Thermal Stratification – Kẻ thù thầm lặng của kho dược phẩm

Trong lĩnh vực dược phẩm, rất nhiều doanh nghiệp tập trung vào việc kiểm soát nhiệt độ bảo quản, nhưng lại bỏ qua một yếu tố kỹ thuật quan trọng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm:

Thermal Stratification (phân tầng nhiệt độ).

Đây là hiện tượng mà các kỹ sư AIRTS thường xuyên đánh giá trong quá trình tham gia các dự án kho dược phẩm, kho nguyên liệu và các không gian lưu trữ có chiều cao lớn.

Vấn đề nằm ở chỗ: nhiệt độ hiển thị trên hệ thống giám sát đôi khi không phản ánh chính xác nhiệt độ thực tế của toàn bộ không gian lưu trữ.

Thermal Stratification là gì?

Trong các kho có chiều cao lớn, không khí nóng có xu hướng di chuyển lên phía trên, trong khi không khí lạnh nằm phía dưới.

Theo thời gian, không gian bên trong kho hình thành các lớp nhiệt độ khác nhau.

Hiện tượng này được gọi là Thermal Stratification.

Trong một kho thông thường, sự chênh lệch nhiệt độ giữa các khu vực có thể không gây ảnh hưởng đáng kể.

Tuy nhiên đối với ngành dược phẩm, đây lại là một câu chuyện hoàn toàn khác.

Tại sao kho dược phẩm đặc biệt nhạy cảm với hiện tượng này?

Dược phẩm không chỉ yêu cầu nhiệt độ phù hợp.

Điều quan trọng hơn là:

Nhiệt độ phải đồng đều.
Điều kiện bảo quản phải ổn định.
Mọi vị trí lưu trữ đều phải nằm trong ngưỡng kiểm soát.

Nếu một góc kho duy trì ở mức 22°C nhưng khu vực khác lại đạt tới 28°C trong thời gian dài, doanh nghiệp có thể đối mặt với các rủi ro liên quan đến chất lượng sản phẩm, tuổi thọ lưu trữ và yêu cầu tuân thủ quy trình quản lý chất lượng.

Đó là lý do các kho dược phẩm hiện đại ngày càng chú trọng đến airflow engineering thay vì chỉ tập trung vào việc làm lạnh.

Những “điểm chết” thường xuất hiện trong kho dược phẩm

Trong quá trình khảo sát thực tế, các kỹ sư AIRTS thường phát hiện một số khu vực có nguy cơ hình thành Thermal Dead Zones:

Cuối dãy rack lưu trữ.
Góc kho ít lưu thông không khí.
Khu vực phía trên các block hàng hóa lớn.
Không gian sát mái hoặc gần nguồn nhiệt.
Các vị trí bị chắn bởi kết cấu kho hoặc hệ thống lưu trữ.

Đây là những nơi mà luồng không khí khó tiếp cận và nhiệt lượng dễ tích tụ theo thời gian.

Điều đáng nói là những khu vực này thường không dễ nhận biết bằng cảm quan thông thường.

Một sai lầm phổ biến trong thiết kế kho

Nhiều doanh nghiệp đầu tư đáng kể vào hệ thống lạnh nhưng lại ít quan tâm đến airflow distribution.

Không khí được làm lạnh hiệu quả, nhưng không được phân phối đồng đều đến toàn bộ không gian.

Kết quả là:

Một số khu vực được làm mát quá mức.
Một số khu vực gần như không được lưu thông khí.
Hiệu suất hệ thống giảm.
Chi phí vận hành tăng lên.
Chất lượng bảo quản khó duy trì ổn định.

Đây chính là lý do các kỹ sư AIRTS luôn xem airflow là một phần không thể tách rời của hệ thống kiểm soát môi trường.

Bài học từ các dự án kho dược phẩm

Trong một dự án kho dược phẩm thuộc hệ sinh thái khách hàng của AIRTS, nhóm kỹ sư không bắt đầu bằng việc bổ sung thêm thiết bị.

Thay vào đó, họ tập trung đánh giá:

Chiều cao kho.
Cách bố trí rack lưu trữ.
Hướng lưu thông không khí.
Vị trí cấp và hồi gió.
Các khu vực có nguy cơ hình thành Thermal Dead Zones.

Thông qua việc tối ưu airflow circulation và phân phối luồng khí hợp lý, hệ thống có thể duy trì môi trường ổn định hơn trong toàn bộ không gian lưu trữ.

Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ngành có yêu cầu cao về chất lượng như dược phẩm, thực phẩm và điện tử.

Airflow không chỉ là vấn đề của HVAC

Sau nhiều dự án trong lĩnh vực công nghiệp và kho vận, các kỹ sư AIRTS nhận thấy rằng hiệu quả của một hệ thống kiểm soát môi trường không chỉ phụ thuộc vào công suất thiết bị.

Nó còn phụ thuộc vào:

Thiết kế layout.
Chiều cao công trình.
Vị trí lưu trữ hàng hóa.
Đường đi của airflow.
Khả năng trao đổi nhiệt trong toàn bộ không gian.

Đôi khi, một quyết định nhỏ trong giai đoạn thiết kế có thể giúp doanh nghiệp tránh được những chi phí rất lớn liên quan đến vận hành, bảo trì hoặc rủi ro chất lượng sản phẩm trong tương lai.

Đó cũng là lý do AIRTS luôn tiếp cận bài toán làm mát và kiểm soát môi trường dưới góc nhìn tổng thể của airflow engineering và thermal management, thay vì chỉ tập trung vào thiết bị đơn lẻ.