Una camera bianca modulare a temperatura controllata deve garantire contemporaneamente due requisiti: aria pulita per il processo e una capacità termica sufficiente a mantenere le condizioni ambientali concordate durante il ciclo produttivo. La configurazione corretta parte dalle fonti di calore, dagli scarichi di processo e dal ritmo operativo, per poi coordinare il trattamento dell’aria, il ricircolo filtrato, la disposizione degli spazi e i sistemi di controllo in funzione di tali carichi.
YOUTH può trattare l’involucro modulare e le interfacce del sistema pneumatico come un unico pacchetto di progetto. Ciò offre ai team di ingegneria e approvvigionamento una base più chiara per confrontare capacità, responsabilità di controllo e collegamenti in loco rispetto al solo setpoint della temperatura ambiente.
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Descrivi il carico, non solo il valore di riferimento
Un utile documento tecnico termico indica l'intervallo di temperatura target e le condizioni alle quali deve essere mantenuto. Gli strumenti di produzione, i motori, i forni, l'illuminazione, le unità di trattamento aria (FFU), le persone e il materiale che entrano nella stanza contribuiscono tutti ad aumentare il calore. Il loro utilizzo simultaneo può incidere in misura maggiore rispetto alla superficie della stanza vuota.
L'acquirente dovrebbe inoltre specificare gli orari di funzionamento, le previsioni relative all'avvio, i picchi di produzione per lotto, i fermi macchina programmati e se l'impianto funziona in modo continuo o a turni variabili. Se un processo è stabile per la maggior parte della giornata ma presenta una breve fase di carico elevato, la strategia di controllo potrebbe differire rispetto a quella di una sala con carico costante.
| Dati per il dimensionamento preliminare | Cosa cambia |
|---|---|
| Attrezzature di produzione | Potenza allacciata, calore ceduto all’ambiente e funzionamento simultaneo |
| Persone e illuminazione | Carico termico assorbito e differenza tra i periodi di inattività e quelli di produzione |
| Gas di scarico di processo | Aria di ricambio trattata, pressione ambiente e funzionamento in modalità raffreddamento o riscaldamento |
| Stabilimento e clima | Condizioni climatiche esterne, temperatura dell'edificio ospitante e disponibilità di scarico di calore o allacciamenti alle reti di servizio |
Tenere conto dei gas di scarico del processo in ogni stato operativo
L'aria rimossa dagli impianti di produzione deve essere presa in considerazione nell'ambito della strategia di ricambio d'aria e di pressurizzazione dell'ambiente. Se la portata di scarico varia in base al funzionamento delle macchine, la proposta dovrebbe identificare i casi minimi, normali e di picco simultaneo. In caso contrario, un sistema selezionato per la temperatura nominale dell'ambiente potrebbe non essere in grado di far fronte alla situazione quando più punti di scarico funzionano contemporaneamente.
YOUTH Progetto tedesco di Classe 6 ISO illustra la portata di tale coordinamento. Ciascuna delle sue cinque officine aveva una portata nominale di scarico dei gas di processo pari a 2.000 m³/h, per un totale simultaneo di 10.000 m³/h. L'impianto di trattamento dell'aria del progetto è stato organizzato in base a tale requisito e a un requisito di temperatura ambiente di 21 ± 2 °C. Tali cifre descrivono quell'installazione specifica e non rappresentano un parametro standard per altri progetti.
Assegnare compiti distinti ai sistemi di trattamento dell'aria e alle unità FFU
Il sistema di trattamento dell'aria svolge in genere le funzioni di riscaldamento o raffreddamento, immissione di aria esterna o di ricambio ed eventuali trattamenti specifici dell'umidità. Condotti, camere di distribuzione, percorsi di ritorno e sensori provvedono poi alla distribuzione e alla misurazione dell'aria trattata. La disponibilità di acqua refrigerata, le apparecchiature a espansione diretta, lo smaltimento del calore, il drenaggio e l'alimentazione elettrica sono tutti fattori che determinano a chi spetta tale responsabilità tra il pacchetto della camera bianca e l'impianto locale.
FFU svolgono una funzione diversa e complementare: ricircolano l’aria attraverso i filtri terminali e favoriscono la distribuzione del flusso d’aria nella camera bianca. Anche la potenza dei loro ventilatori contribuisce al carico termico. Aumentando la velocità delle FFU si può modificare la circolazione dell’aria pulita, ma ciò non sostituisce la capacità termica necessaria per rimuovere il calore di processo o per trattare l’aria di ricambio.
Concordare chi è responsabile di controllare e verificare le condizioni della stanza
Un preventivo comparabile dovrebbe indicare le posizioni dei sensori di temperatura, i punti di controllo, le modalità operative, le funzioni di allarme o di monitoraggio delle tendenze e l’interfaccia tra l’apparecchiatura di trattamento dell’aria e i sistemi di controllo dell’edificio del cliente. Dovrebbe inoltre specificare chi fornisce e collega l’alimentazione elettrica, i servizi di raffreddamento o riscaldamento, lo scarico della condensa, lo scarico dei gas di processo e il monitoraggio esterno.
L'accettazione dovrebbe essere subordinata a condizioni operative e a un periodo di prova concordati: quali carichi di produzione vengono rappresentati, quali porte o sistemi di scarico sono attivi, dove viene misurata la temperatura e quali dati vengono forniti. L'umidità rientra nell'ambito di applicazione solo quando il processo lo richiede; l'aggiunta di un intervallo di umidità ristretto può modificare in modo sostanziale le apparecchiature e i sistemi di controllo.
L'interfaccia Siemens a parete, visibile nella fotografia della Germania qui sotto, controlla il gruppo FFU, gestendo le funzioni di avvio/arresto, regolazione della velocità e visualizzazione dei guasti. Non si tratta dell'HMI per il controllo della temperatura. Mantenere distinte queste funzioni nella proposta aiuta gli operatori e i team addetti agli appalti a comprendere a quale sistema sia attribuibile ciascun risultato.
Preparare un brief per il preventivo che illustri le interfacce
Per una proposta preliminare, fornite la domanda di partecipazione, la planimetria dei locali e l’altezza libera, gli obiettivi di pulizia, l’intervallo di temperatura, il programma di produzione, i dati termici delle apparecchiature, il numero di addetti, i casi di scarico dei processi e le condizioni disponibili in fabbrica. Indicate quali servizi di utenza e opere locali sono già presenti e se il progetto richiede il controllo dell’umidità, la ridondanza, il monitoraggio remoto o il funzionamento a fasi.
I carichi non specificati possono essere contrassegnati per un approfondimento successivo; ciò non impedisce comunque una discussione iniziale. Chiedere a ciascun fornitore di distinguere tra involucro, filtrazione e ricircolo, trattamento dell’aria, sistemi di controllo, collegamenti in loco, messa in servizio e verifiche delle prestazioni rende molto più facile individuare le differenze tecniche e commerciali. YOUTH’s sistemi modulari per camere bianche fornire un quadro più ampio relativo alla struttura e alle attrezzature.
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