En los entornos de salas limpias, el rango típico de velocidad para el flujo de aire laminar es de 0,36 a 0,45 metros por segundo (m/s). Este rango se considera óptimo para controlar la contaminación por partículas sin crear turbulencias. El estándar de la industria, ampliamente aceptado, es 0,45 m/s, ya que ofrece un buen equilibrio entre la eliminación de partículas y el mantenimiento de un flujo de aire estable.

• 0,36 m/s se usa a menudo en entornos de salas limpias menos críticos o en áreas donde la minimización del consumo de energía es una prioridad.
• 0,45 m/s es el estándar para aplicaciones más estrictas de salas limpias, como la fabricación de semiconductores, la producción farmacéutica y otras operaciones sensibles donde el control de partículas es crucial.

¿Por qué 0,45 m/s?

• Transporte y Eliminación de Partículas: A 0,45 m/s, la velocidad del aire es lo suficientemente alta como para desplazar continuamente las partículas en suspensión y evitar que se depositen en las superficies. Esto es fundamental para mantener la clase de limpieza de la sala, especialmente en salas limpias de clase ISO 5 o 6.
• Minimización de las Turbulencias: Velocidades más altas pueden causar turbulencias, lo que perturba el flujo laminar y agita los contaminantes. Una velocidad de 0,45 m/s proporciona un flujo de aire controlado y unidireccional que minimiza la probabilidad de turbulencias y asegura que los contaminantes se eliminen eficazmente de la sala limpia.
• Cumplimiento con las Normas ISO y GMP: Las salas limpias que operan bajo ISO clase 5 (o superior) y las directrices GMP requieren que la velocidad del aire se mantenga en el rango de 0,36 a 0,45 m/s para garantizar un rendimiento consistente y el cumplimiento de las normativas.

Aplicaciones y Ejemplos en Salas Limpias

1. Fabricación de Semiconductores
   • Las unidades FFU con un flujo de aire de 0,45 m/s aseguran que las partículas se eliminen continuamente, protegiendo las obleas (wafers) de la contaminación.
   • Se minimizan las turbulencias, evitando la deposición de partículas en los componentes críticos.
   • Esta velocidad de aire es esencial para mantener el flujo laminar en toda la sala limpia, asegurando que las partículas se muevan de manera controlada lejos de las zonas sensibles.
2. Salas Limpias Farmacéuticas
   • Las cabinas de flujo laminar y las FFU que proporcionan aire a 0,45 m/s crean una envoltura protectora de aire estéril alrededor de las áreas de trabajo.
   • La velocidad del aire ayuda a prevenir la contaminación proveniente del personal y del equipo, garantizando un mayor nivel de seguridad del producto y reduciendo el riesgo de contaminación por partículas en suspensión en el aire.
3. Fabricación de Biotecnología y Dispositivos Médicos
   • El flujo laminar garantiza un movimiento controlado de las partículas, reduciendo el riesgo de contaminación en dispositivos médicos que deben permanecer estériles.
   • La velocidad del aire de 0,45 m/s asegura un flujo de aire estable y controlado, esencial tanto para la calidad del producto como para el cumplimiento normativo.

Tasa de Recambio de Aire por Hora (ACH)

La velocidad del flujo laminar también afecta la cantidad de recambios de aire por hora en la sala limpia. Por ejemplo:

• En una sala limpia de ISO clase 5, la tasa estándar de recambios de aire es de aproximadamente 240 a 600 recambios por hora. Para lograr esto, las FFU con una velocidad de aire de 0,45 m/s aseguran un suministro suficiente de aire limpio para reemplazar el aire contaminado y eliminar las partículas de la sala.
• Las unidades de flujo laminar que operan a esta velocidad contribuyen significativamente a alcanzar estas tasas de recambio proporcionando un flujo constante de aire filtrado a través de filtros HEPA.

Consideraciones Energéticas

Aunque 0,45 m/s es el estándar industrial para aplicaciones de salas limpias que requieren altos niveles de limpieza, a veces se consideran velocidades más bajas (por ejemplo, 0,36 m/s) para reducir los costos energéticos:

• Reducir la velocidad disminuye la energía del ventilador necesaria para impulsar el flujo de aire a través de los filtros HEPA.
• Sin embargo, cualquier reducción en la velocidad del aire debe evaluarse cuidadosamente para garantizar que no se comprometa la capacidad de la sala limpia para cumplir con los requisitos de control de partículas.

Impacto en el Diseño Técnico

Al diseñar sistemas de salas limpias como FFU o unidades de flujo laminar:

• La velocidad de flujo de aire seleccionada de 0,45 m/s afecta directamente la caída de presión a través de los filtros HEPA o ULPA. Las velocidades más altas requieren más potencia del ventilador para superar esta resistencia.
• Los dispositivos de monitoreo de presión (por ejemplo, manómetros Magnehelic) se instalan a menudo para garantizar que los filtros operen dentro de los parámetros requeridos a esta velocidad.
• Una colocación adecuada de las FFU y las unidades de flujo laminar asegura que el aire se mueva de manera uniforme en toda la sala limpia, sin crear zonas muertas donde las partículas puedan acumularse.
• Mantener los diferenciales de presión entre las salas limpias y las áreas adyacentes es otro factor crítico que se ve favorecido por mantener la velocidad correcta del flujo laminar.