Produkcja sprężonego powietrza do celów medycznych wymaga zoptymalizowanego systemu, tak aby sprostać wymaganiom i zastosować odpowiednią technologię w celu umożliwienia użytkownikowi energooszczędnego i niekosztownego rozwiązania.
Konstrukcja systemu sprężonego powietrza w szpitalu jest kompleksowym
i wymagającym zadaniem. System nie tylko musi spełniać rygorystyczne wymagania dotyczące produktów medycznych i farmaceutyków lecz także być efektywny, korzystny cenowo i przede wszystkim absolutnie niezawodny. Są to bardzo rygorystyczne wymagania, które jednakże musza być spełnione, gdyż tylko wysoce niezawodne źródło absolutnie czystego powietrza jest przydatne dla pacjentów szpitalnych. W zakresie powietrza do celów medycznych można rozróżnić dwa różnorakie zastosowania, które to są także regulowane różnymi normami i przepisami. Pierwsze z nich, to powietrze medyczne używane przez pacjentów i urządzenia medyczne, drugie, to powietrze czysto techniczne mające zastosowanie w całym zakładzie. Jednym z głównych wymagań dyrektywy 93/42/WE jest fakt, iż oba te systemy muszą być ze sobą niepowiązane, co oznacza, iż powietrze techniczne nie może być używane przez pacjentów i vice versa.
Bezpieczeństwo przede wszystkim
W przypadku medycznego sprężonego powietrza w szpitalach bezpieczeństwo pacjentów posiada najwyższy priorytet. Powietrze oddechowe musi być dostępne cały czas, 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Ze względu na tą wysoką niezawodność konieczne są inne regulacje. Wytyczne 93/42/EWG i związane z nią przepisy nakazują dyspozycję większej ilości źródeł sprężonego powietrza. Jeśli, np. jedna ze sprężarek jest w trakcie przeglądu serwisowego a druga ulega awarii, do dyspozycji musi być trzecia, tak aby zapewnić 100% maksymalnego zapotrzebowania szpitala. Instalacja sprężonego powietrza składa się z reguły z minimum trzech sprężarek, systemu sterowania koordynującego pracę oraz z komponentów służących do uzdatniania, przy czym każda pojedyncza sprężarka musi zapewnić 100% wymaganego zapotrzebowania.
Warto jednakże zauważyć, iż nie występuje konieczność tej niewspółmierności pomiędzy zapotrzebowaniem a rezerwą zapewniającą bezpieczeństwo. Medyczne systemy sprężonego powietrza mogą obecnie pracować bardziej efektywnie w konfiguracji czterech sprężarek. W tym rozwiązaniu każda ze sprężarek pokrywa 50% maksymalnego zapotrzebowania. W przypadku awarii jednej sprężarki, dwie następne są w stanie zapewnić maksymalny wydatek sprężonego powietrza. Ta aranżacja redukuje maksymalne wydajności sprężarek z 300% do 200% maksymalnego zapotrzebowania
System składający się z czterech sprężarek niekoniecznie musi być droższy w zakupie niż układ trzech sprężarek, ale z pewnością będzie bardziej efektywny w obsłudze. Maksymalne zapotrzebowanie energii może być zmniejszone do 12% bez wpływu na wydajność systemu. Oszczędności energetyczne uzyskuje się na skutek faktu, iż większe sprężarki w okresach niskiego zapotrzebowania na sprężone powietrze albo przechodzą na bieg jałowy albo w tryb pracy przerywanej. Bieg jałowy to czysta strata energii, praca przerywana powoduje natomiast przedwczesne mechaniczne zużycie na skutek zbyt wielkiej liczby za- i wyłączeń.
Szpitale zużywają średnio, ok. 50-60% ze 100% obliczeniowego zapotrzebowania powietrza, co oznacza, iż system może być zmuszony do biegu jałowego, ponieważ sprężarka musiałaby przełączyć się po osiągnięciu ciśnienia maksymalnego na bieg jałowy i ponownie załączyć po pojawieniu się zapotrzebowania.
System sprężonego powietrza składający się z czterech sprężarek umożliwia pojedynczej sprężarce ciągłą pracę w optimum wydajności i zaspokajanie zapotrzebowania na sprężone powietrze w przypadku obciążenia częściowego. Druga sprężarka aktywuje się tylko w przypadku większego zapotrzebowania. Dlatego też takie rozwiązanie powoduje znaczne oszczędności, nawet jeśli koszty konserwacji czterech sprężarek mogą być początkowo nieco wyższe niż układu trzech sprężarek. Pomijając koncepcyjne zalety układu czterech sprężarek, ich praca może być optymalizowana. Poprzez uregulowanie wstęgi ciśnieniowej możliwe jest wyraźne zmniejszenie cykli przełączania, co oznacza mniej godzin pracy na biegu jałowym i poprzez to efektywne użytkowanie sprężarki.
System sterowania pracą sprężarek jest niezwykle istotny. Inteligentny sterownik sprężarki zapewnia równomierną prace wszystkich agregatów, pozwala także na graficzne zobrazowanie efektywności całego systemu. Koncept sterowania a także związany z tym software powinien spełniać wszelkie wymagania do zastosowań w sektorze medycznym. Przykładowo, powinien on być walidowany zgodnie z normą IEC 62304. Jest to międzynarodowy standard, który określa wymagania cyklu życia dla rozwoju oprogramowania medycznego i oprogramowania w urządzeniach medycznych. Jest zharmonizowany przez Unię Europejską (UE) i Stany Zjednoczone (USA), a zatem może być stosowany jako punkt odniesienia do spełnienia wymogów regulacyjnych z obu tych rynkach.
Ciekawym rozwiązaniem jest sterownik BOGE Focus Control 2.0, który może kontrolować pracę do 4 sprężarek, w tym także z przetwornicą częstotliwości bez konieczności stosowania sterownika nadrzędnego. Zapewnia możliwość przełączania między dwoma głównymi wyświetlaczami: systemu – do monitorowania wszystkich połączonych sprężarek (zmiana obciążenia podstawowego) oraz sprężarki – do wglądu w pracę konkretnego urządzenia. Może odbierać sygnały RFID. Autoryzowany technik serwisu może z łatwością i bezdotykowo zalogować się na sterowniku za pomocą chipa RFID. Ponadto interfejs RFID umożliwia identyfikację pakietu serwisowego jako oryginalnych części zamiennych, za pomocą wbudowanego chipa. Możliwy jest także dostęp poprzez interfejs do dokumentacji konserwacji programu gwarancyjnego.
System sprężonego powietrza składający się z czterech sprężarek może być wyjątkowo korzystną inwestycją w przypadku budowy nowego szpitala lub modernizacji istniejącego systemu sprężonego powietrza a także przy rozbudowie istniejącej sieci sprężonego powietrza. Wydajność układu trzech sprężarek może zostać zwiększona poprzez instalację czwartej. Równocześnie ta techniczna konfiguracja poprawia efektywność i elastyczność czyniąc system przygotowanym do przyszłościowych wyzwań.
