Bolnički zrak. Pročišćavanje zraka i gradijent tlaka u bolničkim sobama

Potrebno je održavati odgovarajuću čistoću zraka u bolničkim sobama. Takve se prostorije klasificiraju prema dopuštenoj razini nečistoća. Kako osigurati odgovarajuću klasu čistoće? Za pročišćavanje zraka u bolnicama odgovorni su filtri u ventilacijskim jedinicama i gradacija tlaka u odnosu na susjedne prostorije.

Bolnički zrak – Gradijent tlaka u čistim i prljavim sobama

Povećanje tlaka u čistim prostorijama – gdje je vrlo visoka kvaliteta zraka od najveće važnosti – znači da nakon što su vrata otvorena, zrak ne struji izravno unutra, već ga viši tlak istiskuje van. Dodatno, viši tlak štiti od dotoka prljavog zraka kroz curenje zraka. Zrak koji se dovodi u prostoriju prvo mora proći kroz filtre.

Zagađen zrak u prljavim prostorijama

Suprotan postupak je potreban u prljavim prostorijama. To znači da nakon pada tlaka kontaminirani zrak ne istječe iz prostorije, već se ispušnim uređajem usmjerava prema filtrima. Između hodnika i bolničke sobe može se koristiti zračna komora s korigiranim tlakom kako bi se dodatno povećala zračna nepropusnost.

Kako osigurati odgovarajući tlak u prostoriji?

Postoje dva načina za osiguravanje odgovarajućeg tlaka u prostoriji. Prvi se temelji na regulatorima tlaka. Nedostatak takvog rješenja je činjenica da ne možete kontrolirati broj ciklusa izmjene zraka. Stoga je moguće da će za ispunjenje uvjeta odgovarajućeg tlaka u prostoriji biti potrebno osigurati manji broj ciklusa izmjene zraka od potrebnog. Dodatno, s različitim radom ventilacijskog sustava, sustav postaje osjetljiviji na neprilagođenost.

Bolja izvedba sustava zahvaljujući VAV regulatorima

Kako bi se osigurali bolji parametri rada, najbolje je koristiti sustav baziran na VAV regulatorima. Diferencijalni tlak u prostorijama postiže se korekcijom ravnoteže dovoda zraka u odnosu na ispuh ili ispuha u odnosu na dovod zraka. U tu svrhu možete primijeniti teorijsku metodu ili koristiti PID regulator.

Ovisnost korekcije tlaka

Teorijske korekcije mogu se podijeliti na one koje se temelje na postotcima ili na fiksne vrijednosti. Korekcija fiksne vrijednosti sastoji se u odabiru fiksne razlike protoka između ravnoteže dovoda i odvoda zraka. Ako se u prostoriji primjenjuje noćna redukcija tlaka, poželjno je koristiti postotnu korekciju, jer je s nižim protokom potrebno smanjiti razliku ravnoteže kako bi se postigao isti diferencijalni tlak. Stoga je bolje rješenje korekciju tlaka uvjetovati postavkom protoka.

Kako osigurati stabilan rad sustava?

Posljednja metoda podešavanja temelji se na PID regulatoru. Takvo rješenje osigurava stabilan rad sustava bez obzira na promjene tlaka u kanalu. To je definitivna prednost u usporedbi s teoretskom kontrolom protoka. Ako je protok u susjedne prostorije povećan, možda će biti potrebno proširiti kut otvaranja VAV regulatora. Preporučeni diferencijalni tlak između dvije susjedne prostorije trebao bi biti od 10 Pa do 20 Pa.

Kontrola tlaka

Za kontrolu tlaka možete koristiti svjetlosne ili zvučne signale koji se aktiviraju nakon prekoračenja mrtve zone zadane vrijednosti. Informacije o netočnom tlaku šalju se releju koji može uključiti informacijski odašiljač. U sustavima ventilacije mogu se pojaviti turbulencije zraka koje ometaju očitavanje tlaka. Trenutna vrijednost tlaka može varirati oko zadane vrijednosti, pod uvjetom da pada u mrtvu zonu. Obično je to 10% zadane vrijednosti. Takav način kontrole osigurat će da se alarm neće nepotrebno aktivirati.

Čist zrak u bolnicama i stvari koje treba imati na umu tijekom instalacije.

U čistim prostorijama ventilacijske cijevi i kanale treba postaviti tako da ne ometaju pristup elementima koji zahtijevaju čišćenje ili zamjenu. Moraju se držati razmaci kako bi se omogućilo otvaranje servisnog otvora i zamjena filtera. U prostorijama sa zračnim gradijentom potrebno je obratiti pozornost na kvalitetu građevinskih radova. Između prostorija ne smije biti otvora koji bi omogućili protok veće količine nefiltriranog zraka. Pravilno zabrtvljena vrata s malim razmakom (ili brtvom) između vrata i poda igraju ključnu ulogu. Osim pravilne obrade prostorije, ključan je odgovarajući rad. Korisnici moraju zapamtiti da ne ostavljaju vrata ili prozore odškrinute.

Kako izbjeći nagli pad tlaka?

Otvaranjem sobnih vrata doći će do naglog pada tlaka, jer će zrak početi strujati iz prostorije s višim tlakom u prostor s nižim tlakom. Zbog toga će zrak iz prostorije zaštićene atmosfere istisnuti kontaminirani zrak, sprječavajući njegov protok u prostoriju. Sustav gradijenta tlaka trebao bi omogućiti brzo vraćanje zadane vrijednosti. Za teorijski način upravljanja to će biti vrijeme koje proizlazi iz činjenice da veličina korekcije osigurava uglavnom kompenzaciju zraka koji istječe iz prostorije, a sada mora dodatno povećati tlak s vrijednosti blizu 0 Pa na oko 20 Pa. U slučaju PID regulatora, protok će biti veći prije podešavanja.

Koji regulator odabrati za korekciju protoka?

Podešavanje tlaka može se izvršiti na ispuhu ili dovodu zraka. Odluka koji regulator odabrati za korekciju protoka kako bi se dobila određena vrijednost tlaka trebala bi ovisiti o tome je li u prostoriji potreban podtlak ili pretlak. S tehničkog gledišta najpovoljnije rješenje je postizanje nadtlaka povećanjem dovoda zraka i podtlaka povećanjem odvoda zraka. Ovakvim načinom regulacije regulatori uvijek moraju povećavati protoke kako bi se postigla potrebna vrijednost tlaka, čime se ispunjava uvjet minimalnog broja ciklusa izmjene zraka. Moguć je i suprotan način upravljanja, gdje je rad klima komore manje intenzivan, ali u tom slučaju protok može biti premali. U manje složenim sustavima koriste se jedan VAV regulator i jedan CAV regulator umjesto dva VAV regulatora.

Brza reakcija na promjene tlaka

Brzina reakcije na promjenu tlaka važan je parametar. Regulatori mogu biti opremljeni brzim aktuatorima (vrijeme rada od oko 3 s) ili sporim aktuatorima (vrijeme rada od oko 150 s). Ako želite osigurati odgovarajuću zaštitu prostora velikom brzinom protoka zraka, najbolje je koristiti brze aktuatore na vratima. Osim toga, ako u prostorijama postoje drugi uređaji opremljeni odvodom zraka, ventilacijski sustav treba nadzirati protok u tim uređajima. To će dodatno povećati brzinu podešavanja, jer će se dodatna količina ispuštenog zraka automatski uključiti u balans. Nedostatak takvog nadzora će dovesti do toga da sustav počne prilagođavati protok na regulatoru tek nakon što relej detektira pad tlaka. U slučaju sporih pokretača, vrijeme prilagodbe će biti dulje, što može nametnuti ugradnju karantenske zračne komore na ulazu u prostoriju.

Kako skratiti vrijeme podešavanja protoka?

Vrijeme potrebno za podešavanje protoka zraka može se skratiti korištenjem reed kontakta na vratima. Nakon otvaranja vrata, pogon će biti zaustavljen dok se ponovno ne zatvore. Nakon zatvaranja vrata regulator će imati istu zadanu vrijednost kao prije otvaranja. Može samo malo povećati protok kako bi se uspostavila ravnoteža – ne treba podešavati tlak počevši od nule. Također je moguće koristiti virtualni reed kontakt. U takvom rješenju, kada regulator otkrije iznenadni veliki pad tlaka, također će pauzirati aktuator kao što bi to učinio reed kontakt. Vrijeme pauze pogona treba postaviti tijekom puštanja sustava u rad.

Tri zračna filtra koja osiguravaju kvalitetu zraka u bolnicama i laboratorijima

Drugi element koji ima važnu ulogu u održavanju čistoće su zračni filtri. Filtri od netkanog materijala vrlo se često koriste. Mogu se razlikovati tri osnovne skupine filtara, počevši od najmanje učinkovitih: EPA, HEPA i ULPA.

Uloga elektrostatskih pročistača

Elektrostatički pročišćivači čine drugu vrstu filtara zraka. Oni koriste električnu struju za neutralizaciju zagađivača. Zrak koji se dovodi u takav uređaj prolazi kroz predfilter koji uklanja veće čestice prljavštine. U elektrostatskom ulošku struja visokog napona uzrokuje ionizaciju čestica prljavštine. Negativno nabijene čestice tada se privlače na kolektorske ploče i neutraliziraju. Nastali talog je biološki neutralan. Zbog svojih svojstava, filtri ove vrste uzrokuju nizak otpor protoku. Osim prednosti manjeg gubitka energije, niži otpor zraka rezultira manjom bukom koju stvara instalacija.

Prljavi filter smanjuje kvalitetu filtracije

Kako bi se održali visoki parametri pročišćavanja, potrebno je zamijeniti netkane filterske elemente ili očistiti elektrostatičke filterske uloške. Prljavi filterski element od netkanog materijala smanjit će učinkovitost filtriranja i, u isto vrijeme, povećati otpor protoka, a time i buku i gubitak energije. Ako je ugrađena tlačna sklopka s relejnim izlazom, moguće je provjeriti treba li zamijeniti filtar. Kod elektrostatičkih filtara, zaprljanost filtra nadzire elektronički sklop.

(Autor Zbigniew Kowalski; Inženjer automatizacije; SMAY)