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Unidades funcionales de campo (UFC) Son unidades autoalimentadas que funcionan independientemente de la presión de suministro del sistema de aire acondicionado central, gestionando todo el proceso de entrada, filtración y distribución de aire limpio. Su principio de funcionamiento es el siguiente: el ventilador aspira el aire desde la parte superior de la unidad; el aire pasa por dos etapas de filtración —prefiltración y filtración de alta eficiencia— antes de ser expulsado a través de toda la superficie de salida a una velocidad uniforme (normalmente 0,45 m/s ± 20 %). Este diseño garantiza un nivel muy alto de limpieza del aire y establece un flujo de aire laminar estable y unidireccional en la salida, previniendo eficazmente la contaminación secundaria causada por la mezcla de aire.

Componentes básicos y principios de funcionamiento

Las FFU suelen constar de los siguientes componentes clave:

Alojamiento: Actúa como estructura de soporte; generalmente está fabricada con materiales como acero recubierto de aluminio-zinc, acero inoxidable o acero laminado en frío con recubrimiento en polvo, ofreciendo una combinación de ligereza, durabilidad y resistencia a la corrosión.

Admirador: El componente principal de potencia es, por lo general, un ventilador centrífugo de accionamiento directo que ofrece una larga vida útil (más de 50.000 horas), bajo nivel de ruido, funcionamiento sin mantenimiento y control de velocidad continuo.

Sistema de filtrado: El componente de purificación principal; incluye aire de partículas de alta eficiencia (HEPA) filtros (eficiencia ≥99,97% para partículas de 0,3 μm) o aire de partículas ultrabajas (ULPA) filtros (eficiencia ≥99,9995% para partículas de 0,12 μm). Algunos modelos incorporan un prefiltro (filtro primario) en la entrada del ventilador para protegerlo y prolongar la vida útil del filtro principal.

Deflector de aire y ecualizador de flujo: Ubicado debajo del ventilador, utiliza un diseño de canal de flujo de aire especializado para garantizar una velocidad de descarga uniforme y estable, manteniendo las desviaciones dentro de ±20%.

Unidad de control: Regula la velocidad del ventilador y supervisa su estado de funcionamiento. Los métodos de control abarcan desde sencillos interruptores de varias etapas y controladores de velocidad continua hasta avanzados sistemas de control centralizado remoto basados ​​en PLC o computadoras.

Parámetros clave y criterios de selección

Al seleccionar una unidad de campo de combustible (FFU), se deben priorizar los siguientes parámetros técnicos:

Clase de eficiencia y limpieza del filtro: Estos son los indicadores clave que determinan la capacidad de purificación de la unidad de filtración de aire (FFU). Los filtros ULPA son obligatorios para áreas de alta exigencia clasificadas como ISO Clase 5 (Clase 100) o más limpias (por ejemplo, litografía de chips, llenado aséptico), mientras que los filtros HEPA son suficientes para áreas ISO Clase 6-7 (Clase 1000 a Clase 10 000). Las FFU pueden cumplir con requisitos de limpieza que van desde ISO Clase 3 (Clase 1) hasta ISO Clase 9 (Clase 1 000 000).

Velocidad frontal y volumen de flujo de aire: La velocidad estándar del flujo de aire se suele fijar en 0,45 m/s ± 20 %. El volumen de flujo de aire se calcula en función del volumen de la sala limpia y la tasa de renovación de aire (ACH) requerida. Las salas limpias de clase ISO 5 requieren ≥200 renovaciones de aire por hora, mientras que las de clase ISO 6 requieren entre 50 y 100 renovaciones por hora.

Ruido: Los proyectos de salas blancas imponen límites de ruido estrictos. Los niveles de ruido no deben superar los 60 dB para salas blancas de flujo no unidireccional y los 65 dB para salas blancas de flujo unidireccional. Las unidades de flujo frontal (FFU) de alta calidad pueden mantener niveles de ruido entre 45 y 55 dB(A) a una velocidad frontal de 0,45 m/s.

Consumo de energía y tipo de ventilador: Los ventiladores de corriente continua (CC) con conmutación electrónica (EC) son la opción más común hoy en día; ofrecen una eficiencia energética entre un 30 % y un 40 % mayor que los ventiladores de corriente alterna (CA) tradicionales y permiten el control de velocidad variable. El consumo de energía suele oscilar entre 50 W y 300 W, según el modelo y el caudal de aire.

Presión estática externa (presión residual): Esto indica la capacidad de la unidad de filtración de aire (FFU) para superar la resistencia del filtro y del conducto de suministro de aire. A una velocidad frontal de 0,45 m/s, la presión estática externa suele ser de al menos 90 Pa, y algunas unidades de filtración de aire de corriente continua (DC FFU) pueden superar los 200 Pa.