Wentylacja i ogrzewanie dużych kubatur

Wentylacja i ogrzewanie hal produkcyjnych i magazynowych

Nie dobieramy wentylacji hali z jednej wartości „wymian na godzinę”. Strumień powietrza wynika z funkcji obiektu, liczby ludzi, bilansu ciepła i wilgoci, emisji technologicznych oraz wymaganej jakości środowiska pracy. Dopiero do tego dobieramy sposób ogrzewania i odzysku energii.

Wnętrze hali produkcyjnej i magazynowej
Produkcja czysta

Nagrzewnice + kontrolowany nawiew świeżego powietrza albo centrala/odzysk ciepła.

Produkcja z emisjami

Odciągi miejscowe + wentylacja ogólna; recyrkulacja tylko wtedy, gdy jest prawnie i technologicznie dopuszczalna.

Magazyn

Zwykle mały strumień świeżego powietrza i duże znaczenie strat przez bramy, infiltracji oraz destratyfikacji.

Podstawa projektowa

Ile powietrza potrzebuje hala? Nie zaczynamy od 0,5 wymiany

Dla pomieszczeń pracy Warunki Techniczne odsyłają do przepisów BHP. Ogólne przepisy BHP wymagają, aby wymiana powietrza wynikała z potrzeb użytkowych i funkcji pomieszczenia, bilansu ciepła i wilgotności oraz zanieczyszczeń stałych i gazowych. Jeżeli proces emituje substancje szkodliwe, strumień musi być taki, aby nie przekraczać wartości NDS.

Znane „0,5 wymiany przy wysokości do 4 m” nie jest kryterium doboru wentylacji hali w czasie normalnej pracy. §150 ust. 7 WT dotyczy okresu przerw w użytkowaniu pomieszczeń okresowo używanych, w których występują źródła zanieczyszczeń lub pary wodnej. W czasie pracy należy policzyć realną potrzebę wentylacji.

W praktyce projektowej sprawdzamy kilka warunków równolegle

Ludzie i jakość powietrza, emisje procesu, wilgoć, zyski ciepła, wymagane podciśnienie/nadciśnienie, potrzeby technologii oraz minimalny strumień świeżego powietrza. Do projektu przyjmujemy warunek najbardziej wymagający.

Cztery typowe scenariusze

1. Magazyn bez stałej obsługi

Wentylacja jest zwykle niewielka, o ile towar i technologia nie generują emisji lub wilgoci. Największym problemem energetycznym bywają bramy, infiltracja oraz gromadzenie ciepłego powietrza pod dachem.

Najczęściej: nagrzewnice wodne lub gazowe + destratyfikacja + kurtyny przy bramach. Wentylacja zgodnie z rzeczywistą potrzebą obiektu.

2. Hala produkcyjna bez istotnych emisji

Jeżeli proces nie wprowadza zanieczyszczeń wykluczających recyrkulację, prostym układem może być nagrzewnica z komorą mieszania oraz sterowany wentylator wyciągowy.

Najczęściej: LEO/HEATER/VOLCANO lub gazowe + komora mieszania + wyciąg. Przy większym czasie pracy analizujemy odzysk ciepła.

3. Hala z emisją pyłów, gazów lub zapachów

Najpierw ograniczamy emisję u źródła. WT wymagają odciągów miejscowych współpracujących z wentylacją ogólną, gdy proces jest źródłem miejscowej emisji substancji szkodliwych lub uciążliwych zapachów.

Najczęściej: odciągi technologiczne + zbilansowany nawiew kompensacyjny + osobna wentylacja ogólna. Recyrkulacja może być niedopuszczalna.

4. Produkcja o wyższych wymaganiach higienicznych

Gdy wymagane są kontrolowane klasy filtracji, odpowiednie ciśnienia między strefami, stabilne parametry lub wysoka czystość urządzeń, przechodzimy na rozwiązania centralne.

Najczęściej: centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła, filtracją, automatyką i ewentualnym chłodzeniem/osuszaniem.

Recyrkulacja: bardzo użyteczna, ale nie zawsze dozwolona

W pomieszczeniach pracy przy wentylacji z recyrkulacją co najmniej 10% całkowitego strumienia powinno stanowić powietrze świeże. To jednak tylko dolne ograniczenie techniczne – rzeczywisty strumień zewnętrzny może być znacznie większy, jeśli wymagają tego ludzie lub proces.

Recyrkulacji nie stosuje się m.in. tam, gdzie występują substancje trujące, uciążliwe zapachy, możliwość nagłego wzrostu stężenia substancji szkodliwych, zagrożenie wybuchem lub czynniki biologiczne objęte ograniczeniami. Dlatego komora mieszania jest dobrym rozwiązaniem dla wielu „czystych” hal, ale nie jest automatycznym wyborem dla każdej produkcji.

Odzysk ciepła czy recyrkulacja?

Dla ogólnej wentylacji nawiewno-wywiewnej lub klimatyzacji komfortowej o wydajności od 500 m³/h WT wymagają odzysku ciepła o sprawności temperaturowej co najmniej 50% albo recyrkulacji, gdy jest ona dopuszczalna. Dla wentylacji technologicznej decyzję ocenia się z uwzględnieniem technologii i rachunku ekonomicznego.

Komora mieszania + wyciąg

Prosty, niedrogi układ dla hal, w których recyrkulacja jest dopuszczalna i świeżego powietrza potrzeba umiarkowanie.

OXeN / decentralny odzysk

Dobre rozwiązanie modernizacyjne i dla hal, w których chcemy odzysk bez rozbudowanej sieci kanałów.

Centrala wentylacyjna

Największa kontrola nad filtracją, odzyskiem, ciśnieniem, chłodzeniem, wilgotnością i rozdziałem powietrza.

Ogrzewanie hali: temperatura projektowa zależy od sposobu użytkowania

WT podają różne temperatury obliczeniowe zależnie od funkcji. To kolejny powód, dla którego nie można dobierać systemu wyłącznie z powierzchni hali.

Przykład Temperatura obliczeniowa wg WT Co to oznacza
Magazyn bez stałej obsługi +5°C Jeśli technologia/towar nie wymagają więcej.
Magazyn ze stałą obsługą / ciężka praca fizyczna +12°C Wyższy komfort i większe zapotrzebowanie na moc.
Typowa hala produkcyjna / praca fizyczna do 300 W +16°C Punkt wyjścia, o ile technologia nie wymaga innej temperatury.

WT dopuszczają inne temperatury, jeśli wynika to z wymagań technologicznych.

Rekomendowane technologie

Nagrzewnice wodne

FLOWAIR LEO, SONNIGER HEATER CONDENS, VTS VOLCANO. Dobre przy kotle, węźle lub pompie ciepła.

Nagrzewnice gazowe

SONNIGER RAPID/KONDENSA i ROBUR Next-G. Bez wodnej instalacji rozprowadzającej ciepło.

Komora mieszania + nagrzewnica

Nawiew świeżego powietrza, recyrkulacja i ogrzewanie w prostym układzie z kontrolowanym wywiewem.

Rooftop / system zintegrowany

Wentylacja, ogrzewanie i chłodzenie w jednej jednostce – alternatywa dla wybranych hal i obiektów logistycznych.

Przykład projektowy

Kiedy odzysk ciepła może być lepszy od komory mieszania?

W jednym z referencyjnych przykładów dla hal przemysłowych początkowo analizowano aparaty grzewczo-wentylacyjne z komorami mieszania. Po policzeniu udziału strat wentylacyjnych zdecydowano się na decentralny odzysk ciepła. W jednej części obiektu wentylacja odpowiadała za około 40% zapotrzebowania cieplnego, a w drugiej za ponad połowę. W takiej sytuacji odzysk energii zaczął mieć większe znaczenie niż prostota samej recyrkulacji.

Wniosek projektowy jest prosty: najpierw liczymy wymagany strumień świeżego powietrza i koszt jego ogrzania, a dopiero później wybieramy technologię. Przy małym udziale powietrza zewnętrznego komora mieszania może być bardzo dobrym rozwiązaniem, natomiast przy dużym i długotrwałym strumieniu warto analizować odzysk ciepła.

Najczęstsze problemy, które wychodzą dopiero po uruchomieniu

Podciśnienie od wyciągów

Duże odciągi bez nawiewu kompensacyjnego zasysają zimne powietrze przez bramy i nieszczelności.

Ciepło pod dachem

Wysoka hala bez destratyfikacji może mieć dużą różnicę temperatur pomiędzy strefą pracy a stropem.

Bramy ważniejsze niż ściany

W magazynach intensywność otwierania doków może dominować bilans strat cieplnych.

Zła czerpnia

Czerpnia blisko wyrzutni, placu manewrowego lub spalin pojazdów może pogorszyć jakość nawiewu.

Brak rezerwy na technologię

Zmiana procesu może całkowicie zmienić wymagany strumień powietrza i bilans cieplny.

Za duży nawiew na ludzi

Duży strumień z nagrzewnicy nie może powodować przeciągu na stałych stanowiskach pracy.

Podstawa prawna i projektowa

Projekt opieramy m.in. na aktualnych Warunkach Technicznych (§147–154), ogólnych przepisach BHP (§32–38) oraz – dla pomieszczeń, w których o jakości środowiska decydują użytkownicy, a nie technologia – na właściwych normach z serii PN-EN 16798.

Warunki Techniczne · Ogólne przepisy BHP · PN-EN 16798-1

Bardziej szczegółowo

Hale produkcyjne

Proces, emisje, wentylacja technologiczna, stanowiska pracy i koordynacja branżowa.

Hale magazynowe

Bramy, doki, wysokie składowanie, strefowanie i destratyfikacja.

Projekt + wykonanie

Prześlij dane hali – policzymy system, nie tylko urządzenia

Najbardziej potrzebne są: rzut i przekrój, wysokość, lokalizacja, sposób użytkowania, liczba osób, opis procesu, emisje/odciągi, bramy, wymagana temperatura i dostępne źródło ciepła.

Ofertowanie:
12 306 55 95
oferty@santier.pl