Jakie są systemy wentylacyjne w halach przemysłowych?
Decyzję o wyborze konkretnego systemu wentylacyjnego podejmuje się głównie na podstawie specyfiki architektoniczno-budowlanej danego obiektu oraz procesów technologicznych w zakładzie przemysłowym. Jakie są systemy wentylacyjne w halach przemysłowych? W artykule opisujemy rodzaje systemów wentylacyjnych.
Spis treści
- Wentylacja naturalna – tania i maksymalnie energooszczędna
- Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna
- Wentylacja hybrydowa jako alternatywny sposób wymiany powietrza
- Rekuperacja przemysłowa
- Nagrzewnice i destryfikatory
Wentylacja naturalna – tania i maksymalnie energooszczędna
W przypadku, gdy funkcje i przeznaczenie danej hali nie wymagają zapewnienia odpowiednich parametrów temperatury i wilgotności, stosuje się najprostsze instalacje oparte na grawitacyjnej wentylacji budynku. Są one przeznaczone do hal, w których nie wytwarza się zanieczyszczeń zagrażających życiu ludzi bądź wpływających na zwiększenie ryzyka pożarowo-wybuchowego.
Naturalny ruch powietrza jest możliwy dzięki różnicy ciśnień, odbywa się zwykle za pomocą tzw. wywietrzaków i nawietrzaków z możliwością regulacji przepustowości. Dużą zaletą wentylacji grawitacyjnej jest to, że do przepływu powietrza nie wymaga ona pracy wentylatorów, a co za tym idzie – jest tania i maksymalnie energooszczędna. Jednocześnie jednak taki system jest w dużej mierze uzależniony od warunków atmosferycznych.
W powszechnie budowanych obecnie lekkich halach produkcyjnych ze stropodachami z minimalnym spadkiem montuje się, ze względu na ochronę przeciwpożarową, klapy dymowe. Naturalne przewietrzanie w takich obiektach polega na napływie powietrza właśnie przez otwarte klapy dymowe zlokalizowane z dala od źródeł ciepła. Wentylacja prowadzona w ten sposób również nie jest pozbawiona wad.
Z uwagi na uzależnienie od warunków pogodowych może powodować przeciągi oraz duże różnice temperatur. Aby uniknąć tego typu problemów, w okresie zimy oraz podczas występowania opadów zaleca się korzystać z nawietrzaków i wywietrzaków ekranowych montowanych na dachu.
Polecamy też: Inteligentne technologie w przemyśle. Dlaczego przemysł musi stać się inteligentny?
Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna
Obecnie najbardziej powszechnym rodzajem systemów wentylacyjnych wykorzystywanych w halach przemysłowych jest wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna, najczęściej z odzyskiem ciepła. Zarówno nawiew, jak i wywiew wymuszany jest tu mechanicznie za pomocą specjalnych urządzeń.
Przewagą tego typu systemu nad innymi rozwiązaniami jest możliwość regulacji parametrów termicznych powietrza wentylującego, a w zaawansowanych wersjach – również jego strumienia. Popularne jest stosowanie wentylacji mechanicznej lokalizującej, co ogranicza wymaganą ilość powietrza do wentylacji ogólnej, a także chroni przed nadmiernym rozprzestrzenianiem się zanieczyszczeń.
Istotnym parametrem na etapie projektowania urządzeń i instalacji wentylacji mechanicznej jest strumień powietrza wentylującego. Do obliczenia tej wartości niezbędne jest określenie m.in. maksymalnego bilansu zanieczyszczeń, ciepła jawnego i ciepła całkowitego, wilgoci, a także krotności wymian powietrza. Należy też przyjąć odpowiedni przyrost temperatury w pomieszczeniach – nieprawidłowa wielkość może skutkować m.in. wysokimi kosztami eksploatacyjnymi i inwestycyjnymi.
Wdrożenie konkretnych rozwiązań w projekcie powinno zależeć od przeznaczenia i konstrukcji hali. Do obiektów wysokich o dużym zróżnicowaniu jednostkowych zysków ciepła jawnego zwykle dobiera się systemy ze zmiennym strumieniem powietrza wentylującego (VAV). W innych obiektach przemysłowych, w których nie ma oddzielnych pomieszczeń, najbardziej ekonomiczny jest wybór wentylacji bezkanałowej.
Wentylacja hybrydowa jako alternatywny sposób wymiany powietrza
Alternatywnym sposobem wymiany powietrza w halach przemysłowych może być również współpraca wentylacji naturalnej i mechanicznej. Takie hybrydowe systemy sprawdzają się w szczególności w obiektach, gdzie poza skupionymi źródłami ciepła występują również skupione źródła zanieczyszczeń. Miejscowe elementy wywiewne, czyli tzw. wentylacja lokalizująca, skutecznie ogranicza strefy niebezpieczne dla ludzi i zabezpiecza je przed rozprzestrzenianiem się zanieczyszczeń.
W zależności od rodzaju takich zanieczyszczeń stosuje się różne urządzenia, np.:
- obudowy całkowite i częściowe;
- ssawki osiowo-symetryczne, szczelinowe i z osłonami;
- okapy.
Naturalny przepływ powietrza może być realizowany przez nawietrzaki w ścianach i klapy dymowe w dachu. Przepustowość nawietrzaków ściennych reguluje się za pomocą silników montowanych na przepustnicach. Wentylatory dachowe współpracują wówczas z lokalnymi urządzeniami, np. okapami.
Rekuperacja przemysłowa
W popularnych obecnie ekologicznych domach jednorodzinnych i obiektach użyteczności publicznej często stosowane są systemy wentylacji mechanicznej z rekuperacją, czyli odzyskiem ciepła. Nie inaczej jest w przypadku hal przemysłowych. Tu również zaleca się stosowanie rekuperacji przemysłowej, a w nowoczesnych systemach wentylacyjnych jest to niemal konieczność. Nie są to jednak identyczne instalacje – tym, co odróżnia te dwa systemy od siebie, jest stopień skomplikowania.
Rekuperacja w halach i magazynach przemysłowych powinna być zaprojektowana i wykonana z uwzględnieniem specyfiki danego zakładu. Wentylacja przemysłowa z odzyskiem ciepła nie tylko usuwa z powietrza pyły, cząsteczki gazu czy inne zanieczyszczenia, lecz także zapewnia komfortową temperaturę relatywnie niskim kosztem. Co więcej, przy właściwie zaplanowanym systemie można nawet wykorzystać ciepło generowane na liniach produkcyjnych, np. do ogrzewania stref socjalnych i magazynowych. Oprócz przemyślanego projektu należy też pamiętać o szczelnym montażu oraz zastosowaniu wysokiej jakości izolacji termicznej, aby uzyskać efektywny odzysk ciepła.
Nagrzewnice i destryfikatory
Przykładem urządzeń, które są powszechnie stosowane w obiektach przemysłowych i pozwalają sporo zaoszczędzić na ogrzewaniu, są nagrzewnice. Zastosowanie nagrzewnic wtórnych i wstępnych w instalacjach z odzyskiem ciepła może znacznie usprawnić ich działanie. Trzeba bowiem pamiętać, że rekuperacja zaliczana jest do systemu wentylacji, a nie ogrzewania czy klimatyzacji.
Nowoczesne nagrzewnice to urządzenia zaawansowane technologicznie – wyposaża się je m.in. w termostaty i zabezpieczenia przed przegrzaniem. Można je montować w szeregu, uzyskując w ten sposób większą sprawność i obniżenie kosztów ogrzewania budynku. Nagrzewnice sprawdzają się też w układach bez odzysku – jako główne lub dodatkowe źródło ciepła.
W obiektach przemysłowych charakterystycznym zjawiskiem jest gromadzenie się ciepła w górnej części pomieszczeń, czyli tzw. naturalna stratyfikacja powietrza. Sposobem na efektywne wykorzystanie tej właściwości jest zastosowanie destryfikatorów powietrza. Urządzenia te wyposażone są w silniki, wentylatory oraz dysze i powodują odwrócenie ruchu ciepłego powietrza do stref przebywania ludzi.
Alternatywnie, w systemach zdecentralizowanych z rekuperacją, ciepłe powietrze zgromadzone pod dachem można wykorzystać do wstępnego podgrzania świeżego powietrza z zewnątrz.
Polecamy też do przeczytania cykl nowych artykułów z branży:
