için Filtre

(1)

93 TESKON 1 KLİ-023

MMO, bu makaledeki ifadelerden, f!klrlerden, toplanhda

çıkan sonuçlardan ve 'basım hatalannden sorumlu degildir,

Hastane lklimlendirme Sistemleri için Filtre Seçim Kriterleri

ESER KILIÇ

YfÜ Mühendislik Fakültesi Kimya Müh. Bölümü

Şişli/ lST AIIlBUL

MAKiNA MÜHENDiSLERi ODASI iZMIR ŞUBESi, ALi ÇETINKAYA BUL V ARI NO: 12 KAT: 1 ALSANCAK-lZMlR

(2)

Eser KILIÇ

ÖZET

HASTAHANE İKLİMLENDİRME SİSTEMLERİ FİLTRE SEÇİM KRİTERLERİ

Hastahaneler ve ilaç üretilen mahallerde havanın sıcaklığı

ve nemi yanında atmosfer havasında bulunan ve ortamda üretilen kirlilik çok önemlidir. Bu mahaller için temiz oda standartları geliştirilmlştir. Bu makalede, temiz oda standartlarını sağlayan

filtreler ve seçlrn esasları incelendi.

GİRİŞ

İklimlendirme sistemlerı tasarıanırken hava miktarı hesabın

da insanlarını oksljen, ortarnını ısıtma ve soğutma ihtlyacı esas

alınmaktadır. Hastahane ve ilaç endüstrlslnde .ise yukarıdakilere

ilaveten ortamın kirliliğl de hava miktarı hesabında önem kazan-

maktadır. Bazı hallerde ortamda tiretllen tehlikeli klrllllkten kurtulmak için saatdekl hava değişim sayısı 90 defaya kadar art-

maktadır. Hava değlşim sayısının bu denll artması havalandırma kanallar.ı. ve havalandırma santralını çok btiytiterek slsternin baş

langıç ve işletme rnallyetlnl artırmaktadır(!).

Havada kl kirlillğl her türlü partlkil (sentetik veya dlğer),

aerosallar, bakteriler, slgara dumanı ve radyoaktlf partikiller

oluşturur. Tablo l'de havada bulunan partlkil çapları ve yüzde olarak dağılımları verilmektedir. Hastahaneler ve ilaç üretllen ma ha llerde hava ka l i tes i için s ınır lamalar getirilmiştir. Bu or-

tamlar için iklimlendirrne slstemi tasarıanırken "temiz oda sınıf

landırması" (clean room class) esas alınır(2).

TEMİZ ODA SINIFLARI:

Terniz odalarla ilglli bllinen ilk sınıflandırma 1963 yılın

da fedaral standart 209 la yapılmıştır. Bilahare bu standart ge-

llştlrllerek 1973 de 209 a - 209 b hazırlanmıştır. Bugün geçer- l i olan sınıflandırma 1986 yılında hazırlanan federal standart 209 e did3).

497

(3)

.,.

ID

QO Partikil çap:ı.

]lin

0'1.

.01·

.02

1.:ZB•te

% Ağ:ı.rl:ı.k

0.02% cr. ^{ı s•,~}

J:l.JB%

~

2.15 Oe 16¹¹/ıı

2.15·

4.84

o.o·~

10.0

o.a•t.

10.0·

21.54 O.O®f,

% partikil say:ı.s:ı.

ı"l

lll tT

,...

o

,...

..

:ı:-r1"

!3 o

,.,

uı

ro

M

;:T

< j)J

lll uı

J-'

il< ::ı

lll ?>'

•

^ı ^!-'-

O.Q®l, 'ö j)J M rt"

!-'-

?>'

!-'-

,...

""

lll 'ö

,...

j)J

,..

rı

<:

ro

"'' ^,.. g. ^,...

~

w

,..

(4)

Bu standartda 1 CFM hava içerisinde 0,5 ıım ve daha büytik çaptaki partik.U sayısı esas alınmıştır (Tablo 2).

Tablo 2. Federal standart 209 c

ı·cFM havada ölçülen partikil çapı, ıım SINIF

0,1 0,2 0,3 0,5 5

ı 35 7.-5 3 ı

lO 350 7, 5 30 ı

o

100 750 300 100

1000 1000 7

10000 10000 70

100000 100000 700

Temiz oda sını.flandırmasına göre, odalar içerisinde tireti-

lerı kirliliğln gidetilmesi için saatde ki hava değişim sayısını

veren grafik Çizelge 1 de verilmiştir. Burada görüldüğü gibi Te- miz oda sınıfı 1 olduğunda hava değişim sayısı 660 ve akış Lami- nar olmaktadır. Temiz oda sınıfı 1,10 ve 100 olduğunda oda içeri- sinde Laminar hava akışı sağlanmalıdır. Temiz oda sınıfı 100, 1000, 10000 ve çok kullanılan 100000 olduğunda hava akımı non.

Laminal olabilir.

F II, TRE SEÇİMİ ESASLARI

L FILTRE TEST METOTLARI VE SINIFLANDIRMA

Filtre seçiminde esas olan birinci nokta temiz oda sınıfı

dır. Temiz oda sınıfına göre havanın temizliği için gerekli kri- terler saptanır. Filtrenin havayı temizleme etkinliğini tarif et- mek için genel olarak kullanılan standart, ASHREA 52-76 /EUROVENT

4/5-BS6540 test metodlarıdır. Filtrenin büyük ve ağır, partikileri tutma yeteneği, toz tutma (arrestance), filtrenin tuttuğu toz par- tikillerinin ağırlık yüzdesi olarak açıklanır. Toz tutma kaba ve ön filtrelerde geçerlidir. Verimlilik; filtrenin küçük ve hafif partikilleri tutma yeteneği tozun lekeleme (rengi bozma) testi ile belirlenir. Lekeleme metoduna göre verimlilik kaba filtreler için geçerlidir. Yüksek verimlilikte ki filtreler HEPA, ULPA v.s.

Sodyum Alevi Testi (EUROVENT 4/4/BS3928) ve DOP testi ile verimlilik testine tabi tutulurlar.

Çizelge 2 de ASHREA 52-76 ya göre toz tutma, verim (lekeleme yöntemine g6re) ve verim (DOP ve Sodyum alevi testine g6re)

arasında ki ilişki verilmiştir. Burada toz tutma yöntemi 5 pm dan büyUk ~artikiller içindir. Lekeleme y6ntemine göre verim 0,5 ı.ım den büyük partikilleri kapsar. DOP ve Sodyum alevi testi ise 0,3 pm den büyük partikiller içindir. Tablo 3 de EUROVENT filtre sınıflandırması verimler, kullanılan filtre tipleri ve özellikleri verilmiştir.

499

(5)

"'

o o

Çizelge 1: Temiz cda sınıfı ile hava değişim sayısı arasındaki ilişki.

15

havar-u:'M

: cda.hVSQ.FT. IJ\MİN'\.R AKIŞ 1 NON~LN-ı!NAR AKIŞ

I r . ll ı 1 ı ll ı ı TT ı

..

ı 1 1

H+!\

1 1

i

⁶⁶⁰⁶⁰⁰^~33-⁷²⁶⁴⁶⁷⁴⁰⁰

t

³³³¹^2.!371

r

^2.00

^ı r

¹³⁷

l ^"~

₊₁

33 2.7 20

1::1 lO

~

ı ı_

^o

ı---+-:-lı-G_ ı-ı,

^j_

_ı _ı;_ı . ı ı ) A

¹¹

1- ^_J-~~

^{u _}

loo so . . ., - . , ı

r

¹ ^, ^ı

,

^~1

ı

¹

-htf~ ^' ^-

¹ ^{1 -} ⁱ

ı

^- ^-

~-

^.

80 7oÇ-=-t=t=, rH+i . : ' ".' ·.· soı:=r::r.:::ff})l ı

⁵⁰

'+ı ı ^iLI ·~·;: tH -

^!J

+HI_ . : ^·- H+r 1-f-ı·ı··~ ı-·-·- r-'-1_-ı+' -1· -r. H

1·

i

¹

u .tı~-'-1~-LDTI·ı···J.=·'-ı+~ 1 =:I J-r-ri .. --t-H-· · 1 ^-~-'

40

~ ı ı- 1 ^{·r~nı ı} ¹ ıııır-flııi~

¹

ı~~ .

3ot i ı ı ı IHiı

¹ ^\

^'[)-hi 'ıil·i·_j_U-t n}!~, ^"'

¹ ^. ¹

ı ı

1 , •

i 1

ⁱ ^l-1

1 ,

^jl¹ ^' ¹

1-J..-....l

20~

¹ ¹

_ı\_

¹ ¹

~-~~~~~~ Illi

¹

'~,;:

¹ ¹

ı

,~ ^)t lJJJJ~~L# , ^tt ^bl,_s_

-'~ktlHm~J-ı

ı ^'

^{1 "}

1---ı ^.

^{l l l} ^'

,-,-ı-!

^{I l l i} ^' ¹ ¹

1 \

1 Illi

\'{..!deal . d urum

2. ••

1.5

11 1

ı ^illilll

¹

^{1 1} Illi lllllllll 11/lllll_~~~ool ^L

L__.!U_--l.L_ı__.l..J...l...J..J.J..jiO

¹⁰⁰ ¹⁰⁰⁰ ^10,000 ^' ^300,000

Temiz Oda Sınıf:ı. 200,000

(6)

N o

8

ı

Çizelge 2: ASHREA 52-76 Test Metotları

Veı:lm

5 2-"76

95

Toz Tutma

30 40

90 95

' .. ı

50 60 70 BO 9ll 95

Tablo 3: EUROVENT Filtre Sınıflandırması

Standart 4/5

SINIF VERİM FİLTRE

EUl <65 ön filtre

EU2 65<Am<80 -·-·---

EU3 80<Am<90 Kaba

EU4 90 <A filtre

m

--

EU5 40<E <60 m

EU6 60<Em<80 Torba

·---~---

EU7 80<E <90

m ^filtre

- - - -

EU8 90<E <95

~--·--·· ..

·---

m E09 95 < E

m

-···~·---··

EUl o 95<E'<99.9 m

---~

EOl ı 99.9di'<99.97

---

m He pa EO 12 99.97<E'<99.99 filtre

··--- m

EU 13 99.99<E~<99.999

---

EO 14 99.999< Em

----

P İlk-son basınç

Am Toz tutma

E Verim [Lekeleme yBntemi) m

HIZ ve BASINÇ KAYBI V, ^p

V~2-3 m/s

tıP ~2,5- 12' mm SS V ^- 2 - 2 ,5 m/s

tıP~ 5 - 15 mm SS

v~ı,5-3 m/s

tıP~l5-30 mm SS

V~ 1,5 m/s, ^tıP~15-tiD mnSS

v~ı,5 m/s

,

^{tıP ~}25-50 mnSS

v~ 1,5 m/s

,

^tıP·~25-50 mnSS

v~o, 75 m/s, tıP~ 25-50 ımıSS

v~ 1,5 m/s

,

^tıP~32-50 mnSS

v~o,45 m/s, tıP= 20-50 mmSS

E~ =Verim (DOP ve Sodyum alevi testi)

501

(7)

2. İMAL EDİI,EN FİLTRE GRUPLARI

A- Ön Filtre (Panel)

Bu filtreler 20 ı.ım çapında cam veya sentetik elyaftan yapı··

lır. Filtre alın hızı 1,5-2,5 m/s dir. Partikil toplamaatalet momen·ti prenslb:in~ göredir ~ Bu filtreler yağlanarak partlkille- rin birikimi hızlandır ılabilir. 1 ı.ım dan küçük partikilleri tut-·

maları imkansızdır. Piyasa adları: Madeni ve sentetik filtradir.

B- Kaba Filtre ('I'orba)

Bu filtreler 1 pm çapında cam elyafindan yapılır, Filtre içinde hava hızları 0,02-0,1 m/s dir. Bu filtrelerde partikiller atalet momenti, intersepsiyon ve diflizyon prensibine toplanır.

Piyasa adıı Sentetik, Torba filtredir.

C- Elektrofiltre

Bu filtr~lerde 12.00 V elektrik kullanılarak iyenlaşma yo- luyla negatlf ve pozl.tif plakalarda parttkiller toplanır. Tama- men kuru çalışma gerektirir.

D- Hepa Filtre (YUksek verimli filtre)

1 pm çapında cam yUnU kagıttan yapılırlar. Akış tamamen La- minardır. Ö,3 ı.ım partikil çapında %99.97 ve daha fazla verime sa-

hip olan fi lerdir. Filtre temizkan basınç kaybı 25,4 mmSS dir. DOP testı ve Sodyum alevi testi uygulanır.

FİLTRE İKASYONU

Filtre seçilirken aşa§ıdaki hususlar esas alınır.

a) Filtre verimi%,

b) EUROVENT Sınıfı EU . . . .

c) Filtre

alın hızı

m/sn, maksimum hava

akışı

^m³/sn olarak d) Seçi hız ve debide temiz filtre basınç kaybı, Pa' e) Filtre ortalama 6mrU.

istenen filtre verimi bir veya birden çok sayıda filtre gru- bu ile sağlanabilir. Çlzelge 3 de temiz oda sınıfı, partikil ça-

pı ve filt.re itleri arasında ki ilişki verilmiştir. Burada ön filtre, torba ltre ve Hepa filtrenin çeşitli temiz oda sınıfın

da topladı§ı partikil çapı ve partikil sayısı seçilebilir.

Çizelge 4 de çeşitli filtrelerin, verim, partikil çapı ve penetrasyon arasında ki ilişkisi verilmiştir. Genel olarak partikil çapı arttıkça penetrasyon ".azalmakta, verim artmaktadır.

(8)

Çizelge 3: % 100 Dış havada filtre performansları.

ı,oao,aoa,ooo ı=-.. --,---.----,--,--ı--ı---ı·----:···ı--ır-T-Iil'l

10,000,000

1,000,000

100,000 10'

10'

ı o•

10 10¹

1

.01 .o4 .oa ^.ıs

.n

.64 1.2@ 2.ss s. n ıo.24 ~o.4~ 4o.sG Ortalama .... Partikil Çapı vm

Atmosfer

---- havasJ. Kaba ve

=

[JÖn filtre

Ilm

torba filtre ı=;ıHEPA filhe

503

(9)

<J'I

o

"""

99

c

go

o ~

70

(jJ rıı

.w H

so

c Cl Cl 0.. 30

Cl

'Cl lO

""

ı

0.1 0.01 0.0005

0.00001 0.000001

Çizelge 4: Çeşitli filtre performansları.

p t-

F

G

A. ön filtre

B. 60 % ASHRAE Kaba filtre C. 80 % ASHRAE Torba filtre D. 90 % ASh."RAE Torba filtre

E. 90 'il ASHRAE Ele.lçtrostatik !iltre F. 95 % COP

ı:;. 99.97 %COP HEP!'.

H. 99.99 % COP HEI?A

J. 99 ,97 % Verimli iki HEI?A L. 99.9995 ~COP HEPA

99.9999 % COP HEPA

LO

'10

.o

·ri

s

H Cl :>

Cl 'Cl

""

H - - - = : l 9 9 .999

...

^]

•99.9999 99.99999

~

ⁱ ¹ ¹ ^L ^M^! ^!

~~ ^{1 ; 1} ^! ^{1 1}

^99.999999

lO

(10)

KAYNAKM.R

ı. ASHRAE Handbook ı (1980) ı Systems Volume, New York,

2. ASHRAE Handbook, (1978), Applications Volume, New York.

3. ASHRAE 52-76, (1986), "Methods of Testing alr-cleaning devlces used in general ventilation for removing part.i- culate matter'v, ASI-IRAE, New York~

ÖZGEÇMİŞ

Yı ldu: Teknik Univers i tes i ' nden (İDMMA) 197 4 de YUk s ek !1ü- hendis olarak mezun oldu. 1975 yılında l\.B,P ne doktora çalışma~

sı için gitti. 1979 da doktora derecesini aldı ve Yıldız Teknik Universitesi'ne ö~retim üyesi olarak atandı. İklimlendirme Sistem- leri üzerinde çeşitli yayın ve projeler yaptı.

505

için Filtre

Hastane lklimlendirme Sistemleri için Filtre Seçim Kriterleri

.,.

,...

,...

..

,.,

•

,...

""

,...

,..

"'' ,.. g. ,...

w

,..

o

"'

15

..

H+!\

i

t

r

ı r

l "~

~

ı ı_

ı---+-:-lı-G_ ı-ı,

_ı _ı;_ı . ı ı ) A

1- _J-~~

r

,

ı

-htf~ ' -

ı

~-

80 7oÇ-=-t=t=, rH+i . : ' ".' ·.· soı:=r::r.:::ff})l ı

'+ı ı iLI ·~·;: ~~tH ~~-

+HI_ . : ·- H+r 1-f-ı·ı··~ ı-·-·- r-'-1_-ı+' -1· -r. H

i

u .tı~-'-1~-LDTI·ı···J.=·'-ı+~ 1 =:I J-r-ri .. --t-H-· · 1 -~-'

~ ı ı- 1 ·r~nı ı 1 ıııır-flııi~

ı~~ .

3ot i ı ı ı IHiı

'[)-hi 'ıil·i·_j_U-t n}!~, "'

ı ı

i 1

1 ,

1-J..-....l

20~

_ı\_

~-~~~~~~ Illi

'~,;:

ı

,~ )t lJJJJ~~L# , tt bl,_s_

-'~ktlHm~J-ı

ı '

1---ı .

,-,-ı-!

1 Illi

ı illilll

1 1 Illi lllllllll 11/lllll_~~~ool L

L__.!U_--l.L_ı__.l..J...l...J..J.J..jiO

' .. ı

--

- - - -

·---

---

---

----

,

,

,

alın hızı

akışı

.n

=

Ilm

"""

go

"'' ^,.. g. ^,...

^ı r

l ^"~

1- ^_J-~~

-htf~ ^' ^-

'+ı ı ^iLI ·~·;: tH -

+HI_ . : ^·- H+r 1-f-ı·ı··~ ı-·-·- r-'-1_-ı+' -1· -r. H

u .tı~-'-1~-LDTI·ı···J.=·'-ı+~ 1 =:I J-r-ri .. --t-H-· · 1 ^-~-'

~ ı ı- 1 ^{·r~nı ı} ¹ ıııır-flııi~

^'[)-hi 'ıil·i·_j_U-t n}!~, ^"'

,~ ^)t lJJJJ~~L# , ^tt ^bl,_s_

ı ^'

1---ı ^.

ı ^illilll

^{1 1} Illi lllllllll 11/lllll_~~~ool ^L

~~ ^{1 ; 1} ^! ^{1 1}