El nivel de ruido de la unidad de filtro del ventilador (FFU) es un factor clave que no puede ignorarse en el proceso de selección, ya que afecta directamente al entorno de trabajo, la comodidad del personal y la estabilidad del funcionamiento de los equipos de la sala blanca. Su impacto específico en la selección se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
1. Determinar si cumple los requisitos de límite de ruido de la sala limpia.
Las salas limpias de los distintos escenarios de aplicación tienen normas obligatorias o recomendadas claras en materia de ruido, y el nivel de ruido es el "umbral de entrada" para la selección.
Salas blancas farmacéuticas y alimentarias: Deben cumplir la norma GB 50457 "Código para el diseño de salas blancas en la industria farmacéutica", con niveles de ruido ≤60dB (A). Algunas zonas de llenado aséptico exigen incluso niveles de ruido ≤55dB (A) para evitar que el ruido interfiera en la atención de los operarios y reducir el riesgo de contaminación.
Talleres de semiconductores y electrónica de precisión: Los equipos de precisión (como las máquinas de fotolitografía y los equipos de inspección de obleas) son sensibles a las vibraciones y al ruido. El nivel de ruido debe ser ≤60dB (A). Un ruido excesivo puede transmitirse a través del aire o de la estructura, afectando a la precisión del equipo y provocando una disminución del rendimiento del producto.
Accesorios para laboratorios y cabinas de bioseguridad Los investigadores necesitan trabajar en interiores durante largos periodos de tiempo. El nivel de ruido debe controlarse por debajo de 50 a 55 dB (A) para evitar la fatiga o las lesiones auditivas causadas por la exposición prolongada a entornos muy ruidosos.
Si el nivel de ruido de la FFU supera el límite de la escena, aunque parámetros como la eficacia de filtración y el volumen de aire cumplan las normas, se excluirá por incumplimiento de los requisitos medioambientales, lo que restringe directamente el rango de selección.
En segundo lugar, afecta a la selección de los tipos de ventiladores y al diseño estructural
El ruido de las FFU procede principalmente del funcionamiento del ventilador (ruido aerodinámico, ruido de vibración mecánica). Las características acústicas de los distintos tipos de ventiladores varían considerablemente. A la hora de seleccionarlos, hay que tener en cuenta los requisitos de ruido.
Ventiladores de CC sin escobillas: Tienen un ruido relativamente bajo (normalmente de 50 a 60 dB (A)). Gracias a su tecnología de conmutación electrónica, la fricción mecánica es pequeña y pueden reducir el ruido de las turbulencias del flujo de aire mediante una regulación precisa de la velocidad. Son adecuados para situaciones con requisitos estrictos de bajo nivel de ruido (como talleres estériles de la industria farmacéutica y laboratorios), pero son relativamente caros.
Ventilador centrífugo Ac: Ruido moderado (55 a 65 dB (A)), con un ruido relativamente evidente procedente de la fricción entre las aspas y el aire, así como del ruido electromagnético del motor. Si el límite de ruido en la escena es relativamente flojo (como un taller de montaje electrónico ordinario de clase 100.000), puede ser una elección rentable.
Ventiladores de flujo axial: El ruido depende en gran medida del volumen de aire. Con volúmenes de aire elevados, puede alcanzar de 60 a 70 dB (A). Solo son adecuados para zonas limpias sencillas que no sean sensibles al ruido (como zonas de almacenamiento temporal); de lo contrario, se eliminarán progresivamente debido a que el ruido supera la norma.
Además, en escenarios con elevados requisitos de ruido, se dará prioridad a los modelos de FFU con diseños amortiguadores (como la instalación de almohadillas de goma amortiguadoras entre el ventilador y la carcasa) y estructuras fonoabsorbentes (como la instalación de materiales porosos fonoabsorbentes en la entrada de aire). Estos diseños aumentarán el coste del producto y afectarán aún más al equilibrio coste-eficacia de la selección.
Iii. Limitar la gama de regulación del volumen de aire y el modo de funcionamiento
El ruido de la FFU aumenta significativamente con el aumento del volumen de aire (para un aumento de 10% en el volumen de aire, el ruido puede aumentar de 3 a 5dB (A)), por lo que los requisitos de ruido limitarán a su vez el espacio de ajuste del volumen de aire:
Si la sala blanca tiene que funcionar frecuentemente en modo de alto volumen de aire (como durante la fase inicial de puesta en marcha del equipo y después de la recuperación de la contaminación), es necesario asegurarse de que el ruido de la FFU sigue cumpliendo el límite al máximo volumen de aire. Por ejemplo, si Un taller de semiconductores requiere que el ruido sea ≤60dB (A) al máximo volumen de aire, entonces se debe seleccionar un modelo de ventilador de CC sin escobillas con menor ruido a alto volumen de aire en lugar de un ventilador de CA común (este último puede alcanzar más de 65dB (A) a alto volumen de aire).
Para los escenarios que requieren "conservación de energía a bajo volumen de aire por la noche", los requisitos de ruido pueden ser más indulgentes, pero es necesario verificar si el ruido a bajo volumen de aire es demasiado bajo (para evitar las ondas infrasónicas generadas por la vibración de baja frecuencia del ventilador, que en cambio pueden afectar al confort), ya que esto limitará la selección del rango de regulación de la velocidad del ventilador.
En cuarto lugar, afecta al diseño de la instalación y al presupuesto de costes
Para controlar el ruido, puede ser necesario combinar la selección con un método de instalación específico, lo que a su vez repercute en el coste global
Si el nivel de ruido de la propia FFU es ligeramente alto (como 62dB (A), acercándose al límite de 60dB (A)), puede ser necesario adoptar medidas adicionales de reducción del ruido (como rellenar el techo con algodón aislante del ruido o instalar cajas de presión estática fonoabsorbentes), lo que aumentará los costes de instalación y el espacio ocupado por el techo. Si el espacio es limitado (por ejemplo, en una sala blanca con una altura de suelo inferior), entonces sólo pueden elegirse modelos de FFU con niveles de ruido más bajos (como 58dB (A)), pero sus costes de adquisición son más elevados.
Cuando varias FFU funcionan en paralelo, el ruido se superpone (60 dB (A) para una sola unidad y hasta 63 dB (A) para dos unidades). Al seleccionar el modelo, es necesario calcular si el ruido total supera la norma. Puede ser necesario reducir el volumen de aire de cada unidad, aumentar el número (distribuyendo la disposición para reducir el ruido superpuesto) o elegir un modelo con menor ruido. Esto afectará a la decisión de selección sobre el número y la disposición de los equipos.
V. Adaptabilidad del personal y el equipo en uso a largo plazo
Incluso si el ruido cumple el límite a corto plazo, la comodidad del funcionamiento a largo plazo seguirá afectando a la selección:
Los operarios que trabajan en entornos muy ruidosos durante mucho tiempo (por ejemplo, por encima de 65 dB (A)) son propensos a sufrir irritabilidad, fatiga, menor eficacia en el trabajo e incluso problemas de salud. Por ello, las salas blancas de gama alta (como las de biomedicina e instrumentos de precisión) suelen preferir FFU de bajo ruido (inferior a 55 dB (A)), aunque sean más caras.
Algunos equipos de precisión (como los microscopios electrónicos y los sistemas de inspección óptica) no sólo son sensibles a los niveles de presión sonora, sino también a las frecuencias (por ejemplo, el ruido de baja frecuencia puede causar resonancia en el equipo). A la hora de seleccionar, es necesario exigir a la FFU que proporcione curvas de espectro de ruido para asegurarse de que sus principales frecuencias de ruido evitan las bandas de frecuencia sensibles del equipo. De este modo se reducirá aún más la gama de selección.
Resumen
El nivel de ruido es un "indicador vinculante" para la selección de FFU: no sólo determina el tipo de ventilador y la gama de opciones de diseño estructural, sino que también afecta a la estrategia de regulación del volumen de aire, la disposición de la instalación y el presupuesto de costes, e incluso está relacionado con el efecto de uso a largo plazo y la conformidad de la sala blanca. A la hora de seleccionar el modelo, deben tenerse en cuenta factores como el límite de ruido de la escena, la comodidad del personal y la sensibilidad del equipo para lograr un equilibrio entre el control del ruido, el rendimiento y el coste. Si es necesario, debe realizarse una verificación de las mediciones reales (como la detección de ruido tras la instalación del prototipo) para garantizar la racionalidad de la selección.
1. Determinar si cumple los requisitos de límite de ruido de la sala limpia.
Las salas limpias de los distintos escenarios de aplicación tienen normas obligatorias o recomendadas claras en materia de ruido, y el nivel de ruido es el "umbral de entrada" para la selección.
Salas blancas farmacéuticas y alimentarias: Deben cumplir la norma GB 50457 "Código para el diseño de salas blancas en la industria farmacéutica", con niveles de ruido ≤60dB (A). Algunas zonas de llenado aséptico exigen incluso niveles de ruido ≤55dB (A) para evitar que el ruido interfiera en la atención de los operarios y reducir el riesgo de contaminación.
Talleres de semiconductores y electrónica de precisión: Los equipos de precisión (como las máquinas de fotolitografía y los equipos de inspección de obleas) son sensibles a las vibraciones y al ruido. El nivel de ruido debe ser ≤60dB (A). Un ruido excesivo puede transmitirse a través del aire o de la estructura, afectando a la precisión del equipo y provocando una disminución del rendimiento del producto.
Accesorios para laboratorios y cabinas de bioseguridad Los investigadores necesitan trabajar en interiores durante largos periodos de tiempo. El nivel de ruido debe controlarse por debajo de 50 a 55 dB (A) para evitar la fatiga o las lesiones auditivas causadas por la exposición prolongada a entornos muy ruidosos.
Si el nivel de ruido de la FFU supera el límite de la escena, aunque parámetros como la eficacia de filtración y el volumen de aire cumplan las normas, se excluirá por incumplimiento de los requisitos medioambientales, lo que restringe directamente el rango de selección.
En segundo lugar, afecta a la selección de los tipos de ventiladores y al diseño estructural
El ruido de las FFU procede principalmente del funcionamiento del ventilador (ruido aerodinámico, ruido de vibración mecánica). Las características acústicas de los distintos tipos de ventiladores varían considerablemente. A la hora de seleccionarlos, hay que tener en cuenta los requisitos de ruido.
Ventiladores de CC sin escobillas: Tienen un ruido relativamente bajo (normalmente de 50 a 60 dB (A)). Gracias a su tecnología de conmutación electrónica, la fricción mecánica es pequeña y pueden reducir el ruido de las turbulencias del flujo de aire mediante una regulación precisa de la velocidad. Son adecuados para situaciones con requisitos estrictos de bajo nivel de ruido (como talleres estériles de la industria farmacéutica y laboratorios), pero son relativamente caros.
Ventilador centrífugo Ac: Ruido moderado (55 a 65 dB (A)), con un ruido relativamente evidente procedente de la fricción entre las aspas y el aire, así como del ruido electromagnético del motor. Si el límite de ruido en la escena es relativamente flojo (como un taller de montaje electrónico ordinario de clase 100.000), puede ser una elección rentable.
Ventiladores de flujo axial: El ruido depende en gran medida del volumen de aire. Con volúmenes de aire elevados, puede alcanzar de 60 a 70 dB (A). Solo son adecuados para zonas limpias sencillas que no sean sensibles al ruido (como zonas de almacenamiento temporal); de lo contrario, se eliminarán progresivamente debido a que el ruido supera la norma.
Además, en escenarios con elevados requisitos de ruido, se dará prioridad a los modelos de FFU con diseños amortiguadores (como la instalación de almohadillas de goma amortiguadoras entre el ventilador y la carcasa) y estructuras fonoabsorbentes (como la instalación de materiales porosos fonoabsorbentes en la entrada de aire). Estos diseños aumentarán el coste del producto y afectarán aún más al equilibrio coste-eficacia de la selección.
Iii. Limitar la gama de regulación del volumen de aire y el modo de funcionamiento
El ruido de la FFU aumenta significativamente con el aumento del volumen de aire (para un aumento de 10% en el volumen de aire, el ruido puede aumentar de 3 a 5dB (A)), por lo que los requisitos de ruido limitarán a su vez el espacio de ajuste del volumen de aire:
Si la sala blanca tiene que funcionar frecuentemente en modo de alto volumen de aire (como durante la fase inicial de puesta en marcha del equipo y después de la recuperación de la contaminación), es necesario asegurarse de que el ruido de la FFU sigue cumpliendo el límite al máximo volumen de aire. Por ejemplo, si Un taller de semiconductores requiere que el ruido sea ≤60dB (A) al máximo volumen de aire, entonces se debe seleccionar un modelo de ventilador de CC sin escobillas con menor ruido a alto volumen de aire en lugar de un ventilador de CA común (este último puede alcanzar más de 65dB (A) a alto volumen de aire).
Para los escenarios que requieren "conservación de energía a bajo volumen de aire por la noche", los requisitos de ruido pueden ser más indulgentes, pero es necesario verificar si el ruido a bajo volumen de aire es demasiado bajo (para evitar las ondas infrasónicas generadas por la vibración de baja frecuencia del ventilador, que en cambio pueden afectar al confort), ya que esto limitará la selección del rango de regulación de la velocidad del ventilador.
En cuarto lugar, afecta al diseño de la instalación y al presupuesto de costes
Para controlar el ruido, puede ser necesario combinar la selección con un método de instalación específico, lo que a su vez repercute en el coste global
Si el nivel de ruido de la propia FFU es ligeramente alto (como 62dB (A), acercándose al límite de 60dB (A)), puede ser necesario adoptar medidas adicionales de reducción del ruido (como rellenar el techo con algodón aislante del ruido o instalar cajas de presión estática fonoabsorbentes), lo que aumentará los costes de instalación y el espacio ocupado por el techo. Si el espacio es limitado (por ejemplo, en una sala blanca con una altura de suelo inferior), entonces sólo pueden elegirse modelos de FFU con niveles de ruido más bajos (como 58dB (A)), pero sus costes de adquisición son más elevados.
Cuando varias FFU funcionan en paralelo, el ruido se superpone (60 dB (A) para una sola unidad y hasta 63 dB (A) para dos unidades). Al seleccionar el modelo, es necesario calcular si el ruido total supera la norma. Puede ser necesario reducir el volumen de aire de cada unidad, aumentar el número (distribuyendo la disposición para reducir el ruido superpuesto) o elegir un modelo con menor ruido. Esto afectará a la decisión de selección sobre el número y la disposición de los equipos.
V. Adaptabilidad del personal y el equipo en uso a largo plazo
Incluso si el ruido cumple el límite a corto plazo, la comodidad del funcionamiento a largo plazo seguirá afectando a la selección:
Los operarios que trabajan en entornos muy ruidosos durante mucho tiempo (por ejemplo, por encima de 65 dB (A)) son propensos a sufrir irritabilidad, fatiga, menor eficacia en el trabajo e incluso problemas de salud. Por ello, las salas blancas de gama alta (como las de biomedicina e instrumentos de precisión) suelen preferir FFU de bajo ruido (inferior a 55 dB (A)), aunque sean más caras.
Algunos equipos de precisión (como los microscopios electrónicos y los sistemas de inspección óptica) no sólo son sensibles a los niveles de presión sonora, sino también a las frecuencias (por ejemplo, el ruido de baja frecuencia puede causar resonancia en el equipo). A la hora de seleccionar, es necesario exigir a la FFU que proporcione curvas de espectro de ruido para asegurarse de que sus principales frecuencias de ruido evitan las bandas de frecuencia sensibles del equipo. De este modo se reducirá aún más la gama de selección.
Resumen
El nivel de ruido es un "indicador vinculante" para la selección de FFU: no sólo determina el tipo de ventilador y la gama de opciones de diseño estructural, sino que también afecta a la estrategia de regulación del volumen de aire, la disposición de la instalación y el presupuesto de costes, e incluso está relacionado con el efecto de uso a largo plazo y la conformidad de la sala blanca. A la hora de seleccionar el modelo, deben tenerse en cuenta factores como el límite de ruido de la escena, la comodidad del personal y la sensibilidad del equipo para lograr un equilibrio entre el control del ruido, el rendimiento y el coste. Si es necesario, debe realizarse una verificación de las mediciones reales (como la detección de ruido tras la instalación del prototipo) para garantizar la racionalidad de la selección.
