대체 엔지니어링 제어를 통한 공기 품질 제어 최적화

May 28, 2023

Jesse Corio는 20년 넘게 바이오제약, 제약, 의료 기기 및 교육 시장에 솔루션을 제공해 왔으며 전문 분야는 공기 여과 솔루션입니다.

흄후드와 같은 공학적 제어는 대부분의 실험실 시설 계획에서 필수적인 부분입니다. 흄후드는 건물 인프라에 큰 영향을 미치고 에너지 집약적이며 기본적으로 건물에서 조절된 공기를 제거합니다. 추출된 공기는 HVAC가 온도, 습도 및 압력의 적절한 균형을 이루도록 건물로 다시 가져와야 합니다. 덕트형 흄후드는 처리해야 하는 공기의 양으로 인해 더 큰 공기 처리기, 보일러, 냉각기, 냉각탑 및 배기 팬에 대한 건물의 요구 사항에 영향을 미칩니다.

연구에 따르면 실험실은 기존 사무실 건물보다 평방피트당 5~10배 더 많은 에너지를 소비하는 것으로 나타났습니다. 탄소 중립을 달성하면서 이러한 문제를 어떻게 해결할 수 있습니까?

무덕트 필터링 흄후드를 포함한 대체 엔지니어링 제어 시스템이 하나의 답입니다.

실험실을 기본 엔지니어링 제어 시스템으로 무덕트 흄후드를 사용하여 설계하면 탄소 감소 효과도 포함됩니다. 2030년까지 탄소 중립을 목표로 하는 만큼 덕트리스 흄후드는 이 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 최대 배기 출력을 줄이면 분명한 절감 효과를 얻을 수 있지만 배기 공기 출력을 줄이면 건물에서 훨씬 더 많은 것을 달성할 수 있습니다. 실제 사례인 매사추세츠 브리스톨 커뮤니티 칼리지(Bristol Community College of Massachusetts)에서 덕트형 흄후드를 덕트 없는 흄후드로 교체할 때의 영향을 살펴보겠습니다.

흄후드와 봉쇄 장치는 안전을 최우선으로 고려하여 설계되어야 합니다.

브리스톨 고성능 실험실은 원래 분당 70,000입방피트(CFM)의 흡기 및 배기 기능을 갖춘 22개의 덕트형 흄후드를 포함하도록 설계되었습니다. 이를 위해서는 3개의 공기조화장치(AHU)가 필요했는데, 하나는 순환 루프 열 회수 기능이 있고 다른 하나는 엔탈피 휠 에너지 회수 기능이 있었습니다. 제안된 재설계는 해당 장비를 다음으로 대체했습니다.

공기 감소와 함께 재설계에는 지상 및 공기 소스 열 펌프, 엔탈피 열 회수 휠, 팬 코일 장치, 중앙 집중식 실내 공기질 모니터링 및 자연 환기의 조합이 포함되었습니다. 기계, 전기 및 배관(MEP)을 총 면적의 14%로 줄였습니다. 또한, 그 중 절반이 22개의 덕트 후드에 공급되는 광전지(PV) 어레이가 이제 에너지를 회수하는 데 사용됩니다.

흄후드와 봉쇄 장치는 안전을 최우선으로 고려하여 설계되어야 합니다. 무덕트 흄후드를 고려할 때 화학물질 취급 요구 사항을 평가하여 여과에 적합한지 여부를 결정해야 합니다. 그렇다면 AFNOR NF X 15 211, ANSI z9.5-2022, CSA Z316.5-2020 및 NFPA 45-2023 에디션 표준을 사용한 분석을 기반으로 필터 수명주기를 제안해야 합니다.

정상적인 작동 조건에서 무덕트 흄후드는 누출이 필터 배기를 지나 TLV의 1%를 초과하지 않는다는 보장과 함께 사용자 보호도 보장할 수 있어야 합니다. 그 후 후드는 AFNOR NF X 15 211 표준에 따라 보호 수준을 보장하는 각 단계의 감지 및 안전이라는 두 가지 추가 작동 단계에서도 수행해야 합니다.

덕트리스 흄후드에 대한 한 가지 오해는 소량의 화학 물질이나 악취 완화에만 사용할 수 있다는 것입니다. 실제로 일부 무덕트 흄후드는 제약, 유기화학, 농업, 향료 및 방향제 응용 분야 등 대부분의 용도로 승인되었습니다.

안전은 흄후드에만 국한되지 않고 화학물질 수명주기 전반에 걸쳐 지속됩니다. 실험실에서 일하는 사람들의 호흡 구역을 보호하기 위해 적절한 통제 장치가 마련되어 있어야 합니다. 이는 필터링 저장소, 전체 실내 공기 여과, 안전 캐비닛용 통합 여과 팩 및 필터링 흄 후드의 조합을 통해 달성됩니다.

면 속도, 여과 효율성, 주변 대기 오염 등 다양한 안전 측면을 모니터링해야 합니다. 지속적인 모니터링은 중요한 안전 지표를 제공하고 보다 효과적인 실험실 안전 프로토콜을 확립하는 데 도움이 됩니다.