MP潔凈空調系統(tǒng)在保障藥品生產環(huán)境的潔凈度、溫濕度等方面發(fā)揮著重要作用，但其能耗較高，約占整個廠區(qū)總能耗的60%左右。因此，如何實現藥廠GMP潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能，成為藥廠關注的重點問題。本文從設計、設備選型、運行管理等方面，探討藥廠GMP潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能問題，旨在為藥廠降低能耗、提高經濟效益提供參考。
藥品質量關乎藥廠的生存和發(fā)展，為了能夠保證產品的質量，除了產品的生產工藝質量控制等還需要生產環(huán)境的持續(xù)保障[1]。潔凈空調系統(tǒng)（HVAC）在制藥工業(yè)中是一個系統(tǒng)環(huán)節(jié)，是藥廠能否保證產品質量的重要影響因素。良好的潔凈空調系統(tǒng)設計、安裝和運行維護，將有助于確保產品的質量，提高產品的可靠性，這既是對企業(yè)前期投資和后續(xù)運行成本的有效控制，也是產品質量的保證，能更好地促進藥廠良性運轉和可持續(xù)發(fā)展[2-3]。
(一) 設計方面
制藥企業(yè)潔凈空調系統(tǒng)設計需要進行綜合考慮，不僅需要考慮潔凈空調系統(tǒng)對藥品生產環(huán)境的凈化作用，以更好的保證藥品質量，同時也需要考慮空調系統(tǒng)的能耗浪費及運行成本等。
1.1 合理的回風冷量利用
潔凈空調系統(tǒng)常規(guī)設計中，夏季制冷狀態(tài)時，新風先與回風混合，再利用7℃-12℃的水冷卻到露點溫度，經過再熱段，再加熱到房間合理送風溫度，這種情況下會導致冷熱互相抵消。為避免這種情況，需要對新風與潔凈室回風的風量含濕比進行計算分析，選擇合適的冷熱再利用方案。當新風比≤30%的時候，宜采用二次回風技術；當新風比>30%且新風能耗回收效益大于投資與運行成本時，采用U型熱管再熱回收技術。
1.2 過渡季節(jié)利用新風節(jié)能
藥廠車間排風量較大，尤其是甲類區(qū)內的潔凈區(qū)與制劑車間，新風負荷都很大，潔凈廠房中，送風量很大，送風溫差很小，可以考慮在過渡季節(jié)中實現變新風比的方式，加大新風比，實現室外新風直接供冷，減少制冷量，對應的排風量也應該加大，利用排風機變頻來控制過渡季節(jié)的新風量，風機的功率和制冷量比起來，能耗要小很多，在一定程度上會減少運行能耗。
1.3 風量壓差全動態(tài)的系統(tǒng)化控制
傳統(tǒng)被動式壓差控制方式的定風量系統(tǒng)無法適應空調系統(tǒng)運行中各類變化，能耗大、運行成本高。設計時可以在暖通設計的基礎上采用系統(tǒng)化的風量壓差動態(tài)平衡調節(jié)技術，實現潔凈空調系統(tǒng)的整體系統(tǒng)控制，送風采用風量動態(tài)平衡控制技術實現不同運行模式下的風量動態(tài)控制，回風或者排風采用壓差余量控制技術實現動態(tài)運行模式下的壓差控制，隨著空調機組的運行，空調機組內的過濾器阻力增大導致風量減少，通過管道阻力再平衡技術的差量測控閥門來控制房間壓差。
(二) 設備選型方面
2.1 空調冷熱源方案的選擇
在空調系統(tǒng)的設計中，主張選用高能效冷熱源設備，但也反對盲目追求能效。實際采用時應結合中國當前經濟發(fā)展水平，采用系統(tǒng)綜合法來選用冷熱源設備。如果均把各自消耗的能量換算為一次能源，則各類機組均可用單位時間內一次能源消耗能量所制取的冷量或熱量進行比較，常使用"一次能源效率OEER（W/W）"來表示。從單位能耗角度考慮，單位制冷量能耗一般由低到高的次序為：離心式、螺桿式、活塞式、吸收式。在夏季供冷中，以離心式與螺桿式冷水機組OEER值最高，吸收式冷水機組OEER值最??；在冬季供熱中，以螺桿式與活塞式熱泵冷熱水機組OEER最高，電熱水機組OEER值最低。因此，空調冷源常選擇離心式與螺桿式冷水機組，熱源常選擇蒸汽或電熱水機組。
2.2 空調水系統(tǒng)設備選擇
選擇大小合適節(jié)能好的冷凍水泵和冷卻水泵是簡單、有效切實可行的節(jié)能方法，依據設計計算來分析管網和負荷特性，認真核對和計算空調水系統(tǒng)相關參數，并采取相應措施保證各環(huán)路水力的平衡，同時按設計的流量和壓力參數來確定水泵，積極推廣變頻調速水泵，以及冬、夏兩用雙速水泵等能效較好的節(jié)能型水泵。中央空調系統(tǒng)內一般都以水為介質，通過循環(huán)運行而實現熱量的傳遞，其中水質處理的好壞對能耗的變化極為敏感，影響較大。一次性投資應選用電子水處理儀可長期保證水質，通過低壓脈沖電場作用，水中雜質與離子發(fā)生有序排列與運動，產生顯著的除垢、排污及殺菌效應，尤其能抑制軍團菌，保證空調系統(tǒng)空氣品質。
(三) 運行管理方面
3.1 操作上節(jié)能
隨季節(jié)的變化環(huán)境溫度、濕度、空氣質量都會有相應的變化，潔凈空調系統(tǒng)的冷水機組所設定溫度、冷卻水與冷凍水溫度、壓力等參數應做相應變化；也隨生產品種、工藝、生產工序的不同，生產所需溫度、濕度可能有較大的變化，這些都需要及時調節(jié)。另外，關機不及時會造成能源的巨大浪費，下班前10min關冷水機組，可以節(jié)省電能。
3.2 運行管理上的節(jié)能
空調系統(tǒng)與外界接觸面大，設備和管道的保溫對于節(jié)省能量消耗、降低運行費用也是相當重要的。如果保溫效果不好或在維修后保溫層修復不好，風管和水管會過多地消耗冷量，也會由于所供冷水溫度的過高溫升而導致空調系統(tǒng)在空氣的處理過程中因無法保證其機器露點，使空調房間相對濕度超標。對發(fā)熱房間和發(fā)熱設備應盡量排風，以減少能量的過多耗費。此外，需定期檢查清理空調系統(tǒng)，防止冷卻水、冷凍水系統(tǒng)及冷凝器、蒸發(fā)器等設備結垢或積污。同時，要定期清洗或更換空調箱中沉積大量灰塵的濾袋、過濾網等，若為及時清洗濾袋則會造成濾袋的老化，從而大粒徑的塵粒會穿過濾袋到達高效過濾器，且難以保證潔凈度，使空調加倍費力而增加能耗。減少系統(tǒng)運行的漏風量，在空調系統(tǒng)運行中漏風所造成的能量損失是很可觀的，一定要經常檢查、及時處理、加強維護管理，以減少能量損耗。
(四) 其他節(jié)能措施
4.1 優(yōu)化區(qū)域與工藝
1) 減少高級別潔凈區(qū)面積，降低空調能耗。
2) 無菌/高活性藥品生產可使用隔離器，降低潔凈級別要求，節(jié)能且保障質量。
3) 口服固體制劑采用自動密閉投料，減少粉塵。
4.2 空調系統(tǒng)安裝要點
1) 合理布局：綜合設計管道與設備，避免過長和沖突，建議三維設計。
2) 處理熱噪：為高熱/高噪音設備（如滅菌柜、烘箱）設置獨立排風和空調，維持溫濕度，利于節(jié)能。
3) 過濾器管理：高效過濾器裝在末端，初/中效選用易更換的袋式，并設壓差監(jiān)測，及時維護，防污染。
4) 排水優(yōu)化：冬季防液封失效，可增加補水或調整排水路徑（如經加濕段）。
(五) 總結
藥廠GMP潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，需要從設計、設備選型、運行管理等多方面綜合考慮。通過合理利用新風、優(yōu)化風量壓差控制、動靜態(tài)分開控制、選擇高效設備、定期維護保養(yǎng)、根據季節(jié)調整運行參數等措施，可有效降低藥廠GMP潔凈空調系統(tǒng)的能耗，提高經濟效益，同時也有助于實現制藥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考資料：
[1] 顧冬明,楊一心.醫(yī)藥凈化空調系統(tǒng)的節(jié)能措施[J].空調暖通技術，2018(1):37-42.
[2] 馮繼紅.如何實現醫(yī)藥凈化空調系統(tǒng)的有效節(jié)能運行[J].資源節(jié)約與環(huán)保, 2015(3):39-40.
[3] 郭仿友.藥廠潔凈室設計的節(jié)能問題分析[J].科技創(chuàng)新導報, 2015(6) :234.
作者簡介：
Sophia, 主要從事生物醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展研究、藥物科普等方面工作。
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