MP潔凈空調系統在保障藥品生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度、溫濕度等方面發(fā)揮著(zhù)重要作用，但其能耗較高，約占整個(gè)廠(chǎng)區總能耗的60%左右。因此，如何實(shí)現藥廠(chǎng)GMP潔凈空調系統的節能，成為藥廠(chǎng)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。本文從設計、設備選型、運行管理等方面，探討藥廠(chǎng)GMP潔凈空調系統的節能問(wèn)題，旨在為藥廠(chǎng)降低能耗、提高經(jīng)濟效益提供參考。

       藥品質(zhì)量關(guān)乎藥廠(chǎng)的生存和發(fā)展，為了能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，除了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制等還需要生產(chǎn)環(huán)境的持續保障[1]。潔凈空調系統（HVAC）在制藥工業(yè)中是一個(gè)系統環(huán)節，是藥廠(chǎng)能否保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要影響因素。良好的潔凈空調系統設計、安裝和運行維護，將有助于確保產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的可靠性，這既是對企業(yè)前期投資和后續運行成本的有效控制，也是產(chǎn)品質(zhì)量的保證，能更好地促進(jìn)藥廠(chǎng)良性運轉和可持續發(fā)展[2-3]。

       (一) 設計方面

       制藥企業(yè)潔凈空調系統設計需要進(jìn)行綜合考慮，不僅需要考慮潔凈空調系統對藥品生產(chǎn)環(huán)境的凈化作用，以更好的保證藥品質(zhì)量，同時(shí)也需要考慮空調系統的能耗浪費及運行成本等。

       1.1 合理的回風(fēng)冷量利用

       潔凈空調系統常規設計中，夏季制冷狀態(tài)時(shí)，新風(fēng)先與回風(fēng)混合，再利用7℃-12℃的水冷卻到露點(diǎn)溫度，經(jīng)過(guò)再熱段，再加熱到房間合理送風(fēng)溫度，這種情況下會(huì )導致冷熱互相抵消。為避免這種情況，需要對新風(fēng)與潔凈室回風(fēng)的風(fēng)量含濕比進(jìn)行計算分析，選擇合適的冷熱再利用方案。當新風(fēng)比≤30%的時(shí)候，宜采用二次回風(fēng)技術(shù)；當新風(fēng)比>30%且新風(fēng)能耗回收效益大于投資與運行成本時(shí)，采用U型熱管再熱回收技術(shù)。

       1.2 過(guò)渡季節利用新風(fēng)節能

       藥廠(chǎng)車(chē)間排風(fēng)量較大，尤其是甲類(lèi)區內的潔凈區與制劑車(chē)間，新風(fēng)負荷都很大，潔凈廠(chǎng)房中，送風(fēng)量很大，送風(fēng)溫差很小，可以考慮在過(guò)渡季節中實(shí)現變新風(fēng)比的方式，加大新風(fēng)比，實(shí)現室外新風(fēng)直接供冷，減少制冷量，對應的排風(fēng)量也應該加大，利用排風(fēng)機變頻來(lái)控制過(guò)渡季節的新風(fēng)量，風(fēng)機的功率和制冷量比起來(lái)，能耗要小很多，在一定程度上會(huì )減少運行能耗。

       1.3 風(fēng)量壓差全動(dòng)態(tài)的系統化控制

       傳統被動(dòng)式壓差控制方式的定風(fēng)量系統無(wú)法適應空調系統運行中各類(lèi)變化，能耗大、運行成本高。設計時(shí)可以在暖通設計的基礎上采用系統化的風(fēng)量壓差動(dòng)態(tài)平衡調節技術(shù)，實(shí)現潔凈空調系統的整體系統控制，送風(fēng)采用風(fēng)量動(dòng)態(tài)平衡控制技術(shù)實(shí)現不同運行模式下的風(fēng)量動(dòng)態(tài)控制，回風(fēng)或者排風(fēng)采用壓差余量控制技術(shù)實(shí)現動(dòng)態(tài)運行模式下的壓差控制，隨著(zhù)空調機組的運行，空調機組內的過(guò)濾器阻力增大導致風(fēng)量減少，通過(guò)管道阻力再平衡技術(shù)的差量測控閥門(mén)來(lái)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(shí)際采用時(shí)應結合中國當前經(jīng)濟發(fā)展水平，采用系統綜合法來(lái)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(lèi)機組均可用單位時(shí)間內一次能源消耗能量所制取的冷量或熱量進(jìn)行比較，常使用"一次能源效率OEER（W/W）"來(lái)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 空調水系統設備選擇

       選擇大小合適節能好的冷凍水泵和冷卻水泵是簡(jiǎn)單、有效切實(shí)可行的節能方法，依據設計計算來(lái)分析管網(wǎng)和負荷特性，認真核對和計算空調水系統相關(guān)參數，并采取相應措施保證各環(huán)路水力的平衡，同時(shí)按設計的流量和壓力參數來(lái)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能型水泵。中央空調系統內一般都以水為介質(zhì)，通過(guò)循環(huán)運行而實(shí)現熱量的傳遞，其中水質(zhì)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(cháng)期保證水質(zhì)，通過(guò)低壓脈沖電場(chǎng)作用，水中雜質(zhì)與離子發(fā)生有序排列與運動(dòng)，產(chǎn)生顯著(zhù)的除垢、排污及殺菌效應，尤其能抑制軍團菌，保證空調系統空氣品質(zhì)。

       (三) 運行管理方面

       3.1 操作上節能

       隨季節的變化環(huán)境溫度、濕度、空氣質(zhì)量都會(huì )有相應的變化，潔凈空調系統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(chǎn)品種、工藝、生產(chǎn)工序的不同，生產(chǎn)所需溫度、濕度可能有較大的變化，這些都需要及時(shí)調節。另外，關(guān)機不及時(shí)會(huì )造成能源的巨大浪費，下班前10min關(guān)冷水機組，可以節省電能。

       3.2 運行管理上的節能

       空調系統與外界接觸面大，設備和管道的保溫對于節省能量消耗、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(fēng)管和水管會(huì )過(guò)多地消耗冷量，也會(huì )由于所供冷水溫度的過(guò)高溫升而導致空調系統在空氣的處理過(guò)程中因無(wú)法保證其機器露點(diǎn)，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(fēng)，以減少能量的過(guò)多耗費。此外，需定期檢查清理空調系統，防止冷卻水、冷凍水系統及冷凝器、蒸發(fā)器等設備結垢或積污。同時(shí)，要定期清洗或更換空調箱中沉積大量灰塵的濾袋、過(guò)濾網(wǎng)等，若為及時(shí)清洗濾袋則會(huì )造成濾袋的老化，從而大粒徑的塵粒會(huì )穿過(guò)濾袋到達高效過(guò)濾器，且難以保證潔凈度，使空調加倍費力而增加能耗。減少系統運行的漏風(fēng)量，在空調系統運行中漏風(fēng)所造成的能量損失是很可觀(guān)的，一定要經(jīng)常檢查、及時(shí)處理、加強維護管理，以減少能量損耗。

       (四) 其他節能措施

       4.1 優(yōu)化區域與工藝

       1) 減少高級別潔凈區面積，降低空調能耗。

       2) 無(wú)菌/高活性藥品生產(chǎn)可使用隔離器，降低潔凈級別要求，節能且保障質(zhì)量。

       3) 口服固體制劑采用自動(dòng)密閉投料，減少粉塵。

       4.2 空調系統安裝要點(diǎn)

       1) 合理布局：綜合設計管道與設備，避免過(guò)長(cháng)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(fēng)和空調，維持溫濕度，利于節能。

       3) 過(guò)濾器管理：高效過(guò)濾器裝在末端，初/中效選用易更換的袋式，并設壓差監測，及時(shí)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(jīng)加濕段）。

       (五) 總結

       藥廠(chǎng)GMP潔凈空調系統的節能是一個(gè)系統工程，需要從設計、設備選型、運行管理等多方面綜合考慮。通過(guò)合理利用新風(fēng)、優(yōu)化風(fēng)量壓差控制、動(dòng)靜態(tài)分開(kāi)控制、選擇高效設備、定期維護保養、根據季節調整運行參數等措施，可有效降低藥廠(chǎng)GMP潔凈空調系統的能耗，提高經(jīng)濟效益，同時(shí)也有助于實(shí)現制藥行業(yè)的可持續發(fā)展。

       參考資料：

       [1] 顧冬明,楊一心.醫藥凈化空調系統的節能措施[J].空調暖通技術(shù)，2018(1):37-42.

       [2] 馮繼紅.如何實(shí)現醫藥凈化空調系統的有效節能運行[J].資源節約與環(huán)保, 2015(3):39-40.

       [3] 郭仿友.藥廠(chǎng)潔凈室設計的節能問(wèn)題分析[J].科技創(chuàng )新導報, 2015(6) :234.

       作者簡(jiǎn)介：

       Sophia, 主要從事生物醫藥行業(yè)發(fā)展研究、藥物科普等方面工作。