醫藥行業GMP節能技術

1、能耗通（tōng）病及節能（néng）措施
對於一個綠色建築而言，圍護結構（gòu）（牆體保溫）、暖通、電氣照明是節能重要的組成部分。
首（shǒu）先，潔淨圍護結構的保溫性（xìng）能對潔淨室（shì）節能起到非常重要作用（yòng）。以（yǐ）上海為例，潔淨室溫度通常在22℃~24℃，而（ér）夾層溫度達40℃~50℃。目前潔淨室都推崇嵌入式燈（dēng）具，加上風口的開孔，使得（dé）潔淨室頂板開孔麵積較大，如果保溫不好，冷橋過多（duō），將使得大量潔淨室冷量滲漏到夾層，浪費空調能源（yuán）。同時，也可能（néng）產生冷橋積水（shuǐ）等問題，不利於潔淨室運行管理。
其次，潔淨室照度通常在350lx，燈具數量較多。燈具的耗電量（liàng）在潔淨室日常運行中不可忽視（shì）。隨著節能（néng）改造的深入，越來越多業主將（jiāng）T8燈管改成T5節能燈管，目前有一種趨勢是使用LED燈（dēng）。LED燈可以比普通燈（dēng）管節能40%~50%。這（zhè）樣可（kě）以節約一大筆運行費用（yòng），同時LED壽命比普通燈管長，減（jiǎn）少燈管維修等費用，降低更換燈具時給潔淨（jìng）室受控環境帶來汙染的風險。另外，在設計中可以考慮總（zǒng）開（kāi）關的方法，在非（fēi）淨化區（qū）設置一個可以關潔淨區燈具的開關，避免因下班忘了關潔淨室裏麵燈具，而重新更衣進（jìn）潔淨室，或者疏於管理（lǐ），個別人沒（méi）有按照正規進入（rù）潔淨室流程進入（rù）潔淨室關燈，對潔淨（jìng）室安全產生影響。
1.1電氣節能
新版（bǎn）GMP實行後，換氣次數增加（jiā），導致製冷機等公用（yòng）工程設（shè）備耗電量（liàng）占藥廠總電量比例增加，因此合（hé）理控製這些設（shè）備電動機電能浪費是節（jiē）能重點之一。電動機不合理耗電（diàn）的原因主要為：
（a）在電動機拖動係統（tǒng）中，往往以（yǐ）高負載量加上裕量來設計參數及選型，而（ér）在實際的運行中，相當部分的電動機並非滿載運行，而是工作（zuò）於（yú）滿電壓（yā）、滿速度但是負載卻較小的狀態。
（b）由電動機設計和運行特性可以知道，電動機（jī）在滿載運行時效率高，功（gōng）率因數COSf高；輕載運行效率降低，COSf也降低，空載時COSf甚至降到0.3以下，所（suǒ）以（yǐ）在輕載、變載、輪空負載運行時電動機的電能浪費較大。
目前常用的節能技術有變頻技術、就地電（diàn）容補償及負載自適應矢量控製。負載自適應矢量控製技術是一項新興（xìng）技（jì）術。負載不變輸入電（diàn）壓的過大或過小都會導致電（diàn）流增加，從而電（diàn）能浪費增（zēng）加。輸入電壓不變，負載的增加或減少都會導（dǎo）致電流增加，從而電能浪費增加。隻有在X、Y、Z點上電流和電能消耗小。“負載自適應矢量控製（zhì）”原理是，在線實時檢測電（diàn）動機的負載率，當電動機的負載從100%降到50%，再降到30%，根據設備電動機的負載變化率，實時負載自適應檢測數據處（chù）理，並（bìng）在線調整（zhěng）電（diàn）動機的輸入電（diàn）壓（V）和（hé）負（fù）載電流（I），使其工作點始終保持（chí）在X、Y、Z點（節能點）上（shàng）運行，從而大限度地降低電動機在運行時的電能消耗，達到既能滿足設備使用（yòng）要求（qiú）又能節電的目的。後，暖通（tōng）在潔淨室能耗中占的比重非常（cháng）大，也是節能重點考慮的環節。
1.2保溫
保溫是一種（zhǒng）簡單、效果較好的節能方法。製藥廠房風（fēng）管和管道通常（cháng）較長，在運輸（shū）介質（zhì）過程中能量損（sǔn）耗是一個相當可觀（guān）數值。在實際施工中，風管（guǎn）法蘭連接處、管道異型處都是施工（gōng）易（yì）發生質（zhì）量問（wèn）題的部位，這些部位保溫材（cái）料厚度不夠，膠水太少致使保溫粘貼不（bú）牢（láo），還有支（zhī）架的冷橋，這（zhè）些部位不加以嚴格檢查，日後運行（háng）後能（néng）源浪費（fèi）將非常嚴重。另外，設備保溫也是一個非（fēi）常（cháng）重（chóng）要的內容。曾（céng）有一個藥廠洗瓶間（jiān）在調試時就發現房間溫度一直高於30℃，無法降到設計溫度。經與（yǔ）設備廠家聯合勘查，發現是（shì）隧（suì）道烘箱段的溫度非常（cháng）高，熱量全散發到房間了。解決這個問題（tí）隻有2個辦法：1個是增大房間換氣次數（shù），達到42次/h以上；或者將該部分及其連接的管道進行保溫。
1.3換（huàn）氣次數
新版GMP實行後，換氣次數較（jiào）以前醫藥工業潔淨廠（chǎng）房設計規（guī）範有較（jiào）大變化。按（àn）照新版GMP，通常B級在40次/h~60次/h，C級20次/h~40次/h。這裏（lǐ）就可（kě）能產生一種誤區（qū），為了安全，所有換氣次數都取高值，如B級統一取60次/h，這對業（yè）主（zhǔ）初投資和日後運行成（chéng）本都產生很大影響。其實，換氣（qì）次數大小是由（yóu）房間（jiān）的。
潔淨度等級、終指標和房間冷（熱）負荷（hé）決定，同樣是B級，如（rú）果房間設備發塵少，設備自動化程度高，操（cāo）作人員少，操作人員工作習慣和防護好，這樣換氣次數（shù）也不一定要達到（dào）60次/h；反之，設備及生產過程（chéng）產塵量較（jiào）大，工作人員密集，設（shè）備及生產過程發（fā）熱量大，B級60次/h也可能不夠。因此，節能關鍵在（zài）於根據每個（gè）項目實際情況計（jì）算（suàn）換氣次數。方法如下：
（a）確定潔淨室的設備、人員情況。
（b）確定潔（jié）淨室發（fā）塵量。
（c）計算室（shì）內單位容積發塵量。
（d）根據發塵量和室內含塵濃度計算理（lǐ）論換氣次數。
（e）計算人員（yuán）靜止時的單位容積發塵量。
1.4全新風切（qiē）換
製（zhì）藥廠房換氣次數（shù）較大，所有空調箱風量也較大，如何合理利用室外新風節能，減少冷凍水使用，可以實現運行（háng）費用的節約。GB50189-2005第5.3.6條明確提出該（gāi）項（xiàng）節能措施。由於醫藥產品特殊性，該項技術在醫藥領域還沒有大（dà）規模推廣。在過渡季，新風（fēng）量的控製（zhì）與（yǔ）工況的轉換（huàn），采用新（xīn）風和回風的焓值控製方法，空調係統采用全新風或增大新風比運行，可以節省空氣處理所需消耗的能量。當過渡季節，通過閥門調節可以實現全新風節能通風，減少冷凍水用量，從而節約運（yùn）行費用。
1.5熱回收全新風切換
在製藥廠房辦公樓等設計中，可（kě）以采用轉輪（lún）熱回收（shōu）技（jì）術，節約運行（háng）費用。但在涉（shè）及藥品生產（chǎn）的核（hé）區域，由於新版GMP第38條規定，設計中減少交叉（chā）汙染，轉（zhuǎn）輪回收技術（shù）需要經過風險（xiǎn）分析，不可以盲目使用。如確實（shí）不可以（yǐ）使用轉輪熱回收，可以采用新風和排風並利用乙二醇等介（jiè）質進行間接熱回收。
1.6更衣間變風量設計
新版GMP實施後，B級（jí）更衣間設計（jì）和以往有較大區（qū）別。由於更衣間的特殊性，沒有什麽生產設備，如果再沒有人員更衣時，取60次/h換氣次數來維持B級（jí），實踐證明（míng）有些保（bǎo）守。而更衣間在生產過（guò）程中，使用（yòng）時間非常小（xiǎo），大部分時間更衣間都處於（yú）無人（rén）狀態。因此合理進（jìn）行更衣間設計，減少無人期間換（huàn）氣次數，也成（chéng）為節能的一個措施。目前，一（yī）些藥廠B級更衣間（jiān）采（cǎi）用FFU設計，當有人員準備進入更衣間時，按動開關，FFU啟動，換氣（qì）次數達（dá）到60次/h；當無人員（yuán）進出時，FFU關閉，采用（yòng）送風，換氣次數降低。這樣大大減少了更衣間（jiān）不使用（yòng）期間能源浪費，同時，通過（guò）控製又保證（zhèng）了人員進出（chū）的安全。
1.7選擇高（gāo）能效水泵、冷（lěng）水機（jī）組和風機（jī）
1.8選用節能產（chǎn）品
國家一直提倡使用節能（néng）產品，目前該（gāi）產品市場價格較高，但（dàn）能設備運行確實可以節約運行費用，節約地球資源。因此在這（zhè）裏還是建議廣大投資者和設計師，從長遠角度（dù）考慮，多采用（yòng）節能（néng）產品。
1.9空調風係統設計阻力合理（lǐ）
現在變頻技術已經非常普遍，但同時產生（shēng）一個問題，一些人不去（qù）計算風管阻力，根據類似項目選擇風機壓頭，同（tóng）時加（jiā）上係（xì）數。導致（zhì）變頻器和（hé）風機電機無法在效（xiào）率高點運行（háng），既（jì）增大（dà）了（le）投資，又浪費運行費（fèi）用，同時（shí）對設備安全產生隱患。因此要（yào）合理（lǐ）設（shè）計分係統阻（zǔ）力（lì），盡量使管道沿程阻力自然平衡（héng），不要（yào）通（tōng）過閥門等人為阻（zǔ）力（lì），進行設計和施工。
1.10風管漏風（fēng）
風管（guǎn）漏風是目前潔淨室係統能源浪費的一（yī）個普遍（biàn）問（wèn）題。解決這個問（wèn）題關鍵有兩個：一個（gè）是加強空調箱的設備氣密性檢（jiǎn）查，選擇符合（hé）國家要求的產品，漏風量（liàng）不（bú）大於1%；另外，要（yào）加強風管製作工藝，采用合理的加固措施，目前（qián）應用比較多的共板法蘭風（fēng）管。控製好風管漏風另一個重要措施（shī）是進行過程監控，在風管漏風檢測時（shí）及時發現問題，減（jiǎn）少日後損失。
矩形風管的允許漏風（fēng）量應符合以下規定：
低（dī）壓係統風管QL≤0.1056 P0.65
中壓（yā）係統風管QM≤0.0352 P0.65
高（gāo）壓係統風管QH≤0.0117 P0.65
1.11深度冷卻（què）節（jiē）能技術
常規醫藥淨化空調存在的問題：
（1）溫濕度同時處理的高能耗問題。
（2）難以適（shì）應室內熱濕比的變化。
（3）表冷器濕工況運行，易生黴菌，引（yǐn）起各種空調（diào）病（bìng）。
深（shēn）度（dù）冷卻技術的特點如下：
（1）穩定（dìng）的除濕能力——當（dāng）室內餘熱餘濕發生變化（huà）或室外氣象條件發生變化（huà）的時候（hòu），該機（jī）組均能夠將室內溫濕度穩定地保持在所要求的狀態。在表冷器後設置直（zhí）接蒸發深（shēn）度除濕再熱裝置，與表冷（lěng）器兩級接力，可有效實現（xiàn）低8℃的低露點控製。
（2）顯著的節能效果——係統綜合（hé）節能10%以（yǐ）上。
（3）節省空調係（xì）統初投資。由於機組（zǔ）自帶隻膨冷源，可減（jiǎn）少冷水機組（zǔ）裝機容（róng）量，並實現過渡季節節能運行（háng）。
（4）更有效的衛生保證——空調機（jī）組表冷器近似幹工況運行，避免水盤積水滋生細菌（jun1），有效控製空調（diào）病的發生。
1.12熱管輔（fǔ）助節能（néng）技術
熱管技術目前應用廣泛，它由蒸發器、冷（lěng）凝器、管內工質組成。通過製（zhì）冷劑（jì）在高溫側吸熱低溫側放熱，實現無動力節能。
2、其（qí）他節能技（jì）術
2.1置換通風（fēng）技術
中藥製藥前處理等房間，由於（yú）其工藝特殊性，發（fā）熱量較大同時伴生部分汙染物，房間高度較高，而操（cāo）作區占整個房間（jiān）體積較小，如果考慮采用置換通（tōng）風技術（shù），既可以保證操作區人員的（de）需求，同時（shí）又節約運行（háng）費（fèi）用。
2.2地（dì）源熱泵
我國東北地區，部分城市因城市的藥廠建造在遠離市區地（dì）方，同時該地區城市供（gòng）水（shuǐ）資源有限，甚至沒有。並且，這些地區地下（xià）水資源相對（duì）豐富，目前地下水（shuǐ）水源熱泵在這些地區都有應用。不過，需要注意的是，該項技術使用需要考慮當地地質條（tiáo）件和*的要求，不可以盲（máng）目複製。
2.3自控設計，能（néng）量監測
自控變頻（pín）技術是目前廣泛應用的一項技術，同時建立起自控能耗監（jiān）控係統，對日常運行情況進行數據統（tǒng）計分析，取得手運行資料，為日後節能改造和類似項目設計提供真實數據，這樣可以從實際角度（dù）解決能耗過大問題。