HVAC সিস্টেমঃ ফার্মাসিউটিক্যাল প্রোডাকশন প্ল্যান্টের প্রাণ

০৫ ই আগস্ট, ২০২২ দুপুর ২:১৮

ফার্মা সেক্টরে আমার ইঞ্জিনিয়ার হিসেবে কাজের অভিজ্ঞতা তিন বছর। এই অভিজ্ঞতা থেকে আমি বলতে পারি যে, HVAC সিস্টেম হল একটি ফার্মাসিউটিক্যাল প্রোডাকশন প্ল্যান্টের একটি অন্যতম মৌলিক উপাদান। HVAC এর পূর্ণ রূপ হল Heating, Ventilation and Air Conditioning। এই সিস্টেমের বিভিন্ন অংশ রয়েছে যা প্রোডাকশন এরিয়াতে প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা বজায় রাখতে সহায়তা করে। HVAC সিস্টেম ফার্মাসিউটিক্যাল প্ল্যান্টের স্টোরেজ এরিয়া এবং প্রোডাকশন এরিয়ার পরিবেশ নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। হিটিং, ভেন্টিলেশন এবং এয়ার কন্ডিশনিং এমন একটি সিস্টেম যা বাতাস ফিল্টার এবং বাতাসের আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ করে বাতাসের এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়।

HVAC সিস্টেম কি?
একটি HVAC সিস্টেম হিটিং, ভেন্টিলেশন এবং এয়ার কন্ডিশনার সিস্টেম। ফার্মাসিউটিক্যালের প্রোডাকশন ফ্লোরগুলো অনেক বড় হয় এবং এরকম একটি বড় এলাকায় এয়ার কন্ডিশন করতে সাধারণ এয়ার কন্ডিশনার ব্যবহার করা যায় না এবং করলেও খরচের তুলনায় পারফরমেন্স ভাল হয় না। সাধারণত এই সিস্টেমে চিলার, কুলিং টাওয়ার, এয়ার হ্যান্ডলিং ইউনিট (AHU) এবং ডাক্টিং থাকে। এই সিস্টেমটি বাতাসের আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণের সাথে একটি নির্দিষ্ট স্থানের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড এবং অক্সিজেনের মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে ঐ স্থানে বিশুদ্ধ বাতাস সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। সাথে সাথে এটি বাতাসের চলাচল নিয়ন্ত্রণ করে বাতাসের পার্টিকেল এর পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে । HVAC সিস্টেমে নির্দিষ্ট সেট পয়েন্টে বাতাসের তাপমাত্রা বাড়ানোর জন্য AHU তে তাপ শক্তি সরবরাহের দরকার হয়। ইলেক্ট্রিক হিটার ব্যাবহার করে বাতাসের তাপ বাড়ানো যায় অথবা বিদ্যুৎ খরচ কমানোর জন্য বর্তমানে অনেক ক্ষেত্রে হট ওয়াটার জেনারেশন সিস্টেমও ব্যাবহার করা হয়। বাতাসের তাপমাত্রা কমানোর জন্য চিলার ব্যাবহার করা হয়। বাতাসের আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণের জন্য ডিহিউমিডিফায়ার ব্যাবহার করা হয়।

বাতাসকে দূষিত করে এমন ধোঁয়া, ধুলো বা পরাগ দূর করে বাতাস পরিষ্কার রাখার জন্য বিভিন্ন গ্রেডের ফিল্টার (H14, G4) ব্যাবহার করা হয়। একই সাথে যারা প্রোডাকশন ফ্লোরে কাজ করবেন তারা যাতে একটি আরামদায়ক পরিবেশে কাজ করতে পারেন তা নিশ্চিত করার জন্য একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে ফ্রেশ এয়ার এই সিস্টেমের সাথে যোগ করা হয়।

HVAC সিস্টেম কি কি অংশ/কম্পোনেন্ট নিয়ে গঠিত??

একটি HVAC সিস্টেমের বিভিন্ন অংশ থাকে। এর মধ্যে প্রধান যে যে কম্পোনেন্ট থাকে সেগুলো হল:
১. চিলার
২. কুলিং টাওয়ার
৩. এয়ার হ্যান্ডলিং ইউনিট (AHU)
৪. ডাক্টিং

১. চিলারঃ
চিলার হল এমন একটি রিফ্রিজারেশন ডিভাইস যা ভ্যাপার কমপ্রেশন অথবা ভ্যাপার অ্যাবসরপশন রেফ্রিজারেশন সাইকেলের মাধ্যমে প্রসেস ফ্লুয়িড থেকে তাপ অপসারণ করে। প্রসেস ফ্লুয়িড সাধারণত পানি অথবা পানি ও গ্লাইকোল মিশ্রণ হয়। এই প্রসেস ফ্লুয়িড পাইপলাইন দিয়ে AHU তে যায় এবং সেখানে হিট এক্সচেঞ্জারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করে HVAC সিস্টেমের বাতাস ঠাণ্ডা করা হয়। চিলারে মূলত ৪টি কম্পোনেন্ট থাকে-
১। ইভ্যাপরেটর
২। কম্প্রেসর
৩। কনডেন্সর
৪। এক্সপ্যানশন ভাল্ভ

চিলার নিয়ে আরো ডিটেইলস আলোচনা অন্য কোনো লেখায় করবো ইনশল্লাহ।

২. কুলিং টাওয়ারঃ
চিলার এর মাধ্যমে পানিকে ঠান্ডা করতে হলে অবশ্যই রেফ্রিজারেনট ব্যাবহার করতে হয়। আমরা যে ফ্রিজ অথবা এসি ব্যাবহার করি তার মধ্যেও রেফ্রিজারেনট থাকে। তো এই রেফ্রিজারেন্ট পানি থেকে তাপ শুষে নিয়ে পানিকে ঠান্ডা করে এবং পুনরায় একে ব্যাবহার করতে হলে পূর্বের শোষিত তাপ ছেড়ে দেয়ার ব্যাবস্থা করতে হয়। রেফ্রিজারেন্ট থেকে তাপ বের করে আনতে প্রয়োজন হয় কন্ডেন্সার ওয়াটার এর।

চিলারের কনডেন্সার হল যেখানে রেফ্রিজারেন্ট থেকে তাপ সংগ্রহ করা হয়।সমস্ত অপ্রয়োজনীয় তাপ রেফ্রিজারেন্ট এর বাষ্পীভবন এর মাধ্যমে কনডেন্সারের মধ্যে চলে যায়। এই কনডেন্সারে পানির আরেকটি লুপ চলে, যা "কন্ডেন্সার ওয়াটার" নামে পরিচিত, কনডেন্সার ওয়াটার ই শেষমেষ পাঠানো হয় কুলিং টাওয়ারের মধ্যে।

কনডেন্সার ছেড়ে কুলিং টাওয়ারে যাওয়ার সময় পানির তাপমাত্রা প্রায় 32°C (89.6°F) থাকে এবং কুলিং টাওয়ারে তাপ ছেড়ে দিয়ে কনডেন্সার ওয়াটার প্রায় 27°C (80.6°F) তাপমাত্রায় কনডেন্সারে প্রবেশ করে।

৩. এয়ার হ্যান্ডলিং ইউনিট (AHU)ঃ
এতক্ষণ আমরা পানিকে ঠান্ডা করার প্রক্রিয়া সম্পর্কে জানলাম। কিন্তু শুধু পানি ঠান্ডা করলেই হবে না, এই পানি দিয়ে বাতাসের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। HVAC সিস্টেমে এবার আসবে AHU এর পারফরম্যান্স দেখানোর পালা।

AHU সাধারণত একটি এয়ার সাপ্লাই ডাক্ট কানেকশন, একটি এয়ার রিটার্ন ডাক্ট কানেকশন, বিভিন্ন রকম ফিল্টার এরেঞ্জেমেন্ট এবং ব্লোয়ার নিয়ে গঠিত হয়। AHU এর ব্লোয়ার, কুলিং এবং হিটার ক্যাপাসিটি আলাদা ক্যালকুলেশন করে নির্ধারণ করতে হয়।

প্রোডাকশন ফ্লোরে বাতাসের ফ্লো ঠিক রাখার দায়িত্ব AHU পালন করে থাকে। AHU রুম থেকে গরম বাতাসকে টেনে নেয় এবং বাতাসকে চিলড ওয়াটার কয়েলের মধ্য দিয়ে বের করে দেয়। আগে থেকে সেট করা তাপমাত্রা অনুযায়ী এটি বাতাসের ফ্লো নিয়ন্ত্রণ করে থাকে। যদি প্রোডাকশন ফ্লোরে লো হিউমিডিটির রিকোয়ারমেন্ট থাকে তাহলে AHU এর সাথে DHU বা Dehumifying Unit যোগ করতে হয়। এছাড়া বাতাসের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করার জন্য (সাধারণত ২০±৫ ডিগ্রী সেলিয়াস) হিটার অ্যাড করা হয়। হিটার সাধরনত ইলেকট্রিক কিংবা হট ওয়াটার সিস্টেমের হতে পারে। হট ওয়াটার সিস্টেমের হিটার ব্যাবহার করা কস্ট এফিসিয়েন্ট কিন্তু এর জন্য আলাদা করে হট ওয়াটার জেনারেশন সিস্টেম কেনা লাগে।

৪. ডাক্টিংঃ
AHU থেকে রুমে বাতাসের সাপ্লাই এবং রুম থেকে বাতাস রিটার্ন করে নেয়ার জন্য ডাকটিং ব্যাবহার করা হয়। ডাক্ট মূলত এক ধরনের পাইপিং সিস্টেম যা বাতাসের জন্য ব্যাবহার করা হয়। ডাক্ট এর সাইজ রুম এর সাইজ এবং বাতাসের ফ্লো রেকোয়ারমেন্ট অনুযায়ী ক্যালকুলেশন করে নির্ধারণ করতে হয়। এছাড়া একটি রুমে কয়টি সাপ্লাই এবং রিটার্ন ডাক্ট কানেক্ট হবে সেটার জন্যও ক্যালকুলেশন করে বের করা লাগে।
রুমে যাতে কোনো অপ্রত্যাশিত বস্তুকণা বা ধুলা না থাকে সেটা নিশ্চিত করার জন্য রুম এর ক্লাস অনুযায়ী ফিল্টার ব্যাবহার করা হয়। ফার্মাতে রুমের ক্লাস নির্ধারণের জন্য ISO গাইডলাইন ফলো করা হয়।সাধারণত কোর প্রোডাকশন রুমগুলোতে সাপ্লাই এবং রিটার্ন ডাক্টে H14 HEPA ( High Efficiency Particulate Air) ফিল্টার ব্যাবহার করা হয়। যেহেতু ডাক্ট ঠান্ডা বাতাস পরিবহন করে, তাই এর থেকে বেস্ট পারফরম্যান্স পাওয়ার জন্য এটিকে ইন্সুলেশন মেটেরিয়াল দিয়ে তাপ নিরোধী করে নিতে হয়।

আপাতত একটি বেসিক HVAC সিস্টেমে এই অংশগুলো থাকে। শুধু ফার্মা সেক্টর ছাড়াও বর্তমানে অনেক বড়ো বড়ো বিল্ডিং, মার্কেট এবং হসপিটালেও HVAC সিস্টেম ব্যাবহার করা হচ্ছে।

HVAC সিস্টেম অপারেশনের জন্য আরো অনেক খুঁটিনাটি জিনিস থাকে যা পরের কোনো লেখায় আলোচনা করবো। আশা করি, HVAC সিস্টেম সম্পর্কে বেসিক আইডিয়ার জন্য এই লেখাটিই যথেষ্ট।

০ টি +০/-০