📁 فهرست مطالب
استفاده از فن فیلتر یونیت در اتاق های تمیز کوچک، راه حل بسیار مناسب و اقتصادی می باشد که قادر است کلاس های مختلف اتاق تمیز را از رده
GMP-A تا GMP-D تامین نماید. خاصیت عمده آن کاهش قابل توجه کانال کشی، عدم نیاز به سیستم های هواساز گران قیمت و چیلر و بویلر می باشد.
فن فیلتر یونیت ها متشکل از یک فن قوی، یک کنترل کننده سرعت و فیلتر بازده بالا (HEPA یا ULPA ) می باشند. که به طور معمول در ابعاد
60x 120 ِ سانتیمتر طراحی و ساخته می شوند فن قوی فن فیلتر یونیت باعث ایجاد یک فشار منفی در بالای محفظه یونیت می گردد که علاوه بر
اختالاط هوا، امکان نشت هرگونه هوای فیلتر نشده به درون اتاق تمیز در اثر وجود منافذ و درز را نیز از بین می برد.
بوسیله مکش هوای سالن و عبور آن از فیلتر های ابتدایی (Prefilters ) و هپا ( Filters Hepa ) تمامی ذرات معلق در محیط را تا
میزان 99.99% تصفیه می نماید.
فن فیلتر یونیت (Fan Filter Unit) یا FFU یکی از حیاتیترین سیستمهای تصفیه هوا در محیطهای حساس و کنترلشده محسوب میشود. این دستگاه با ترکیب فن و فیلترهای HEPA/ULPA، توانایی حذف 99.99% ذرات معلق تا اندازه 0.3 میکرون را دارد که برای صنایعی مانند داروسازی، الکترونیک، پزشکی و غذایی ضروری است. اهمیت FFU در توانایی آن برای ایجاد و حفظ محیطی استریل، کنترل آلودگیهای میکروبی و ذرات معلق، و همچنین تأمین هوای تمیز با جریان یکنواخت است که همگی از الزامات استانداردهای بینالمللی اتاقهای تمیز میباشند.
طراحی فن فیلتر یونیت :
طراحی منعطف و ماژولار فن فیلتر یونیت امکان نصب آسان و تطبیقپذیری با فضاهای مختلف را فراهم میکند. این سیستمها نهتنها مصرف انرژی کمتری نسبت به سیستمهای مرکزی دارند، بلکه با حذف نیاز به کانالکشی پیچیده، هزینههای نصب و نگهداری را بهطور چشمگیری کاهش میدهند.
اهمیت FFU در دنیای امروز که کیفیت هوا و کنترل آلودگی به موضوعی حیاتی تبدیل شده، بیش از پیش آشکار است، چرا که این دستگاهها نقش کلیدی در تضمین کیفیت محصولات، ایمنی فرآیندها و سلامت محیطهای کاری ایفا میکنند. در این مطلب از مقالات فراز کاویان به بررسی چیستی، اجزا، عملکرد، کاربردها، روش انتخاب و خرید این دستگاه میپردازیم.
فن فیلتر یونیت چیست؟
فن فیلتر یونیت (FFU) دستگاهی است که هوا را از محیط اطراف میمکد، آن را از طریق فیلترهای مختلف عبور داده و ذرات معلق، آلایندهها و سایر ناخالصیها را حذف میکند و سپس هوای تصفیه شده را به محیط باز میگرداند یا به سیستمهای تهویه مطبوع دیگر منتقل میکند.فن فیلتر یونیت ها در انواع مختلف و با ظرفیتهای متفاوت برای مصارف خانگی، تجاری و صنعتی استفاده میشوند و به بهبود کیفیت هوا و ایجاد محیطی سالمتر کمک میکنند.
ساختار و اجزای تشکیل دهنده
ساختار و اجزای تشکیلدهنده فن فیلتر یونیت عبارتند از:
پروانه (فن)
وظیفهی به حرکت درآوردن هوا از طریق فیلتر و هدایت آن به فضای موردنظر را بر عهده دارد. اغلب از نوع فن سانتریفیوژ استفاده میشود که قادر به تولید فشار بالا برای جریان هوا است.
موتور الکتریکی
موتور به فن متصل است و وظیفه چرخاندن آن و ایجاد جریان هوا را دارد. در این سیستمها از موتورهای کممصرف با راندمان بالا استفاده میشود.
پیشفیلتر
ذرات درشت مانند گردوغبار و الیاف را حذف کرده و از گرفتگی فیلتر اصلی جلوگیری میکند. این فیلترها قابل تعویض بوده و معمولاً بهراحتی نگهداری میشوند.
فیلتر
از نوع HEPA یا ULPA بوده و ذرات معلق ریز تا اندازه 0.3 میکرومتر یا کوچکتر را از هوا حذف میکند. ممکن است از چندین لایه فیلتر برای افزایش کارایی استفاده شود.
قاب یا محفظه
تمام اجزای داخلی مانند فن، موتور و فیلتر در بدنهای از جنس استنلس استیل یا با پوشش پودری الکترواستاتیک قرار دارند. طراحی قاب بهگونهای است که امکان تعویض و تعمیر آسان اجزا را فراهم میکند.
کویل گرمایش یا سرمایش (در برخی مدلها)
برخی FFUها مجهز به کویلهای گرمایشی و سرمایشی هستند که با اتصال به آب گرم یا سرد، وظیفه تنظیم دمای جریان هوا را بر عهده دارند.
سنسورها
در مدلهای پیشرفته، از سنسورهایی برای اندازهگیری فشار، دما، رطوبت و کیفیت هوا استفاده میشود. این اطلاعات به سیستم کنترل برای بهینهسازی عملکرد کمک میکنند.
پنل کنترل
شامل سوئیچهای کنترل سرعت (کم، متوسط، زیاد)، کلید روشن/خاموش، و در برخی مدلها، کنترل از راه دور، سنسور فشار و آلارم پر شدن فیلتر میباشد.
اتصالات
شامل اتصالات برق، تهویه مطبوع و تجهیزات جانبی دیگر است که برای عملکرد کامل سیستم موردنیاز است.
سیستم تهویه اضافی
در برخی مدلها، سیستمهای کمکی برای بهبود تهویه و افزایش راندمان جریان هوا تعبیه شدهاند.
روش کار و مکانیزم عمل :
FFU با مکانیسمی ساده اما کارآمد عمل میکند:
هوای محیط توسط یک فن سانتریفوژ یا محوری مکش شده و ابتدا از یک پیشفیلتر عبور خواهد کرد که ذرات درشت مانند گردوغبار را جذب می¬کند. سپس، هوا با فشار از فیلتر اصلی HEPA یا ULPA میگذرد که قادر به حذف ۹۹.۹۹٪ ذرات تا اندازه ۰.۳ میکرون (HEPA) یا ۰.۱ میکرون (ULPA) است.
در نهایت، هوای تصفیه شده با جریان یکنواخت و فشار مثبت به محیط اتاق تمیز بازگردانده میشود تا از ورود آلایندهها جلوگیری کند. این سیستم معمولاً مجهز به کنترلرهای سرعت فن است تا دبی هوا را بر اساس نیاز تنظیم کند و برخی مدلها دارای سنسورهای نظارتی برای اطمینان از عملکرد بهینه هستند.
کاربردها و موارد استفاده فن فیلتر یونیت
FFU در محیطها و صنایع مختلف برای بهبود کیفیت هوا و ایجاد شرایط مناسب برای فرآیندهای حساس استفاده میشود. موارد رایج استفاده آن عبارتند از:
اتاقهای تمیز (Clean Rooms)
برای تصفیه هوا و جلوگیری از آلودگی ذرات معلق در فضاهای حساس مانند اتاقهای تمیز در صنایع داروسازی، الکترونیک و تولید قطعات پزشکی.
آزمایشگاهها
در آزمایشگاههای تحقیقاتی و علمی، برای تأمین هوای تمیز و جلوگیری از ورود آلودگیها به نمونهها و تجهیزات حساس.
صنایع داروسازی و بیوتکنولوژی
در تولید داروها و محصولات بیوتکنولوژیکی، به دلیل حساسیت بالا به آلودگیها، از فن فیلتر یونیت برای حفظ شرایط استریل استفاده میشود.
تولید قطعات الکترونیکی
در خطوط تولید قطعات الکترونیکی مانند تراشههای نیمهرسانا، به دلیل حساسیت زیاد به ذرات معلق، برای جلوگیری از آسیب به قطعات و تجهیزات الکترونیکی.
صنایع غذایی و آشامیدنی
در محیطهای تولید و بستهبندی مواد غذایی برای جلوگیری از آلودگیهای میکروبی و حفظ بهداشت.
مراکز پزشکی و بیمارستانها
در اتاقهای عمل، اتاقهای بستری بیماران و بخشهای دیگر بیمارستانها برای تأمین هوای تمیز و استریل و جلوگیری از انتقال عفونتها.
خطوط تولید لوازم پزشکی
در تولید و مونتاژ دستگاههای پزشکی حساس، که نیاز به محیطی کاملاً تمیز و عاری از آلودگی دارند.
فضاهای صنعتی حساس
در برخی صنایع مانند خودروسازی، رنگرزی و چاپ که کیفیت هوا باید مورد مدیریت و کنترل قرار بگیرد تا از بروز مشکلات در محصولات و فرآیندها جلوگیری شود. فن فیلتر یونیتها در این صنایع برای کنترل و بهبود کیفیت هوا، جلوگیری از آلودگیها و حفظ شرایط بهداشتی و محیطی استفاده می شود.
مشخصات و ویژگیهای فنی دستگاه FFU :
مشخصات فنی فن فیلتر یونیت میتواند بسته به نوع و مدل دستگاه متفاوت باشد، اما بهطور کلی، این دستگاهها دارای ویژگیهای فنی مشخصی هستند که در تمام مدلها مشابه است.
نوع فیلتر
فیلترهای بهکار رفته از نوع HEPA یا ULPA هستند و قادر به حذف ذرات معلق با اندازه 0.3 میکرومتر یا کوچکتر میباشند. ظرفیت فیلتر بسته به نرخ جریان هوا و راندمان تصفیه تعیین میشود.
میزان جریان هوا
جریان هوای خروجی معمولاً در بازه 1000 تا 2000 متر مکعب بر ساعت (m³/h) قرار دارد. این مقدار بسته به ابعاد و ظرفیت فن فیلتر یونیت متفاوت است.
سرعت فن
سرعت چرخش فن بین 900 تا 1500 دور در دقیقه (RPM) است و بسته به مدل و شرایط کاری، قابلیت تنظیم دارد.
موتور فن
از موتورهای الکتریکی با راندمان بالا و مصرف انرژی پایین استفاده میشود. انواع رایج شامل موتورهای AC، DC و EC هستند.
توان مصرفی
توان مصرفی دستگاهها معمولاً بین 100 تا 300 وات است که بر اساس اندازه و نوع فن متغیر است.
سطح نویز
میزان نویز تولیدی این دستگاهها معمولاً بین 45 تا 60 دسیبل (dB) است. این مقدار به نوع فن، طراحی بدنه و عایقکاری صوتی بستگی دارد.
ولتاژ و فرکانس
دستگاهها معمولاً با ولتاژ 220 ولت و فرکانس 50 هرتز کار میکنند. برخی مدلها قابلیت تنظیم برای ولتاژهای مختلف را نیز دارند.
ابعاد و وزن
ابعاد فن فیلتر یونیتها بر اساس سایزهای استاندارد فیلتر طراحی میشود. وزن دستگاهها معمولاً بین 10 تا 30 کیلوگرم است و به نوع ساختار بدنه و اجزای داخلی وابسته است.
سیستم کنترل
شامل تجهیزات کنترلی مانند ترموستات، سنسورها و سیستمهای کنترل جریان هوا است. برخی مدلها دارای نمایشگر دیجیتال برای مانیتورینگ و تنظیم عملکرد میباشند.
میزان فشار استاتیک
فشار استاتیک در این دستگاهها معمولاً در بازه 50 تا 150 پاسکال قرار دارد و به مقاومت مسیر عبور هوا در سیستم بستگی دارد.
عمر فیلتر
عمر مفید فیلتر HEPA بهطور معمول بین 3 تا 5 سال است، اما بسته به شرایط محیطی و میزان استفاده ممکن است متفاوت باشد.
تفاوت های فن فیلتر یونیت :
FFU در دو نوع AC و DC و EC تولید میشود که تفاوت اصلی آنها در نوع موتور و عملکردشان است. دستگاه AC از موتورهای جریان متناوب استفاده میکند که قیمت اولیه آن کمتر است، اما مصرف انرژی بالاتری نسبت به مدلهای DC دارد.
این مدلها معمولاً کنترل سرعت محدودتری دارند و اغلب در سیستمهای قدیمیتر یا محیطهایی که نیاز به تنظیم دقیق جریان هوا نیست، استفاده میشوند. همچنین، موتورهای AC طول عمر کمتری نسبت به موتورهای DC دارند و ممکن است صدای بیشتری تولید کنند.
فن فیلتر یونیت DC مجهز به موتورهای جریان مستقیم است که کممصرفتر، بیصداتر و با قابلیت کنترل سرعت دقیقتر هستند. این مدلها برای محیطهای حساس مانند اتاقهای تمیز کلاس بالا (ISO 3 تا ISO 5) مناسبترند، زیرا امکان تنظیم دقیق جریان هوا و کاهش مصرف انرژی را فراهم میکنند.
همچنین، موتورهای DC معمولاً طول عمر بیشتری دارند و در برخی مدلها از یاتاقانهای بدون روغن استفاده میشود که نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند. با این حال، قیمت اولیه آنها بالاتر از مدل های AC هست .
مزایای استفاده از فن فیلتر یونیت
استفاده از دستگاه FFU مزایای زیادی دارد که به بهبود کیفیت هوا و کارایی محیطهای خاص کمک میکند. برخی از مهمترین مزایای آن عبارتند از:
تصفیه هوا و حذف ذرات معلق
فن فیلتر یونیتها قادر به تصفیه هوای محیط و حذف ذرات معلق، گرد و غبار، میکروبها و آلودگیهای هوا هستند. این ویژگی بهویژه در فضاهایی که نیاز به هوای تمیز و استریل دارند، مانند اتاقهای تمیز، آزمایشگاهها و صنایع داروسازی بسیار حائز اهمیت است.
صرفهجویی در انرژی و کارایی بالا
دستگاههای FFU با استفاده از موتورهای DC میتوانند مصرف انرژی را کاهش دهند و در عین حال جریان هوای مطلوب را فراهم کنند. این دستگاهها قادر به تنظیم سرعت فن و جریان هوا هستند، که بهاینترتیب میتوانند عملکرد بهینهتری با مصرف انرژی کمتر داشته باشند.
انعطافپذیری و نصب آسان
فن فیلتر یونیتها بهطور مستقل کار میکنند و قابلیت نصب آسان در فضاهای مختلف را دارند. این ویژگی باعث میشود که در محیطهای مختلف به راحتی قابل استفاده باشند. همچنین، این دستگاهها قابلیت نصب بر روی سقف یا دیوار را دارند و نیاز به سیستم تهویه مرکزی پیچیده ندارند.
حفظ شرایط بهداشتی و ایمنی
در محیطهایی که نیاز به شرایط بهداشتی ویژه دارند (مانند صنایع غذایی، داروسازی و بیمارستانها)، فن فیلتر یونیتها از ورود آلودگیها و میکروبها به محیط جلوگیری کرده و به حفظ شرایط ایمنی و بهداشتی کمک میکنند.
کنترل دما و رطوبت
بسیاری از مدلهای فن فیلتر یونیت قابلیت تنظیم دما و رطوبت محیط را دارند. این ویژگی به حفظ شرایط مطلوب برای فرآیندهای حساس کمک میکند، بهویژه در فضاهایی که کنترل دقیق دما و رطوبت اهمیت دارد.
کاهش نیاز به نگهداری و هزینههای اضافی
با توجه به طراحی ساده و کارآمد این دستگاهها، نیاز به نگهداری پیچیده و هزینههای اضافی کاهش مییابد. عمر طولانی فیلترها و موتورهای با کیفیت بالا موجب کاهش هزینههای سرویسدهی و تعویض قطعات میشود.
این مزایا باعث میشود که فن فیلتر یونیتها در صنایع حساس و محیطهایی که نیاز به هوای تمیز و کنترل شده دارند، بسیار کارآمد و مفید باشند.
روش انتخاب و خرید فن فیلتر یونیت :
در انتخاب دستگاه FFU، ابتدا باید نیازهای فنی پروژه را بررسی کرد. راندمان فیلتراسیون ( HEPAیا ULPA)، سرعت جریان هوا (بر حسب FPM یا m/s) و سطح نویز دستگاه (بر حسب دسیبل) از جمله موارد کلیدی هستند.
همچنین، نوع موتور (AC یا DC) را باید در نظر گرفت؛ موتورهای DC کممصرفتر و دقیقترند، در حالی که موتورهای AC هزینه اولیه کمتری دارند. ابعاد دستگاه و جنس بدنه (گالوانیزه، استنلس استیل یا آلومینیوم) نیز باید متناسب با محیط نصب انتخاب شوند.
کاربرد دستگاه FFU تعیینکننده کلاس تمیزی مورد نیاز مطابق استانداردهای ISO 14644 است. برای مثال، در صنایع نیمههادی یا داروسازی، فیلترهای ULPA با راندمان 99.999% ضروری است، در حالی که برای محیطهای کمحساسیت، فیلتر HEPA کفایت میکند.
همچنین، اگر دستگاه در محیطهای مرطوب یا خورنده نصب میشود، مقاومت بدنه در برابر زنگزدگی (مانند استنلس استیل) اهمیت دارد.
هزینه خرید اولیه تنها بخشی از تصمیمگیری است؛ مصرف انرژی (بهویژه در مدلهای DC که بهینهترند) و هزینه تعویض فیلترها را نیز محاسبه کنید. برخی مدلها دارای هشدار تعویض فیلتر یا کنترلرهای هوشمند هستند که نگهداری را آسانتر میکنند.
در نهایت، گارانتی و خدمات پس از فروش تأمینکننده را بررسی کنید، زیرا خرابی موتور یا فیلتر میتواند باعث توقف عملیات در محیطهای حساس شود. انتخاب یک برند معتبر با پشتیبانی قوی مانند فراز کاویان، از ریسکهای آینده میکاهد.
سوالات متداول
پاسخ: فن فیلتر یونیت یک دستگاه مستقل شامل فن و فیلتر HEPA یا ULPA است که در سقف اتاق تمیز نصب میشود و هوای تصفیهشده را با فشار یکنواخت به پایین میفرستد تا از ورود ذرات آلاینده جلوگیری کند.
پاسخ: مزایای FFU شامل افزایش سطح پاکیزگی، توزیع یکنواخت جریان هوا، کاهش آلودگی متقاطع، مصرف انرژی پایینتر نسبت به سیستمهای مرکزی و امکان ماژولار بودن برای نصب یا ارتقاء آسان است.
پاسخ: FFU هوای محیط را مکش کرده، از طریق فیلتر HEPA یا ULPA تصفیه میکند و سپس با فشار کنترلشده از پایین دستگاه خارج میسازد. این فرآیند به حفظ جریان هوای یکسویه (laminar flow) در اتاق تمیز کمک میکند.
پاسخ: FFUها به صورت مستقل عمل میکنند و نیازی به داکتکشی پیچیده ندارند، در حالی که سیستمهای مرکزی نیاز به کانالکشی گسترده دارند. FFU انعطافپذیری بیشتری برای ارتقاء یا تعمیرات موضعی فراهم میکند.
پاسخ: باید بهطور منظم فیلترها بررسی و در صورت نیاز تعویض شوند، سرعت جریان هوا اندازهگیری و تنظیم شود، نویز فن پایش گردد و تستهای ذرهشماری (Particle Count) طبق استاندارد ISO 14644 انجام شود.
فن فیلتر یونیت فرازکاویان
شرکت فرازکاویان نسل جدیدی از سیستم های فن فیلتر یونیت که از موتور های EC کم مصرف و هوشمند و قابل کنترل بهره میبرند که مجهز به موتور EC و نسل جدیدی از سیستمهای تهویه مطبوع هستند که از موتورهای کممصرف و هوشمند بهره میبرند. موتور EC نوعی موتور براشلس با راندمان بالا است که ترکیبی از جریان مستقیم (DC) و قابلیت کنترل دقیق الکترونیکی را ارائه میدهد. این موتورها نسبت به مدلهای سنتی AC تا ۳۰٪ مصرف انرژی کمتری دارند و قابلیت تنظیم سرعت دقیق را از طریق سیگنالهای کنترلی (مثل 0-10V یا Modbus) فراهم میکنند.
در FFUهایی با موتور EC، بهرهوری انرژی افزایش مییابد، سطح صدای عملیاتی کاهش پیدا میکند، و کنترل دقیق دبی هوا امکانپذیر میشود. همچنین بهدلیل گرمای کمتر تولید شده و طول عمر بالاتر، این موتورها نیاز به نگهداری کمتری دارند و برای استفاده در محیطهای حساس مانند اتاق تمیز (Clean Room) یا مراکز داده بسیار مناسباند.
