БУДУЩЕЕ ФИЛЬТРО-ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ МОДУЛЕЙ (ФВМ)

В последнее время в проектировании и строительстве чистых помещений стали популярными относительно простые устройства, обеспечивающие подачу отфильтрованного воздуха в помещения высоких классов чистоты, т.н. фильтро-вентиляционные модули (ФВМ), известные в зарубежной литературе как FFU (Fan Filter Unit). 

При реконструкции чистых помещений их можно устанавливать в уже существующие потолки без больших дополнительных затрат.

ФВМ используются в полупроводниковой промышленности, производстве ЖК дисплеев, в нанотехнологиях, фармацевтике, биотехнологии, пищевой промышленности, в производстве высокотехнологичных автомобилей, в чистых помещениях для фотогальваники, больницах и лабораториях [2]. Они имеют много преимуществ и могут использоваться в специальных условиях, например, в полупроводниковом производстве на участках фотолитографии, где устанавливаются, как правило, с дополнительным теплообменником для поддержания необходимой температуры, и в целях снижения потребления энергии.

Характеристики ФВМ обеспечивают непрерывное увеличение доли их рынка. Основные преимущества этих устройств:

• низкие трудозатраты при монтаже посравнению с традиционными схемами

• сокращение (до 30 %) потребления электроэнергии при эксплуатации системы подачи и очистки воздуха

• простота регулирования режимов работы. Возможна индивидуальная настройка любого модуля из группы (до 400 шт.) с одного электронного устройства и одного ПК

• высокая надежность вентиляторов (ресурс 50 000 часов непрерывной работы без обслуживания)

• возможность интеграции в автоматизированные системы поддержания параметров микроклимата в чистых помещениях

• возможность дополнительной установки теплообменника и фильтров предварительной очистки воздуха

• возможность диагностики состояния вентиляторов.

ФВМ могут оснащаться асинхронными двигателями переменного тока (АС), или бесщеточными двигателями постоянного тока с питанием от электронного устройства (ЕС), работающие от линии переменного тока. Двигатели электронного устройства имеют контролирующую электронику, облегчающую контроль и регулировку ФВМ при эксплуатации и подключении в общую сеть. Это позволяет включать модули только по мере их необходимости, экономя, таким образом, электроэнергию. Отдельные ФВМ с электронным устройством могут управляться как вручную с вынесенной панели, так и ПК с соответствующим интерфейсом и программным обеспечением. С внедрением средств контроля и регулирования систем с асинхронными двигателями, стало возможным также оснащать их программным управлением, в результате чего начался процесс сокращения разрыва в применении вентиляторов с асинхронными двигателями и двигателями постоянного тока.

ФВМ с программным управлением обеспечивают отслеживание обратной связи, что позволяет быстро обнаружить любое нарушение в системе подачи воздуха. Без такого контроля нарушения могут оставаться необнаруженными в течение многих дней.

Вентиляторы с двигателем постоянного тока поддерживают нужный поток воздуха, регулируя скорость с помощью алгоритма контроля крутящего момента двигателя, что имеет большое значение для чистых помещений.

Поставщиками ФВМ на мировой рынок являются: M&W Zander (Германия), Envirco, Huntair, AAF (США).

В настоящее время около 15% фармацевтических чистых помещений строится с использованием ФВМ. Фирмы, производящие вентиляторы, занимаются разработкой специальных вентиляторов, соответствующих требованиям GMP [2-3].Например, фирма Envirco, предприятие компании Fedders Enqineered Products, предлагает для фармацевтических производственных помещений следующие типы: МАС 10® Original, экономичный, алошумный, низкопрофильный блок FFU; AC 10 IQ, с двигателем GE ECM^тм, запатентованной системой распределения воздуха, вентилятором с загнутыми вперед лопастями МАС 10 Rх и имеющий корпус из нержавеющей стали [3]. Стоимость стандартного ФВМ с асинхронным двигателем (2фт. х 4фт.) фирмы Envirco составляет около 600$ США, а блока с двигателем постоянного тока (2фт. х 4фт.) – около 800$ США. Столько же составляют затраты на монтаж (цены указаны на 2000 г.). В ассортимент продукции компании M&W Zander входит блок со ступенчатым регулированием используемый там, где не требуется отдельный контроль скорости и централизованный мониторинг. Модули можно контролировать группами до 8 устройств, как опция может поставляться панель управления или звуковой сигнализатор. Современный ФВМ компании M&W Zander оснащается двигателем постоянного тока и системой регулирования и мониторинга, связанной с сетью с помощью легко устанавливаемой системы, позволяющей производить отдельные настройки и мониторинг. Компания предлагает также компактные модули, удобные для использования в ограниченном пространстве. Следует отметить, что с 2005 года в России аналогичные ФВМ производятся ЗАО «Фильтр». В 2006 году в России было произведено и смонтировано около 3100 таких устройств. Подбор модулей с эффективным использованием энергии для применения в чистых помещениях позволит экономить на эксплуатационных затратах в течение всего срока службы модулей, поддерживая и улучшая эффективность контроля уровня загрязнения в чистом помещении. Для того чтобы определить рабочие характеристики ФВМ, Национальная лаборатория Lamrence Berkeley разработала ряд стандартных лабораторных тестов (CleanRooms, ноябрь 2006г.).

Уровень продаж ФВМ в настоящем и будущем

Рост продаж ФВМ в первую очередь зависит от роста производств, использующих чистые помещения. Так как этот рост отмечается в основном в Азии, нет ничего удивительного в том, что в последующие десять лет преимущественный объем продаж ФВМ будет производиться именно в этом регионе[3].

Еще один фактор роста повышения популярности ФВМ по сравнению с отдельными вентиляторами и фильтрами – рост числа проектов с использованием минисред (локальных чистых зон) вместо больших чистых помещений.

Существует прогноз использования ФВМ для каждой отрасли промышленности и каждой страны [3]. Приведенная диаграмма показывает использование ФВМ в 2000 и 2006 годах, а также прогноз на 2010 год.

_{Литература}

_{1. Гайдуков А.Д., «FFU – это просто ФВМ»,Чистые помещения и технологические среды, №1, 2005, стр. 8-10.}

_{2. Вальдемар Мундт (компания M+W Zander), Питер Ройтер (компания AAF International), Чистые помещения и технологические среды, №1, 2005, стр. 12-13.}

_{3. Robert McIlvain, Karen Vacura, CleanRooms, March, 2007.}