Wstęp

Coraz większego znaczenia w branży HVAC nabiera obecnie sposób sterowania urządzeniami w rzeczywistych warunkach pracy. W wielu przypadkach bowiem to właśnie automatyka urządzeń może mieć większy wpływ na parametry energetyczne obiektu, na oszczędność energii i dopasowanie parametrów pracy, niż sama sprawność odzysku ciepła, sprawność wentylatorów, czy też moce wymienników ciepła.

Ten kierunek dobrze opisuje norma EN ISO 52120-1, która dotyczy wpływu automatyki, sterowania i technicznego zarządzania obiektem na jego charakterystykę energetyczną. Norma ta nie obiecuje jednej uniwersalnej wartości oszczędności. Porządkuje natomiast funkcje sterowania, które mogą wpływać na zużycie energii, i pokazuje sposób określania wymagań oraz oceny ich wpływu na pracę budynku.

REHVA (Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Association) czyli wiodąca europejska organizacja zrzeszająca inżynierów HVAC we współpracy Eu.bac (European Building Automation and Controls Association) opublikowały niedawno przewodnik do EN ISO 52120-1 – Europejskiej normie definiującej wpływ systemów automatyki, sterowania i zarządzania efektywnośią energetyczną budynków, w którym pokazano właśnie tę zmianę myślenia: automatyka ma pomagać nie tylko sterować instalacją, ale także weryfikować jej działanie i osiągać oczekiwane parametry jak najniższym kosztem energetycznym.

W niniejszym artykule nie będziemy jednak omawiać samej normy. Potraktujemy ją raczej jako punkt wyjścia do tematu, który w naszej praktyce pojawia się bardzo często: sterowania centralami wentylacyjnymi ze szczególnym naciskiem na przemysł przetwórstwa spożywczego, szczególnie mięsnego.

Wstęp

W dniu wczorajszym padły historyczne rekordy letnich temperatur w Polsce. W Słubicach zanotowano temperaturę 40,5 °C, a w Toruniu 40,3°C. Fala upałów, jakich do tej pory nie znaliśmy przechodzi przez Europę, powodując w wielu europejskich miastach zamykanie szkół, odwoływanie zabiegów w szpitalach czy ograniczając kursowania pociągów, a często niestety także zbierając śmiertelne żniwo.

Eksperci biją na alarm: potrzebna jest zmiana filozofii – musimy fundamentalnie zmienić sposób projektowania budynków. Dotychczas koncentrowaliśmy się przede wszystkim na ograniczaniu strat ciepła zimą. Tymczasem coraz częściej to nie mróz, lecz przegrzewanie staje się największym wyzwaniem dla komfortu, zdrowia i funkcjonowania infrastruktury. Przez ostatnie trzydzieści lat nauczyliśmy się doskonale zatrzymywać ciepło w budynkach zimą. Niestety, znacznie mniej uwagi poświęciliśmy temu, jak się go pozbyć latem.

Wstęp

Wentylacja mechaniczna we współczesnym energooszczędnym budownictwie jest standardem i trudno wyobrazić sobie dziś jakikolwiek zakład przemysłowy, obiekt użyteczności publicznej, a coraz częściej także domy jednorodzinne bez central wentylacyjnych i rekuperacji.

Jednak celem wentylacji nie jest wymiana powietrza dla samej jego wymiany. Celem jest użycie wentylowanego powietrza jako środka transportu.

Powietrze jest jedynie nośnikiem. Tym, co naprawdę transportuje wentylacja, są: energia, wilgoć oraz zanieczyszczenia. To właśnie one stanowią rzeczywisty ładunek, który instalacja wentylacji ma usuwać z pomieszczeń i zastępować je powietrzem czystym powietrzem.

Zmiana tego sposobu myślenia pozwala lepiej rozumieć zarówno projektowanie, jak i eksploatację instalacji wentylacyjnych.

Kiedy 2 lata temu publikowałem pierwszy od dłuższego czasu artykuł na firmowym blogu, i gdy nagrywałem pierwszy odcinek podcastu, nie przypuszczałem, że kiedyś dojdę do setnego odcinka.

Nie dlatego, że nie wierzyłem w siebie.

Po prostu wiedziałem, jak wygląda rzeczywistość.

Wielu ludzi zaczyna, niewielu kontynuuje, i tylko bardzo bardzo nieliczni wytrzymują wystarczająco długo, żeby zobaczyć efekty swojej pracy.

Dzisiejszy artykuł to setna publikacja od czasu, gdy postanowiłem, że będę to robić regularnie, niezależnie od okoliczności.

Dlatego zamiast kolejnego tekstu o centralach wentylacyjnych chciałbym powiedzieć o czymś bardziej uniwersalnym.

O kilku lekcjach, których nauczyło mnie prowadzenie firmy, tworzenie treści i życie przedsiębiorcy.

Nie jako ekspert od sukcesu, ale jako człowiek, który popełnił mnóstwo błędów i nadal codziennie się uczy

Wstęp

Free cooling kojarzy się najczęściej z wykorzystaniem niskiej temperatury powietrza zewnętrznego do chłodzenia instalacji bez udziału sprężarkowego agregatu chłodniczego. Gdy warunki atmosferyczne są korzystne, układ może produkować chłód praktycznie za darmo, zużywając jedynie energię potrzebną do pracy pomp i wentylatorów.

Idea free coolingu nie jest niczym nowym. Od dziesięcioleci wykorzystują ją największe elektrownie w Polsce. Zamiast produkować chłód za pomocą sprężarek, odbierają ciepło przy pomocy naturalnego źródła chłodu, jakim są wody Wisły, Odry czy Narwi. W nowoczesnych instalacjach HVAC tę samą zasadę realizują drycoolery, wymienniki glikolowe i układy free coolingu współpracujące ze zbiornikami akumulacyjnymi.

W praktyce jednak warunki sprzyjające pracy free coolingu nie pokrywają się z momentami największego zapotrzebowania na chłód. Najniższe temperatury występują zwykle nocą, podczas gdy największe obciążenie instalacji pojawia się w ciągu dnia.

Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie zbiornika akumulacyjnego, który pozwala magazynować energię chłodniczą i wykorzystywać ją wtedy, gdy jest najbardziej potrzebna.

Free cooling brzmi świetnie. „Darmowe chłodzenie” – czyli niższe rachunki za energię i mniejsze obciążenie agregatu chłodniczego. Problem w tym, że wokół tego rozwiązania narosło mnóstwo uproszczeń i marketingowych sloganów. W praktyce free cooling potrafi przynieść ogromne oszczędności… ale tylko w odpowiednich warunkach.

W zakładach przetwórstwa mięsnego problem wilgoci bardzo rzadko wynika wyłącznie z obecności ludzi. Największym źródłem wilgoci są procesy technologiczne: mycie, para wodna, mokre posadzki, transport mokrego produktu czy regularne spłukiwanie powierzchni.

I właśnie dlatego w praktyce często spotyka się sytuację, w której:
– centrala wentylacyjna pracuje dobrze,
– temperatura w hali jest prawidłowa,
– a mimo to wilgotność nadal wynosi 85–90%.

Dlaczego?
Bo wentylacja została dobrana na temperaturę lub ilość wymian powietrza, a nie na rzeczywisty odbiór wilgoci.

W tym artykule pokażemy krok po kroku, jak obliczyć potrzebną ilość powietrza wentylacyjnego dla hali produkcyjnej w branży mięsnej na podstawie bilansu wilgoci i wykresu Molliera.

Wstęp

Dobór chłodnicy w centrali wentylacyjnej aktualnie najczęściej sprowadza się do kilku liczb wpisanych do programu doboru. Problem pojawia się wtedy, gdy trzeba zweryfikować wynik, ocenić poprawność procesu obróbki powietrza albo zrozumieć, dlaczego rzeczywista praca układu odbiega od założeń projektowych.

Właśnie wtedy wracamy do podstawowego narzędzia inżyniera HVAC — wykresu Molliera.

W praktyce dla wielu inżynierów, szczególnie kierunków i specjalności innych niż wentylacja i klimatyzacja, diagram I-X częstoo wygląda jak skomplikowana mapa pełna linii przecinających się pod dziwnymi kątami.

W praktyce jednak wykres Molliera to bardzo przydatne narzędzie, które pozwala bardzo szybko ocenić:
• rzeczywistą moc chłodnicy,
• udział chłodzenia jawnego i utajonego,
• proces osuszania,
• ilość wykraplanych skroplin,
• temperaturę punktu rosy,
• końcowy stan powietrza za chłodnicą.

I właśnie dlatego projektanci, wykonawcy oraz a także kadra techniczna związana z utrzymaniem ruchu wracają do wykresu Molliera niego zawsze wtedy, gdy zaczynają się problemy z wilgotnością, skroplinami lub niewystarczającą wydajnością chłodzenia.

W niniejszym artykule wytłumaczymy krok po kroku jak korzystając z tego narzędzia w kilka minut obliczyć moc chłodnicy, a także ilość powstających skroplin i wilgotność powietrza po ochłodzeniu.

Kiedy wymieniać centrale wentylacyjne?

Centrala wentylacyjna starzeje się na dwa sposoby: technicznie (tracąc właściwości fizyczne) i ekonomicznie (stając się nieopłacalna wobec nowszych urządzeń). Oba prowadzą do wymiany, ale z różnych przyczyn. W praktyce zdarza się też trzeci powód – zmiana potrzeb użytkownika, która czyni starą centralę po prostu niewystarczającą. W niniejszym artykule odpowiemy na pytanie, kiedy należy wymieniać centrale wentylacyjne.

W naszej inżynierskiej praktyce spotykamy się zarówno z wymianą urządzeń w wyniku zużycia skutkującego utratą własności technicznych, jak i z wymianą urządzeń, które wciąż były sprawne, ale ich dalsza eksploatacja była nieuzasadniona ekonomicznie. Każda z tych ścieżek wymaga innego podejścia diagnostycznego i innego uzasadnienia inwestycyjnego.

Wstęp

W zamkniętych instalacjach hydraulicznych związanych z centralami wentylacyjnymi– zarówno w instalacjach chłodzenia (woda lodowa, glikol), jak i ogrzewania (woda, glikol) –  szczególnie na etapie instalacji, uruchomienia i pierwszych tygodni pracy, następują duże zmiany ciśnienia.

Zmiany te wynikają z dwóch niezależnych procesów: rozszerzalności cieplnej czynnika oraz odpowietrzenia – czyli stopniowego usuwania powietrza z układu.

Napełniając instalację używamy najczęściej czynnika o temperaturze zbliżonej do pokojowej i musimy wówczas zdecydować do jakiego ciśnienia nabić układ, aby po ustaleniu się warunków w instalacji ciśnienie było jak najbardziej zbliżone do oczekiwanego ciśnienia pracy.

W tym artykule omówimy ogólny mechanizm tych zjawisk oraz przyjrzymy się czy i na ile możemy przewidzieć jakiego rzędu zmian możemy się spodziewać, aby oszczędzić sobie (lub ograniczyć) w przyszłości dodatkowych działań związanych z odpowietrzanie i uzupełnianie układu po uruchomieniu instalacji.