Rekuperacja w halach przemysłowych. Kiedy warto ją stosować? Jakie może przynieść korzyści?
Rekuperacja jest jednym z rozwiązań, które w znaczący sposób może zwiększyć efektywność energetyczną przedsiębiorstwa. Instalacje ogrzewania, chłodzenia czy wentylacji hal przemysłowych należą do grona najbardziej energochłonnych systemów. Ponieważ jednak w większości przypadków nie można z nich zrezygnować, warto wdrażać takie technologie, które pozwolą ograniczyć koszty ich eksploatacji.
Spis treści
- Na czym polega rekuperacja?
- Gdzie warto stosować systemy rekuperacji?
- Rekuperacja w halach przemysłowych – najważniejsze korzyści
Różna specyfika procesów realizowanych w halach przemysłowych może w różnorodny sposób wpływać na panujące tam warunki. Wysoka temperatura czy duży poziom zapylenia to tylko dwa przykłady niekorzystnych czynników, które mogą negatywnie oddziaływać na pracę nie tylko ludzi, ale również maszyn, urządzeń i innego sprzętu znajdującego się w hali. Stąd też kluczowa w takich sytuacjach jest wentylacja. Jej głównym zadaniem jest wymiana „zużytego“ powietrza, tj. zanieczyszczonego różnego rodzaju odpadami poprodukcyjnymi, o dużym stężeniu dwutlenku węgla i innych gazów, i zastąpienie go świeżym powietrzem. Jednocześnie wentylacja odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu właściwej temperatury wewnątrz obiektu. Odprowadzane z wnętrza hali powietrza często ma dużo wyższą temperaturę niż świeże powietrze, które jest zasysane z zewnątrz. Utrzymywanie temperatury na takim samym poziomie wymagałoby więc stosowania bardzo wydajnej instalacji ogrzewania, co naturalnie wiązałoby się z wyższymi jej kosztami. Rozwiązaniem w takiej sytuacji jest wentylacja połączona z systemem rekuperacji.
Na czym polega rekuperacja?
Proces rekuperacji polega na odzysku ciepła, a dokładnie energii termicznej z powietrza (ale może być również z innych gazów wylotowych czy spalin), które jest wytłaczane poza dany obiekt, w celu jej dalszego wykorzystania. W przypadku budynków odzyskane w ten sposób ciepło jest następnie wykorzystywane do ogrzania świeżego powietrza.
Proces ten zachodzi w specjalnych urządzeniach zwanych rekuperatorami, których głównym elementem są wymienniki ciepła. Od ich rodzaju, budowy i zastosowanych materiałów w dużej mierze zależy sprawność odzysku ciepła. Odpowiednio poprowadzone kanały wytłaczanego i pobieranego powietrza są oddzielone od siebie w określonej odległości cienkimi ściankami. Dzięki nim strumienie powietrza nie mieszają się, za to w wyniku różnicy temperatur dochodzi do wymiany ciepła. Najprostsze rekuperatory mają wymienniki krzyżowe, natomiast większą sprawnością mogą się pochwalić rekuperatory przeciwprądowe. W wymiennikach przeciwprądowych kanały te biegną równolegle do siebie, dzięki czemu ich kontakt jest dłuższy niż w wymiennikach krzyżowych, w których strumienie powietrza się tylko przecinają.
Obecnie dostępne są również inne, bardziej zaawansowane rozwiązania, z dodatkowymi funkcjonalnościami. Przykładem mogą być rekuperatory, które mają możliwość czasowego przechowywania odzyskanej energii cieplnej. Z kolei rozwiązania z tzw. by-passami wymiennika pozwalają, by strumień powietrza powędrował innym kanałem i ominął w ten sposób wymiennik ciepła. Zmiana kanału może odbywać się w wyniku przełączenia przez osobę zarządzającą instalacją lub w pełni automatycznie na podstawie pomiarów temperatury.
Istotnym elementem rekuperatorów jest także filtracja zarówno nawiewanego, jak i usuwanego powietrza. W przypadku powietrza usuwanego z obiektu jest to ważne, żeby nie doszło do zapchania wymiennika ciepła i zmniejszenia jego sprawności. W przypadku świeżego powietrza, poza ochroną samego wymiennika, kluczowe jest również dostarczenie czystego powietrza do pomieszczenia, w którym przebywają ludzie.
Przeczytaj także:
- Jakie są systemy wentylacyjne w halach przemysłowych?
- Wentylacja hal produkcyjnych - wymagania. Wentylacja wywiewna i nawiewna
Gdzie warto stosować systemy rekuperacji?
Systemy wentylacji mechanicznej z rekuperacją można stosować w różnorodnych obiektach – od domów mieszkalnych, przez obiekty komercyjne, po obiekty typowo przemysłowe, czyli hale produkcyjne lub magazynowe. Zasada działania systemów rekuperacji wszędzie będzie oczywiście taka sama, jednak inne potrzeby co do wydajności takiego systemu sprawiają, że instalacje te będą się różnić stopniem skomplikowania.
W obiektach przemysłowych, w których panuje duży poziom zanieczyszczenia powietrza, a realizowane procesy przyczyniają się do powstawania dużych ilości ciepła odpadowego, systemy wentylacji połączone z rekuperacją mogą przynieść duże korzyści dla przedsiębiorstwa. Odzyskane ciepło może bowiem służyć nie tylko do ogrzania świeżego powietrza, a tym samym do ogrzewania pomieszczeń. Można je zastosować chociażby do podgrzania wody użytkowej lub jako dodatkowe źródło energii wykorzystywane w różnych procesach.
W przypadku przemysłowych instalacji rekuperacji mają one zaawansowane systemy sterowania i monitorowania, dzięki którym możliwe jest realizowanie różnych scenariuszy związanych z procesami termodynamicznymi. Coraz częściej w pełni lub częściowo zautomatyzowane systemy rekuperacji pozwalają też optymalizować proces wentylacji w halach. Zmienne warunki zewnętrzne mogą bowiem wpływać na wymaganą wydajność systemu, co przekłada się na różne parametry jego pracy.
Rekuperacja w halach przemysłowych – najważniejsze korzyści
Rekuperacja i związany z nią odzysk ciepła może przynieść przedsiębiorstwu wiele różnorakich korzyści nie tylko związanych z wymiernymi oszczędnościami.
Efektywność energetyczna i niższe koszty eksploatacyjne. Na pierwszym miejscu trzeba jednak wspomnieć o dużych oszczędnościach, jakie może przynieść przedsiębiorstwu takie rozwiązanie. Wykorzystanie ciepła odpadowego pozwala bowiem w znacznym stopniu zminimalizować zużycie energii i związane z tym koszty.
Czyste powietrze w hali. Wentylacja z rekuperacją z jednej strony odpowiadają za skuteczne usunięcie z hali zanieczyszczonego powietrza, a dzięki przeprowadzanym w rekuperatorach procesom filtracyjnym zapewniają również dopływ do wnętrza hal czystego powietrza. Czyste powietrze w hali produkcyjnej to większy komfort pracy i w dłuższej perspektywie mniejszy negatywny wpływ na zdrowie pracowników.
Kontrola parametrów powietrza. Systemy rekuperacji pozwalają utrzymywać wymaganą temperaturę i wilgotność wewnątrz hal, co przekłada się nie tylko na komfort pracy, ale również np. na długość przechowywania towarów.
Realizacja prośrodowiskowych celów. Ze względu na to, że przedsiębiorstwa coraz częściej muszą spełniać określone cele proekologiczne, system rekuperacji pozwala im zwiększyć swoją efektywność energetyczną, a tym samym odpowiedzieć na coraz bardziej restrykcyjne wymogi prawne. Wdrożenie systemu rekuperacyjnego może również decydować o przyznaniu dofinansowania, ulg podatkowych, a także zwiększa korzyści wizerunkowe. To istotne w czasach, w których o wyborze dostawcy czy partnera handlowego często decydują również określone działania proekologiczne.
Efektywność wentylacji zintegrowanej z systemem rekuperacji w hali przemysłowej zależy oczywiście od wielu różnych czynników. Bardzo ważne jest już odpowiednie zaplanowanie całego systemu wentylacji, który musi być optymalnie dobrany do kubatury i powierzchni hali, ale również do rozkładu pomieszczeń czy specyfiki procesów technologicznych, jakie będą w danej hali realizowane. Obok projektu całej instalacji, istotny jest również dobór odpowiednio wydajnych rekuperatorów, dodatkowych funkcjonalności, a nawet regularna konserwacja, od której zależeć będzie długotrwała praca bez usterek czy zapewnienie szczelności instalacji.
