Układ oddechowy hali

nowoczesne hale 6/12
| Instalacje
Iwona Bortniczuk
Układ oddechowy hali
p
Pod hasłem
„nowoczesna
wentylacja hali”
kryje się już nie
tylko układ kanałów
i przewodów,
ale również
odzysk ciepła,
energooszczędne
silniki oraz systemy
automatyki.
W
entylacja obiektów wielkokubaturowych, hal przemysłowych oraz magazynowych
to dość skomplikowane zagadnienie –
uniwersalny sposób nie istnieje. Jednak
w obliczu postępu technologicznego
także w dziedzinie budownictwa oraz
z uwagi na wysoką szczelność obiektów
wydaje się ona nieodzownym elementem
każdej tego typu inwestycji. To, jaki rodzaj
wentylacji zastosować, ustali dopiero doświadczony projektant, biorąc pod uwagę
szereg różnych kwestii, jak funkcja budynku, cechy konstrukcyjne, w tym rodzaj
oraz szczelność izolacji przegród budowlanych oraz stolarki okiennej i drzwiowej.
Zasugeruje on również podzielenie wnętrza obiektu na strefy związane z różnym
przeznaczeniem (część produkcyjna, magazynowa, biurowa) oraz podpowie, czy
należy zbudować kompletny system, czy
lepszy będzie układ rozproszony.
Energia odzyskana
Centrala wentylacyjna stanowi „serce” układu. Aby zapewnić optymalne
46
warunki pracy, z wnętrza budynku
należy usuwać zanieczyszczone przez
ludzi i maszyny powietrze, które jest
już ogrzane. Ciepło ze „zużytego” powietrza może posłużyć do ponownego
ogrzania obiektu. Podstawą centrali
wentylacyjnej z rekuperatorem umożliwiającym odzysk ciepła jest wymiennik,
w którym pomiędzy dwoma strumieniami powietrza dochodzi do wymiany energii. Ugruntowaną już pozycję
na rynku mają wymienniki krzyżowe
wypełnione kanałami o niewielkim
przekroju. Świeże powietrze przepływa
przez jeden rząd kanałów, wywiewane
zaś – przez kanały ustawione prostopadle. Ciekawą alternatywę stanowią
rekuperatory oparte na wymiennikach
entalpicznych, w których energia przekazywana jest wraz z cząsteczkami pary wodnej ze zużytego powietrza, a nie
w postaci ciepła szczątkowego. Wysoki
procent odzysku ciepła może zapewnić również wymiennik obrotowy, który
najczęściej ma formę obracającego się
rdzenia. Powietrze przepływa przez
fot. Clima Gold
Instalacje | nowoczesne hale 6/12
Układ wentylacyjny zaplanować należy na etapie projektowania obiektu, biorąc pod uwagę chociażby jego kubaturę oraz wewnętrzny układ
umieszczone w nim otwory, odbierając energię – wykorzystuje się tu zjawisko akumulowania energii w materiale
wymiennika. Wyższą sprawność urządzenia uzyskuje się poprzez pokrycie
wymiennika powłoką higroskopową
lub absorpcyjną, dzięki którym możliwe jest odzyskanie zarówno ciepła
jawnego, jak i utajonego, czyli ciepła
parowania wilgoci.
Warte uwagi są również centrale wentylacyjne oparte na wymienniku spiralno-
przeciwprądowym, którego konstrukcję
opatentowała firma Bartosz. Przez dwie
niezależne od siebie, konstrukcyjnie
oddzielone przestrzenie przepływa
powietrze nawiewane oraz wywiewane,
a jego ruch odbywa się po łuku, przeciwprądowo i jednocześnie częściowo
krzyżowo. Wymienniki te – co prawda –
charakteryzuje większy gabaryt, jednak
dzięki tak dużej powierzchni wymiany
powietrza możliwa jest efektywna wymiana energii pomiędzy strumieniami
– szczegółowe badania przeprowadzone
przez niezależne ośrodki naukowe potwierdziły, że przy stosunku powietrza
nawiewanego do wywiewanego 1:1 wymiennik osiąga rzeczywistą sprawność
do 92 proc.
Wentylacja z rekuperatorem nie zawsze
potrzebuje jednak skomplikowanego
układu kanałów i przewodów. Wbrew
pozorom do wentylacji pomieszczeń
o dużej kubaturze, o charakterze otwartym, bez ścian działowych, jak hale
reklama
47
| Instalacje
fot. Clima Gold
nowoczesne hale 6/12
produkcyjne, magazynowe, sprzedażowe czy sale gimnastyczne, dedykowane są również centrale bezkanałowe –
charakterystyka tego typu pomieszczeń
często nie pozwala na poprowadzenie
tu typowej wentylacji kanałowej. Urządzenie jest montowane bezpośrednio
na dachu, obsługiwane pomieszczenie
musi więc znajdować się w budynku
parterowym lub na ostatnim piętrze
budynku wielopoziomowego.
Energooszczędny silnik
fot. Bartosz
Rodzaj zastosowanej wentylacji dostosować należy do przeznaczenia obiektu. Przykład centrali wentylacyjnych
zamontowanych na dachu szpitala
fot. Bartosz
Urządzenia zamontowane w archiwum archidiecezjalnym
Centrale wyposażone w wymienniki spiralno-przeciwprądowe osiągają wysoką sprawność rzeczywistą
48
Zagadnieniem, któremu najwięcej
uwagi poświęcają producenci instalacji oraz central wentylacyjnych,
jest energooszczędność. W tej kwestii warto zwrócić uwagę na zastosowany w centrali wentylacyjnej silnik
elektryczny. Stosunkową nowością
są elektronicznie komutowane silniki
EC. Umożliwiają one regulację obrotów wentylatora oraz dostosowanie się
do charakterystyki sieci wentylacyjnej,
co wpływa na zminimalizowanie zużycia energii do napędu urządzenia.
Co prawda, koszt wykonania takiego
silnika jest wyższy w porównaniu z tradycyjnymi silnikami, charakteryzuje się
jednak wyższą sprawnością, niższymi
kosztami eksploatacyjnymi i większymi możliwościami regulacji – prędkość
obrotowa może zostać ograniczona,
co nie wpłynie na sprawność urządzenia, pozwoli jednak na dostosowanie
się do wymaganych przepływów powietrza.
Automatyka
Nie bez znaczenia dla komfortowego
użytkowania systemu oraz oszczędzania energii jest zastosowanie układu
automatyki, który będzie odpowiedzialny za nadzór oraz sterowanie pracą centrali wentylacyjnej, dostosowując
ją do specyfiki pracy zakładu, hali lub
też reagując na zastane warunki. Układy automatyki znajdują zastosowanie
zwłaszcza wtedy, gdy centrala wentylacyjna wyposażona jest również w urządzenia dodatkowe, np. nagrzewnice
powietrza. Sterowniki są wyposażone
obecnie w przejrzyste, intuicyjne w obsłudze panele sterujące, dzięki czemu
z łatwością uzyskamy informacje na temat stanu układu wentylacyjnego,
zmierzymy temperaturę jego otoczenia
Wentylowania wymagają przede wszystkim pomieszczenia przeznaczone na pobyt ludzi
fot. Bartosz
oraz panującą w kanale nawiewnym czy
też zaprogramujemy pracę centrali, wybierając określone tryby, jak współpraca
z nagrzewnicą lub funkcja szybkiego
przewietrzania. Warto połączyć układ
z kompletnym systemem monitoringu
wszystkich instalacji w obiekcie czy też
z inteligentnym systemem zarządzania
budynkiem, wtedy na bieżąco będziemy informowani np. o zwiększonym
zużyciu energii w danych urządzeniach
czy też o potrzebie naprawy – bez konieczności wizytowania obiektu. Monitoring może odbywać się praktycznie
z każdego miejsca na Ziemi mającego dostęp do Internetu, a informacje
o awarii możemy otrzymać drogą
e-mailową lub SMS-em.
fot. Bartosz
Instalacje | nowoczesne hale 6/12
Dodatkowo: nawilżanie
Powietrze w pomieszczeniach przeznaczonych na przebywanie w nich
ludzi należy oczyścić ze szkodliwych
substancji, które powstają niekiedy jako
efekt uboczny procesu produkcyjnego
w hali produkcyjnej. Wskazane jest
zastosowanie specjalistycznych filtrów,
podobnie jest w przypadku przemysłu
spożywczego czy farmaceutycznego.
W przypadkach pomieszczeń, w których przebywają pracownicy, szczególnie części biurowej obiektu, warto zdecydować się również na wyposażenie
System przewodów i kanałów stanie się układem oddechowym hali
Nagrzewnice, chłodnice powietrza,
r e k u p e r at o r – d o d at k o w e w y p o s a ż e n i e
c e n t r a l i w e n t y l ac yj n e j,
w k tó r e wa r to z a i n w e s to wać
Najskuteczniejszym sposobem wentylacji jest mechaniczne wprowadzanie powietrza. Centrale
wentylacyjne są urządzeniami, które występują w różnych konfiguracjach. Najprostsze
są wyposażone w filtr i wentylator, jednak tego typu urządzenia może i dostarczają świeże
powietrze, ale na pewno nie są to rozwiązanie energooszczędne i zapewniające komfortowy
mikroklimat w zakładzie produkcyjnym, hali magazynowej czy innym obiekcie, w którym
przebywają pracownicy. „Kondycja” wprowadzanego do wnętrza obiektu powietrza
zależy od warunków panujących na zewnątrz, może to być więc równie dobrze powietrze
o temperaturze -30°C, jak i +30°C. Oczywiste jest, iż w celu utrzymania komfortu cieplnego
konieczna będzie jego termiczna obróbka, którą uzyskujemy poprzez stosowanie nagrzewnic
i chłodnic (elektrycznych, wodnych, gazowych) w zależności od dostępnego i preferowanego
czynnika ich zasilania. Zastosowanie takiego rozwiązania niewątpliwie zwiększa nakłady
inwestycyjne, a także długoterminowe koszty eksploatacyjne. Rozwiązaniem, które umożliwia
obniżenie kosztów eksploatacyjnych, jest zastosowanie systemu opartego na odzysku ciepła
i chłodu z powietrza usuwanego z wykorzystaniem wysokosprawnego spiralnego wymiennika
– rekuperatora. Przekłada się to na zmniejszenie mocy stosowanych nagrzewnic i chłodnic
(powietrze zostaje poddane wstępnej obróbce w rekuperatorze i wymaga dostarczenia
niewielkiej ilości energii dodatkowej). Tak wyposażone centrale mogą z powodzeniem realizować
funkcje ogrzewania i klimatyzowania całych kompleksów budowlanych – co umożliwia rezygnację
z kotłowni lub ich znaczne zmniejszenie, a co za tym idzie – znacznie obniża nakłady inwestycyjne.
Rafał Michalewicz, dyrektor Działu Wentylacji, firma Bartosz Sp.j. centrali wentylacyjnej w sekcję nawilżania realizowanego przez urządzenia
wodne lub parowe. Są one zbudowane
ze złoża wykonanego z nieorganicznego materiału o dużej chłonności wody
– w przypadku części nawilżaczy złoże
zostaje zraszane wodą, która następnie odparowuje do przepływającego
powietrza. Pozwala to na utrzymanie
wilgotności powietrza na optymalnym
poziomie i zapobiega nieprzyjemnemu
i czasami niebezpiecznemu zjawisku
suchego powietrza.
Nowoczesną aparaturę uzupełniającą
system wentylacji, energooszczędne silniki, układ pozwalający na odzysk ciepła
potraktujmy nie jako nadprogramowy
wydatek, ale rozsądną inwestycję. Pozwoli to na wygenerowanie oszczędności
w procesie eksploatacji obiektu. q
Materiały oraz współpraca merytoryczna: Bartosz, Clima Gold
49