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Quanto custa operar uma sala limpa: energia, filtros e testes
O custo operacional tem três fatores: energia de ventiladores e condicionamento, trocas de filtros, e testes e monitoramento programados. A energia é o maior nos estudos citados aqui, e boa parte dela movimenta e condiciona o ar.
Por ZY Cleanroom · Atualizado em · Fontes no fim da página
Energia: para onde vai
Os números do LBNL são de 2001, portanto estão datados. O HTM 03-01 é uma orientação para a área da saúde. Trate tudo isso como direção, não como previsão para a sua planta.
| Fonte | Constatação |
|---|---|
| LBNL, 2001 (datado) | Os sistemas de ar de salas limpas são extremamente intensivos em energia em comparação com edifícios comerciais. A maior parte da energia do HVAC vai para o sistema de recirculação |
| LBNL, 2001 (datado), citando um estudo anterior | O HVAC representou de 36 a 67% da energia total de sala limpa em três instalações da Califórnia |
| LBNL, 2001 (datado), citando uma revisão | O custo de energia poderia chegar a 65 a 75% do custo anual total de operação e manutenção na Europa |
| HTM 03-01, 2021 | Os ventiladores usam cerca de 40% de toda a eletricidade dos sistemas de ventilação |
| ISPE Pharmaceutical Engineering, 2021 | Salas limpas farmacêuticas podem usar até 15 vezes mais energia que sistemas de edifícios comerciais, com mais de 50% da eletricidade usada pelo HVAC da planta |
O que muda a energia dos ventiladores
Classe. Nas salas que o LBNL mediu para seu artigo de 2001, a potência dos ventiladores de recirculação por área foi maior em níveis de limpeza mais altos, para o mesmo tipo de sistema. O LBNL desaconselha especificar mais limpeza do que o processo precisa. A ISPE (2021) lista evitar a superespecificação da classe como medida de energia.
Caminho do ar. Entre as salas ISO 5 e ISO 5/6 medidas pelo LBNL, a potência dos ventiladores variou de 2,8 a 24,1 W/ft² (cerca de 30 a 259 W/m², convertidos), mais de oito vezes. O LBNL associa essa variação ao projeto e ao layout. Menor resistência no caminho do ar significa menor potência.
Fluxo de ar. A ISPE (2021) observa que a potência do ventilador depende do cubo da vazão de ar. Em um caso do LBNL, reduzir o ar recirculado em 10% em uma sala ISO 4 e em 20% em outra reduziria, em teoria, a potência dos ventiladores em até 30 a 50%. A ISO 14644-16:2019 dá orientações sobre otimização do uso de energia em salas limpas.
Grau do filtro e ventiladores. O HTM 03-01 (item 8.101) diz que um grau de filtro mais alto em uma unidade de ventilação ultralimpa acrescenta resistência, com penalidades em potência do ventilador, consumo de energia e ruído. Ele recomenda ventiladores com comutação eletrônica como os mais eficientes em energia.
Modo de operação
O HTM 03-01 (itens 6.1 e 6.2) considera desligar quando não é necessário a política mais eficiente, e reduzir a um mínimo a segunda melhor. O item 7.12 acrescenta que a redução prolonga a vida de filtros e componentes.
Em uma instalação estéril, o Anexo 1 (item 4.14) pede pressão positiva em todas as condições operacionais. Nesse caso, qualquer redução precisa de validação do dono da obra.
Filtros
O custo do filtro é o filtro, a mão de obra, a parada e o reteste. O HTM 03-01 (item 11.23) pede manômetros de filtro marcados com a resistência inicial e final. Um filtro grosso no retorno prolonga a vida do filtro terminal (item 8.104).
Um teste de vazamento reprovado significa substituição, ou reparo de uma área limitada (FDA, 2004). Velocidade irregular através de um filtro também é motivo para substituí-lo. A troca de filtros finais é uma mudança a considerar para a requalificação (Anexo 1, item 4.32). Nenhuma fonte aqui define um intervalo de substituição. Peça ao fornecedor a resistência inicial e final e uma vida útil de projeto.
Testes e monitoramento
| Elemento | Intervalo ou modo | Fonte |
|---|---|---|
| Requalificação, Graus A e B | 6 meses no máximo | Anexo 1, item 4.32 |
| Requalificação, Graus C e D | 12 meses no máximo | Anexo 1, item 4.32 |
| Teste de vazamento de HEPA, sala asséptica | Duas vezes por ano, como exemplo | FDA, 2004 |
| Partículas de Grau A | Contínuo, pelo menos 28 L/min | Anexo 1, itens 9.16, 9.17 |
| Diferenças de pressão críticas | Contínuo, registrado | Anexo 1, item 4.16 |
Exemplo: linhas a solicitar, sem valores
Apenas exemplo. Peça estes dados ao projetista e depois calcule o custo com suas próprias tarifas de energia e serviço.
| Linha de custo | O que pedir ao projetista |
|---|---|
| Eletricidade dos ventiladores | Potência dos ventiladores na vazão de projeto, e os modos pleno, reduzido e desligado |
| Aquecimento, resfriamento, umidade | Cargas das serpentinas e volume de ar externo |
| Trocas de filtros | Quantidade de filtros, resistência inicial e final, ciclo esperado |
| Testes | Testes por sala por ano e quem os realiza |
| Monitoramento | Sensores, contadores e ciclo de calibração |
Quem aprova a sala
Seu órgão regulador julga a instalação, não a empreiteira. A empreiteira constrói conforme sua ficha de dados da sala e fornece dados de teste. Para ter uma lista de salas revisada, envie-a à ZY Cleanroom, empreiteira de projeto e construção de salas limpas.
Perguntas
Perguntas frequentes
Qual é o maior custo operacional de uma sala limpa?
A energia, nos estudos citados. Um artigo do LBNL de 2001, hoje datado, cita uma revisão europeia em que o custo de energia poderia chegar a 65 a 75% do custo anual de operação e manutenção.
Uma classe mais alta custa mais para operar?
Nas salas que o LBNL mediu em seu artigo de 2001, a potência dos ventiladores por área foi maior em níveis de limpeza mais altos. Não especifique uma classe acima do que o processo precisa.
Com que frequência os filtros HEPA são substituídos?
Nenhuma fonte aqui define um intervalo. Os gatilhos são um teste de vazamento reprovado, velocidade irregular, danos ou resistência que atinge seu valor final.
Posso desligar o sistema à noite?
O HTM 03-01 considera desligar o modo mais eficiente quando um espaço não está em uso. Em uma instalação estéril, o Anexo 1 pede pressão positiva em todas as condições operacionais, então o dono da obra deve validar qualquer redução.
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Fontes
- Xu T and Tschudi W, Energy Performance of Cleanroom Environmental Systems, Lawrence Berkeley National Laboratory report LBNL-49106 (novembro de 2001, datado; consultado em 31 de outubro de 2026)
- Moia E, Pharmaceutical Cleanroom Design and ISO 14644-16, Pharmaceutical Engineering, ISPE (setembro/outubro de 2021; consultado em 31 de outubro de 2026)
- ISO 14644-16:2019, Cleanrooms and associated controlled environments, Part 16: Energy efficiency in cleanrooms and separative devices (cópia de prévia no iTeh Standards, escopo; consultado em 31 de outubro de 2026)
- NHS England, Health Technical Memorandum 03-01, Specialised ventilation for healthcare premises, Part A (publicado em 22 de junho de 2021; consultado em 31 de outubro de 2026)
- EudraLex Volume 4, Annex 1: Manufacture of Sterile Medicinal Products (publicado em 25 de agosto de 2022, aplicável desde 25 de agosto de 2023; verificado em 31 de outubro de 2026)
- FDA, Guidance for Industry: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing, Current Good Manufacturing Practice (setembro de 2004, não vinculante; verificado em 31 de outubro de 2026)
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