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Berechnungsformel für den Mengenbedarf von FFU in Reinräumen der Klasse 1000

Erstellt 2024.12.16

Warum die richtige FFU-Konfiguration wichtig ist

Lüfterfiltereinheiten (FFUs)sind das Herzstück der Reinraum-Luftreinigung und beeinflussen direkt:
✔ Partikelkontrolle (Erfüllung von ISO 14644-1 Klasse 6 / Fed Std 209E Klasse 1000)
✔ Luftstromgleichmäßigkeit (Vermeidung von Totzonen)
✔ Energieeffizienz (Ausgleich von LUftwechselraten und Betriebskosten)
Bei Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. sind wir auf ISO-zertifizierte Reinraumlösungen spezialisiert. Dieser Leitfaden bietet eine Schritt-für-Schritt-FFU-Berechnungsmethode für Klasse 1000 Reinräume, einschließlich realer Beispiele und wichtiger Designüberlegungen.
Leeres Indoor-Gewächshaus mit reflektierenden Oberflächen und Deckenbeleuchtung.

1. Klasse 1000 Reinraumstandards

Parameter
Anforderung
Industriestandard
Partikelanzahl
≤ 1.000 Partikel/ft³ (≥ 0,5 µm)
ISO 14644-1 Klasse 6
Temperatur
22 ± 2 °C
FDA, EU GMP Anhang 1
Luftfeuchtigkeit
50 ± 5 % RH
IEST-RP-CC012
Luftwechsel
50–60 LUftwechsel
WHO TRS 961 (Anhang 5)
Druck
+10 bis +15 Pa
NSF/ANSI 49
Wichtiger Hinweis: FFUs müssen eine Filtration von ≥99,99 % bei 0,3 µm (HEPA H14/ULPA U15) bieten.

2. Formel zur Berechnung der FFU-Anzahl

Schritt 1: Berechnung des ReinraumvolumensV (m³)=Länge×Breite×Höhev(m³)=Länge×Breite×Höhe

Beispiel:
  • Raum: 20 m (L) × 10 m (B) × 2,8 m (H)
  • Volumen = 560 m³

Schritt 2: Ermittlung des gesamten LuftstrombedarfsQ (m³/h)=V×Luftwechselrate (ACH)Q(m³/h)=V×Luftwechselrate (ACH)

Beispiel:
  • ACH = 55
  • Gesamtluftstrom = 560 × 55 = 30.800 m³/h

Schritt 3: Auswahl des FFU-Modells & Berechnung der Anzahl n=QEinzel-FFU-Luftstrom (q)n=Einzel-FFU-Luftstrom (q)Q​

Beispiel:
  • FFU-Luftstrom (q) = 1.000 m³/h
  • Benötigte FFUs = 30.800 ÷ 1.000 = 30,8 → Aufrunden auf 31
Profi-Tipp: Fügen Sie eine Marge von 10–20 % hinzu (z. B. 35 FFUs) für:
  • Filterbeladung im Laufe der Zeit
  • Zukünftige Prozess-Upgrades

3. Kritische Designfaktoren

A. FFU-Layout-Optimierung

  • Rastermuster: FFUs gleichmäßig verteilen (z. B. 1 FFU pro 4–6 m²)
  • Kurzschlüsse vermeiden: Perforierte Bodenplatten für vertikalen unidirektionalen Fluss verwenden
  • Lokaler Schutz: FFU-Dichte über risikoreichen Bereichen erhöhen (z. B. Abfülllinien)

B. Energieeffizienz-Überlegungen

Strategie
Energieeinsparung
EC-Motor-FFUs
30–50 % gegenüber AC
Variable Luftmenge
20–35 %
Bedarfsgesteuerte Regelung
15–25 %
Fallstudie: Ein 500 m² großer Reinraum der Klasse 1000 sparte 12.000 $/Jahr durch den Umstieg auf VFD-gesteuerte FFUs.

4. Wartung & Compliance

FFU-Service-Checkliste

  • Monatlich: Überprüfung der Luftstromgeschwindigkeit (≥0,45 m/s)
  • Vierteljährlich: HEPA-Filterintegritätstest (DOP/PAO)
  • Jährlich: Schmierung der Motorlager
Regulatorische Hinweise:
  • ISO 14644-2: Erfordert Partikelzählungstests alle 6–12 Monate
  • FDA 21 CFR 210/211: Schreibt Aufzeichnungen über den Filterwechsel vor
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