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Seleção de unidades de filtro com ventilador: ventilador, ruído, controle e dimensionamento
Selecione uma unidade de filtro com ventilador (FFU) pela vazão e uniformidade que entrega na sua pressão, pela potência por unidade de vazão, pelo ruído e pela faixa de controle, não apenas pelo tamanho. Testes de laboratório encontraram grandes diferenças entre unidades comerciais; portanto, peça dados medidos.
Por ZY Cleanroom · Atualizado em · Fontes no fim da página
O que os testes mediram
Os autores de um relatório do Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), LBNL-55039 (2004), testaram 20 FFUs comerciais: 13 de 4 × 2 ft (1.220 × 610 mm) e 7 de 4 × 4 ft. O desempenho energético diferiu consideravelmente entre as unidades.
O método de teste de 2006 do LBNL mede cinco coisas por unidade: potência elétrica total, eficiência de pressão total, vazão, diferença de pressão e uniformidade do fluxo de ar, sob diferentes esquemas de controle. Use as mesmas cinco como títulos na sua ficha de dados.
Tipo de ventilador e motor
O LBNL-49106 mediu três sistemas de recirculação com FFUs em 1.276 a 2.374 cfm por kW de potência total dos ventiladores. Isso equivale a cerca de 2.170 a 4.030 m³/h por kW, pela nossa conversão.
O artigo diz que uma FFU com motor CC de comutação eletrônica pode operar com até 60% mais eficiência que uma com motor convencional. Ele cita um artigo de revista setorial de 2001 e observa que não havia dados comparativos padronizados na época. Peça o tipo de motor e a potência medida no seu ponto de operação.
As fontes verificadas comparam tipo de motor e controle, não o desenho das pás. Peça ao fornecedor que indique o tipo de ventilador e o tipo de motor na ficha de dados.
Vazão e uniformidade
Dois textos dão a velocidade do ar para fluxo unidirecional. As duas faixas coincidem: 0,45 m/s com ±20% é 0,36 a 0,54 m/s.
| Fonte | Valor | Onde |
|---|---|---|
| Orientação da FDA sobre processos assépticos, 2004 | 0,45 m/s (90 ft/min), ±20% | Área crítica, geralmente estabelecido |
| EU GMP Anexo 1, item 4.30 | 0,36 a 0,54 m/s, valor orientativo | Posição de trabalho |
| Orientação da FDA sobre processos assépticos, 2004 | Medir a 6 in (cerca de 15 cm) da face do filtro | Filtros HEPA na área crítica |
Por que a uniformidade importa
A FDA diz que a variação de velocidade ao longo dos filtros e entre eles pode causar turbulência. Pede que os filtros sejam substituídos quando for detectada velocidade não uniforme.
Ruído
Nenhum dos textos GMP verificados define um limite de ruído para FFU. A orientação para a área da saúde define para um caso: o HTM 03-01 item 8.106 limita a 53 dB(A) uma sala cirúrgica com terminal de ventilação ultralimpa.
A GB 50591-2010 lista um teste de nível sonoro entre seus testes de desempenho de salas limpas (Apêndice E.6). Defina uma meta de ruído da sala e teste-a na entrega. Peça ao fornecedor o ruído no seu ponto de operação, com a distância de teste indicada.
Controle e dimensionamento
O Anexo 1 item 4.14 pede que as salas limpas mantenham a pressão e a lavagem da sala em todas as condições operacionais. Verifique se uma velocidade reduzida do ventilador ainda mantém sua pressão e classe. O HTM 03-01 liga os ventiladores de terminais ultralimpos ao modo de redução do sistema de tratamento de ar (nota ao item 6.12).
A vazão necessária é a velocidade vezes a área coberta. Exemplo prático, valores assumidos: uma zona unidirecional de 10 m² a 0,45 m/s precisa de 0,45 × 10 = 4,5 m³/s, ou seja, 16.200 m³/h. Se cada FFU entrega 1.160 m³/h assumidos, então 16.200 ÷ 1.160 = 13,97, portanto 14 unidades. O LBNL-49106 lista a redundância como vantagem dos sistemas de FFUs.
Instalar e testar
A GB 50591-2010 lista a instalação de dispositivos de purificação (cláusula 11.2) e a instalação de terminais de ar de insuflamento (cláusula 5.6) como itens separados. Seu Apêndice D traz uma varredura de vazamento in situ de filtros HEPA com fotômetro ou contador de partículas. Decida quem instala as unidades e quem faz a varredura dos filtros.
Coloque isto na ficha de dados
Indique o grau do filtro, o tamanho da unidade, a vazão no ponto de operação, a meta de uniformidade e a posição de teste, a meta de ruído, o tipo de motor, o método e a faixa de controle, a potência consumida e os pontos de alarme.
Quem aprova a sala
Seu órgão regulador ou o auditor do seu cliente julga a instalação. A empreiteira constrói conforme sua ficha de dados e fornece os resultados dos testes. A responsabilidade continua com o dono da obra. Para ter uma lista de salas revisada, envie-a à ZY Cleanroom, empreiteira de projeto e construção de salas limpas com fábrica própria de painéis em Tianjin, China.
Perguntas
Perguntas frequentes
Que vazão uma FFU deve entregar?
O suficiente para sua meta de velocidade na área coberta. A FDA dá 0,45 m/s ±20%. O Anexo 1 dá 0,36 a 0,54 m/s na posição de trabalho.
FFUs com motor EC são mais eficientes?
O LBNL-49106 relata até 60% mais eficiência que um motor convencional, citando um artigo de revista setorial de 2001. Peça dados medidos atuais.
Quanto ruído uma FFU pode fazer?
Nenhum texto GMP verificado define um limite. A orientação de saúde britânica limita a 53 dB(A) uma sala cirúrgica com terminal ultralimpo. Defina uma meta para a sala e teste-a.
Como dimensionar FFUs?
Multiplique a velocidade necessária pela área coberta. Divida pela vazão de cada unidade no ponto de operação e arredonde para cima.
Como calculo a cobertura de FFU?
Multiplique o número de unidades pela área frontal de uma unidade e depois divida pela área do forro. Com valores supostos, 12 unidades de 1,2 m por 0,6 m em um forro de 40 m² dão 12 × 0,72 = 8,64 m², ou cerca de 22% de cobertura. As normas citadas aqui não definem nenhum valor de cobertura para uma classe, então parta da vazão de ar de que a sua sala precisa.
Qual é o código HS de uma unidade de filtro com ventilador?
A decisão aduaneira dos EUA H009854, de 2007, classificou uma unidade de filtro com ventilador pré-cabeada na subposição 8421.39, equipamentos para filtrar ou depurar gases. Uma unidade enviada sem o filtro pode ser classificada de forma diferente. A alfândega de cada país decide, então peça ao seu importador ou despachante que confirme o código.
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Fontes
- Ming-Shan Jeng, Tengfang Xu e Chao-Ho Lan, Towards Green Systems for Cleanrooms: Energy-Efficient Fan Filter Units, LBNL-55039 (julho de 2004; página do resumo; consultado em 1 de novembro de 2026)
- Tengfang Xu, An Innovative Method for Dynamic Characterization of Fan Filter Unit Operation, Journal of the IEST, volume 50 (2006; página do resumo; consultado em 1 de novembro de 2026)
- Tengfang Xu e William Tschudi, Energy Performance of Cleanroom Environmental Systems, LBNL-49106 (novembro de 2001; consultado em 1 de novembro de 2026)
- FDA, Guidance for Industry: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing, Current Good Manufacturing Practice (setembro de 2004, não vinculante; verificado em 1 de novembro 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 1 de novembro de 2026)
- NHS England, Health Technical Memorandum 03-01, Specialised ventilation for healthcare premises, Part A (publicado em 22 de junho de 2021; orientação para a área da saúde; consultado em 1 de novembro de 2026)
- GB 50591-2010, Code for Construction and Acceptance of Cleanroom (emitida em 15 de julho de 2010, em vigor desde 1 de fevereiro de 2011; sumário, capítulo 4 e Apêndices E e G; consultado em 1 de novembro de 2026)
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