Expertartikel

Hur du gör dina renrum smartare och mer hållbara

Cleanroom
Anu Kätkä
Anu Kätkä
Vaisala
Buildings and Indoor Air Quality Industriell tillverkning och processer Industriell mätning Life Science

Renrum är energiintensiva miljöer med stränga krav. En smartare utformning kombinerat med exakta mättekniker kan göra stor skillnad. Läs mer för att ta reda på hur du kan förbättra renrummens hållbarhet, minska energiförbrukningen och uppfylla efterlevnadskraven. Alltihop utan att kompromissa med vare sig tillförlitlighet eller prestanda.

Vad är ett renrum?

Ett renrum är ett utrymme i vilket man kontrollerar koncentrationen av luftburna partiklar. Renrummet är konstruerat och används på ett sätt som minimerar risken för införande, generering och kvarhållande av partiklar i rummet. Lufttemperatur- och fuktighetsnivåerna inuti ett renrum, liksom tryckdifferensen mellan utrymmena, är alla noggrant kontrollerade. 

Renrum används inom en mängd olika områden, bland annat inom läkemedelsindustrin, livsmedelsindustrin, halvledarindustrin och på forskningslaboratorier. EN ISO 14644 är den huvudsakliga standarden när det handlar om konstruktion och drift av renrum. Häri definieras bland annat den tillåtna mängden partiklar i luften. Regler för god tillverkningssed (GMP) gäller även för renrum inom läkemedelsindustrin.

Hantera renrummets luftkvalitet

Renrum bör placeras, utformas, konstrueras, anpassas och underhållas enligt vad som krävs för den process som ska utföras. Renrummen utformas vanligtvis med hjälp av ett materialflödesschema, som beskriver vilken typ av drift som ska utföras, samt kartlägger personal- och materialflöden. Syftet med utformningen är att minimera riskerna för fel och korskontaminering, möjliggöra effektiva förfaranden för rengöring och underhåll, minimera smuts- och dammansamlingar, samt eliminera eventuella negativa effekter på produktkvaliteten.

Människor är ofta den största källan till partiklar inuti ett renrum. Därför krävs speciella kläder krävs som kan filtrera bort de partiklar som frigörs från en människas hud. Ju bättre filtreringskapacitet, desto färre partiklar som frigörs. 

Bibehålla renlighet genom systemdesign

Ett renrum är vanligtvis ett rum inuti ett annat rum, med en noggrant kontrollerad miljö. Den vanligaste höjden är 2 600 mm, med viss processutrustning kan kräva mer utrymme. Att upprätthålla tryckdifferenser är avgörande för att kunna bibehålla renligheten, och här begås ofta fel vid utformningen av renrum. 

GMP-riktlinjer rekommenderar en tryckdifferens på 10–15 Pa mellan olika renrumsklasser. Luftslussar och omklädningsrum är vanligtvis undertrycksatta jämfört med processrummet och övertrycksatta jämfört med den icke-klassificerade korridoren. Förreglingsdörrar styr åtkomsten till renrummet och hjälper på så vis till att bibehålla tryckdifferensen.

Vikten av efterlevnad

De stränga kraven för renrum sätter ribban högt med avseende på inomhusmiljökontroller och relaterade sensorer. För att kunna upprätthålla de erforderliga temperatur-, fuktighets-, och trycknivåerna krävs en exakt och tillförlitlig kontroll av förhållandena. De sensorer som matar mätdata till kontrollsystemet spelar en viktig roll: sensorernas tillförlitlighet och långsiktiga stabilitet är avgörande för att man ska kunna upprätthålla optimala förhållanden inuti renrum. 

Till exempel, har Vaisala HMT120 fuktighets- och temperaturtransmitter visat sig vara ett populärt val för renrum, eftersom den möjliggör noggranna och tillförlitliga mätningar med utmärkt långsiktig stabilitet. Att byta prob går snabbt och enkelt.  Enheterna har en standardanslutning, vilket innebär att prober som behöver kalibreras snabbt kan bytas ut. Det minskar driftavbrottet till bara några sekunder.

Vaisala HMT123_130

Vaisala HMT120/130

Utöver kontroller måste efterlevnaden av renrumsreglerna även påvisas genom regelbundna mätningar och dokumentation. Det här görs vanligtvis med hjälp av ett validerat miljöövervakningssystem, till exempel Vaisala viewLinc, ett system som alla ledande läkemedelsföretag litar på.

Miljöövervakningssystem består av transmittrar, dataloggrar och partikelräknare, som tillsammans mäter och samlar in data över tryckdifferenser, partikelantal, temperatur och fuktighet. Validering krävs för att säkerställa regelefterlevnad, vilket innebär att noggranna mätningar är helt avgörande, ända från designstadiet till driftsättning och normal drift. Kontinuerlig övervakning bekräftar att rätt villkor uppfylls.

Optimering av renrumsdesign

Ventilation och ventilationsstyrningsteknik är de viktigaste faktorerna när det kommer till att kontrollera renrumsrenligheten och energieffektiviteten på ett säkert sätt. Den mängd luft som tar en timme att byta ut på ett kontor, byts ut på en enda minut i ett renrum. För att kunna flytta en så stor mängd luft kräver fläktar stora mängder energi. Ventilationen är alltså det som förbrukar mest energi i ett renrum, och i synnerhet om fläktarna körs på maxhastighet oavsett rumsförhållanden. Smartare ventilation, noggrann styrteknik, samt pålitliga komponenter och produkter kan leda till betydande besparingar. 

Att hitta sätt att spara energi i renrum är inte bara bra för miljön – det är också ett kvar enligt standarden EN ISO 14644. I del 16 av standarden EN ISO 14644 lyfts energibesparingar fram, med krav på att användarna tar hänsyn till detta.

Så här minskar man energiförbrukningen

För att öka renrummens hållbarhet ska man först och främst undvika överdimensionering och överventilation. Energieffektiviteten kan förbättras ytterligare genom att man minskar den mängd energi som används för ventilation. Det här ta sker genom att man ställer om till ett behovsbaserat och proaktivt styrläge, med hänsyn till antalet personer som vistas i utrymmet och vilken process som för närvarande pågår. Ett dynamiskt system kan justera luftflödet baserat på realtidsanvändning, mänsklig närvaro och kontamineringsrisk. 

Mindre renrumszoner inuti större rum eller anläggningar kan styras oberoende av varandras, vilket bidrar till att luftutbytet optimeras ytterligare. Tack vare flexibla layouter kan du mäta endast de områden som behövs, snarare än hela rummet.

Vikten av exakta mätinstrument

Tillförlitliga mätsensorer är en avgörande del av ett välfungerande och energieffektivt system. De bidrar till att säkerställa efterlevnaden och optimera energiförbrukningen. Det är också viktigt att säkerställa att sensorerna är korrekt kalibrerade. Högkvalitativa, stabila sensorer säkerställer att kontrollsystemen styrs baserat på noggranna och tillförlitliga data. Det här förhindrar överventilation till följd av felaktiga avläsningar. 

Smartare design, noggrann kontroll och tillförlitlig mätteknik är avgörande för en tillförlitlig och hållbar renrumsdrift. Vaisala erbjuder ett brett utbud av produkter som är betrodda av renrumsoperatörer runt om i världen. Produkterna gör det möjligt att minska energiförbrukningen samtidigt som man uppfyller efterlevnadskraven. 

För mer information om hållbar renrumsdesign, se vår artikel om strategiska partnerskap för hållbara renrum.

Vidare läsning

Renrum, inkubator, förvaringsutrymme, kylövervakningssystem för GxP
Kundfall

Nya renrum på NorthX Biologics föranledde sökande efter bättre övervakningssystem

Under förberedelserna inför uppförandet av två nya renrumsanläggningar granskade NorthX Biologics, en ledande svensk tillverkare av biologiska läkemedel och processutvecklare, sina förfaranden för kontroll och övervakning av miljön och beslutade att byta till ett nytt Vaisala-system, inklusive ca 150 övervakningspunkter i renrum och tillhörande anläggningar.

Tillverkning av halvledare
Kundfall

Överträffar högprecisionskraven för tillverkning av integrerade kretsar: Rollen för Vaisalas instrument i renrum

Kunden: China Electronics System Engineering CEFOF och halvledartillverkaren Beijing Memory Technologies, Inc. (BJMT) 
Utmaningen: Att skapa en renrumsmiljö med ett övervakningssystem som kan övervaka mycket begränsade toleranser för temperatur och relativ luftfuktighet
Lösningen: Vaisala HMT370EX, Vaisala HMT120 och Vaisala HMT330. Samtliga perfekta för de utmanande processförhållandena för leverans av överlägsna mätningar

E-mail Facebook Twitter LinkedIn