دستیابی به یک محیط کنترل شده با درجه بالاتری از کنترل آلودگی، سیستم HVAC ساختمان باید عناصر طراحی را با فیلترهای ذرات تخصصی هوا ترکیب کند که می‌تواند مواد معلق (غیر قابل مشاهده برای چشم انسان) را بین 0.12 تا 0.3 میکرون در قطر به دام بیندازد و منطقه را از هر گونه منبع بالقوه آلودگی پاک کند.

این فیلترها چه هستند؟

هنگام طراحی یک سیستم تهویه مطبوع برای یک مرکز تولید استریل، انتخاب فیلترها به ماهیت عملیات مورد نظر و طبقه‌بندی‌های تمیزی ISO 14644-1 مربوطه بستگی دارد که متناسب با کار انجام شده در چنین تأسیساتی باشد. انتخاب معمولاً بین: فیلترهای هپا (HEPA: فیلتر هوای ذرات با راندمان بالا ) و اولپا (ULPA: فیلتر هوای ذرات بسیار کم) است. این دو نوع فیلتراسیون بسیار کارآمد معمولاً برای به دام انداختن آلاینده‌های ریز ذرات استفاده می‌شوند.

در این نوع محیط‌ها، هود لامینار به عنوان یکی از تجهیزات اصلی، نقش بسیار مهمی در حفظ کیفیت هوای محیط ایفا می‌کنند. این هودها با ایجاد جریان هوای یکنواخت و فیلتر شده، به حذف ذرات معلق و کنترل آلودگی در مناطق حساس کمک شایانی می‌کنند. انتخاب بین فیلترهای HEPA و ULPA برای هودهای لامینار نیز به سطح پاکیزگی مورد نیاز و نوع فرآیند انجام شده بستگی دارد.

تفاوت بین فیلترهای ULPA و HEPA

اگرچه فیلترهای هپا و اولپا به طور گسترده در سیستم‌های تصفیه هوای صنعتی استفاده می‌شوند و ویژگی‌های مشترکی دارند، اما از نظر جنبه‌های فنی خاص و کاربردهای مورد نظر تفاوت‌های مشخصی دارند.

فیلترهای HEPA

فیلترهای هپا که اغلب در تاسیسات اتاق تمیز استفاده می‌شوند، یکی از محبوب‌ترین و با پیکربندی کامل‌تر فن‌آوری‌های فیلتراسیون هستند که به طور گسترده در بسیاری از کاربردهای صنعتی HVAC مورد استفاده قرار می‌گیرند. مهندسی قوی فیلترهای HEPA از پرسنل، محیط، محصولات و فرآیندها در برابر عوامل بیماری‌زا، گرد و غبار و کپک‌ها در بیمارستان‌ها، تاسیسات تولید آسپتیک و سایر محیط‌های خطرناک محافظت می‌کند. آنها از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه تر هستند و در مقایسه با فیلتر ULPA عمر مفید بیشتری دارند.

فیلترهای ULPA

در مقایسه با فیلترهای هپا ، فیلترهای اولپا ذرات بسیار کوچکتری را که به طور بالقوه از محیط فیلتر هپا فرار می‌کنند، جذب می‌کنند. در حالی که فیلترهای HEPA تا 99.97 درصد از آلاینده‌ها را جذب می‌کنند، ذرات ریز با قطر 0.3 میکرون یا بیشتر را از بین می‌برند، فیلترهای ULPA تقریبا 99.999 درصد در انجام همین کار موفق هستند و ذرات بسیار کوچک‌تری با قطر 0.12 میکرومتر یا بالاتر را جذب می‌کنند.

بیایید چندین ویژگی فیلترهای HEPA و ULPA را با هم مقایسه کنیم.

جریان هوای محدود:

فیلتر اولپا در مقایسه با فیلتر هپا ، محدودیت بیشتری در جریان هوا ایجاد می‌کند. این دلیل اصلی است که نمی‌توانید به سادگی یک فیلتر ULPA را با یک فیلتر HEPA جایگزین کنید. در واقع، جریان هوا عامل اصلی تمایز بین فیلترهای هپا و اولپا است. فیلترهای ULPA با یک فیلتر بسیار متراکم‌تر ساخته می‌شوند که به طور قابل توجهی هوای عبوری از آن را تقریباً 20 تا 50 درصد از فیلتر HEPA مشابه با همان ابعاد کاهش می‌دهد. همچنین، تغییرات هوا در ساعت (ACPH)، معیاری حیاتی برای میزان حجم هوای جایگزین شده با هوای تازه و فیلتر شده، تحت تأثیر افت فشار بیشتر (به دلیل مقاومت بیشتر) به سطح پایین غیر قابل قبولی قرار می‌گیرد که منجر به ضعیف‌تر شدن کیفیت هوای داخلی در اتاق می‌شود.

عمر کوتاه‌تر:

فیلترهای ULPA به دلیل عمر کوتاه‌تر (به طور متوسط 5 تا 8 سال) در مقایسه با فیلترهای HEPA (حدود 10 سال در شرایط مشابه) گران‌تر هستند. علاوه بر این، پیش‌فیلترها اغلب در بالادست برای محافظت از فیلترهای ظریف استفاده می‌شوند. از این رو، ممکن است برای حفظ و محافظت از فیلتر ULPA به یک پیش‌فیلتراسیون اضافی نیاز باشد و در نتیجه هزینه اولیه نصب افزایش یابد.

هزینه بالاتر:

فیلترهای ULPA حدود 35 درصد گران‌تر از فیلترهای HEPA هستند، زیرا دارای چگالی بالاتری هستند و ساخت آن‌ها چالش‌برانگیزتر است. علاوه بر این، هزینه‌های جاری یک سیستم HVAC با فیلترهای ULPA به طور قابل توجهی بالاتر است.

برای جبران جریان هوای محدودتر و دستیابی به همان میزان تعویض هوا در ساعت (ACH) مانند سیستم‌های HEPA، نیاز به سطح فیلتر بزرگ‌تر و دمنده قوی‌تری برای طراحی یک سیستم ULPA است. این امر باعث افزایش اندازه و هزینه کل سیستم فیلتراسیون می‌شود.

جمع بندی: کدام را انتخاب کنیم؟

انتخاب بین فیلتر هود آزمایشگاهی به عوامل مختلفی مانند طراحی، نوع کاربری، سطح حفاظت مورد نیاز و مقررات مربوط به کاربری تاسیسات تولید استریل بستگی دارد. اگر هدف ایجاد یک محیط با بالاترین سطح پاکیزگی است، فیلترهای ULPA همراه با هودهای لامینار با کارایی بالا انتخاب مناسبی خواهند بود. اما اگر نیاز به یک سیستم فیلتراسیون با کارایی بالا و هزینه کمتر است، فیلترهای HEPA می‌توانند گزینه مناسبی باشند.

فیلترهای HEPA برای تاسیساتی که نیاز به یک سیستم فیلتراسیون برای حذف گرد و غبار و ذرات معلق با اندازه 0.3 میکرون یا بزرگتر دارند، مناسب، عملی و اقتصادی هستند. معمولاً اکثر کاربردهای صنعتی و مقررات مرتبط با ذرات معلق را می‌توان با استفاده از یک فیلتر HEPA یا مجموعه‌ای از فیلترهای HEPA همراه با فیلترهای پیش‌فیلتر و میان‌فیلتر کنترل کرد.