Klimatizacija proizvodnih hal

Klimatizacija proizvodne hale, skladišča

 

Industrijska proizvodnja je vedno bolj zahtevna. Ne samo z vidika tehnologije, ampak tudi z vidika pogojev, v katerih se lahko neki delovni proces odvija.

Nekoč je bilo dovolj, da je bila proizvodna hala dovolj velika in visoka, da ni pod milim nebom in, če je bila pozimi ogrevana, je bilo že »udobno«. Žal pa se velikokrat niti delavcem ni zagotovilo vsaj približno primernih pogojev.

Danes živimo v času hitrega tehnološkega razvoja, ki zahteva veliko bolj zahtevne pogoje v proizvodnih objektih kot kadarkoli prej. V teh proizvodnih objektih se namreč odvijajo tehnološki procesi, ki zaradi svoje zahtevnosti potrebujejo zelo visoko stopnjo kvalitetnih pogojev, ki pa so precej bolj zahtevni, kot bi bilo potrebno za ugodje delavcev.

Klimatizacija-proizvodne-hale_proizvodna-hala

Pogoji za delovne procese

Z razvojem tehnike in tehnologije se vzporedno zaostrujejo tudi pogoji mikroklime v prostoru, kjer neki proizvod nastaja.

Visoka kvaliteta izdelkov, ozke tolerance izdelave (npr. avtomobilskih delov) zahtevajo konstantne temperature v okolju, v katerem se obdelava in proizvodnja odvija. Tudi relativna vlaga v zraku je  zelo pomemben dejavnik za določene proizvodnje (npr. izdelava rezalnih plošč in brusov). Zelo vplivni dejavnik je tudi čistoča, ki mora biti zagotovljena v proizvodnjah kot je naprimer proizvodnja elektronike.

Skratka za industrijsko proizvodnjo ni več dovolj le prostor in streha, ampak je potrebno zagotoviti še veliko več.

Klimatizacija-proizvodne-hale_proizvodna-hala

Proizvodna hala in motilne obremenitve

Proizvodne hale so običajno zelo velike in visoke, kar narekuje narava proizvodnje. V njih zagotoviti relativno stabilne mikroklimateske pogoje (temperaturo, vlago, čistočo itd.) po celem volumnu je izredno težko iz naslednjih razlogov:

  • običajno se pri delovnih procesih sprošča veliko toplote, kar se odraža na povišanju temperature v prostoru
  • poleg toplote se sproščajo tudi razne emisije; plini, prah, dim itd.
  • zaradi transportnih zahtev se prostori neprestano odpirajo, kar povečuje vpliv zunanjih dejavnikov; temperatura in vlaga – izredno veliki motilni vplivi

To je le nekaj glavnih dejavnikov, ki onemogočajo stabilno in enakomerno mikroklimo.

Kako zagotoviti ustrezne pogoje

Da bi situacijo v proizvodni hali obvladovali, je potrebno dodobra poznati delovni proces in njegov vpliv v okolje, ki se odraža v temperaturi, vlagi, onesnaženosti itd.

Ker so proizvodnje pretežno termično intenzivne, je največkrat osnovni problem hlajenje. Na osnovi tega je potrebno narediti koncept kondicioniranja proizvodnih prostorov. To je mogoče samo preko zraka, ki je nosilec toplote, vlage, emisij.

 

Klimatizacija-proizvodne-hale_proizvodna-hala

Urediti je potrebno ustrezno prezračevanje, ogrevanje, vlaženje, hlajenje, razvlaževanje, filtriranje, skratka zagotoviti toliko termodinamičnih procesov, da v prostoru zadostimo zahtevanim pogojem.

Običajno so za to potrebne relativno velike količine zraka, s tem velike prezračevalne naprave, kot tudi potrebne velike toplotne in hladilne moči. Ker se vsi ti stroški odražajo v ceni proizvoda, je smiselno te stroške zmanjšati na minimum. Da to dosežemo, pa je potrebno:

  • proizvodne hale graditi grabeno-fizikalno ustrezno, da se zmanjšajo zunanji vplivi (izolacije, tesnost itd.)
  • transportno logistiko izvesti tako, da neizbežne zunanje motilne vplive zmanjšamo na minimum.
  • uporabiti tehniko prezračevanja in klimatizacije, ki v prostoru vzdržuje ustrezne pogoje, energetsko varčno in racionalno
  • če je le mogoče, toplotno in hladilno energijo zagotoviti iz obnovljivih virov

 

 Klimatizacija visokih proizvodnih hal

Visoke hale so običajno potrebne zaradi višine proizvodnih strojev in internega transporta, kot so žerjavne proge, medtem ko se sam proces obdelave in proizvodnje izvaja v »bivalni« coni, v višini do cca 3 metre. Zato se je potrebno osredotočiti na bivalno cono in izbrati koncept rešitve, ki v bivalni coni zagotavlja ustrezne pogoje, pri tem pa izkoristiti naravne zakonitosti gibanja zraka, in sicer:

  • vtok zraka naj bo izvirni vpih, ob tleh v bivalni coni, odtok pa v najvišji točki hale – t. i. izpodrivno prezračevanje
  • zagotoviti moramo primerno hitrost iztekanja, da ne povzroča prepihov
  • če je le mogoče, naj bo mesto vpihovanja zraka čim bliže izvorom toplote (stroji) in ustrezno porazdeljeno
  • potrebno je zagotoviti »bazenski« efekt v proizvodni hali
  • doseči moramo naravni vzgon zraka, ki ga povzroči prevzemanje toplote in emisij in ju s tem odvaja v višje sloje
  • počasno gibanje zraka omogoča temperaturno razslojevanje, le-to pa odvod toplote z veliko temperaturno razliko, kar enormno zmanjšuje potrebno količino zraka
  • vtočnega zraka poleti ni potrebno pretirano hladiti (do cca 19°C)

 

izpodrivno prezracevanje

Izpodrivno prezračevanje je najbolj učinkovito v visokih prostorih

 

Hladen zrak vstopa v bivalno cono

Hladen zrak radialno vstopa bivalno cono

 

Prezračevalne in klima naprave

Pravilni koncept rešitve klimatitzacije prizvodnih hal zmanjšuje potrebno količino zraka, ustrezna tehnika prezračevanja pa le-tega kondicionira (pripravlja) energetsko racionalno, kar pomeni:

  • uporaba visoke stopnje rekuperacije pozimi (dvostopenjski križni rekuperator, učinek preko 80%)
  • uporaba indirektnega adiabatnega hlajenja poleti (učinek preko 90%), zmanjšanje potrebe po hladilni energiji do 70%
  • regulacija količine zraka v odvisnosti od potrebnega stanja pogojev v hali
  • energetski učinkovita ventilatorska tehnika, zvezna regulacija
  • avtomatika in regulacijska tehnika, ki zagotavlja optimizacijo procesov v klima napravi

Adsolair-55-56-57-58-7

Več o napravi, si lahko preberete na naslednji povezavi: Adsolair

Priprava toplotne in hladilne energije

Kljub energetsko varčnim in učinkovitim klima napravam je še vedno potrebno pripraviti manjkajočo toplotno in hladilno energijo. Za ta namen je možno skoraj povsod uporabiti naprave, ki z uporabo obnovljivih virov zelo racionalno z visokimi učinki le-to proizvedejo.

Klimatizacija proizvodnih hal - Primer priprave toplotne in hladilne energije iz obnovljivih virov

Primer priprave toplotne in hladilne energije iz obnovljivih virov

Več o tem, si lahko preberete na naslednji povezavi: Rewatemp

Če povzamemo…

Vsaka proizvodnja ima svojo posebnost, zato je še kako pomembna individualna proučitev razmer in zahtev pred izbiro pravega koncepta prezračevanja in klimatizacije.  V sled velikih površin in volumnov proizvodnih prostorov lahko napačna odločitev pomeni enormno povečanje tako investicije kot tudi obratovalnih stroškov. Menerga je med prvimi firmami v Sloveniji v industrijo uvedla tako imenovano izpodrivno prezračevanje, ki ima veliko prednosti tako v povečanju ugodja zaposlenih kot tudi pri zmanjševanju investicije in obratovalnih stroškov.

Zadnji članki