Design of a HVAC system in a pharmaceutical environment

HVAC systems in pharmaceutical environments offer a complex structure of architectural and mechanical elements that can be analyzed. Not only do these systems contribute greatly to the energy consumption and the environmental footprint of a manufacturing plant, but they also require extensive maintenance. This constitutes a relevant aspect both in and of itself directly and as a source of potential financial loss when failures of critical components impair the correct execution of production operations indirectly. This document begins by detailing the sizing of two HVAC systems that condition and filter air for two different areas of a real plant, with different User Requirement Specifications (URS). In the last chapter, before conclusions, maintenance policy choices are discussed and relevant parameters’ measurement is proposed as a way to both predict equipment failure and to set up an experimentation environment for better understanding several aspects of the systems’ operation.

I sistemi HVAC in ambienti farmaceutici offrono una struttura complessa di elementi architettonici e meccanici che possono essere analizzati. Non solo questi sistemi contribuiscono notevolmente al consumo di energia e all'impronta ambientale di un impianto di produzione, ma richiedono anche una manutenzione complessa. Ciò costituisce un aspetto rilevante sia in se direttamente, che come fonte di potenziale perdita finanziaria quando i guasti di componenti critici compromettono la corretta esecuzione delle operazioni di produzione indirettamente. Questo documento inizia dettagliando il dimensionamento di due sistemi HVAC che condizionano e filtrano l'aria per due diverse aree di uno stabilimento reale aventi diverse specifiche utente (URS). Nell'ultimo capitolo, prima delle conclusioni, vengono discusse le scelte di politica manutentiva e si propone la misurazione dei parametri rilevanti sia per la previsione dei guasti alle apparecchiature, sia per creare un ambiente di sperimentazione per una migliore comprensione dei diversi aspetti dell'operazione dei sistemi.