Blog

Wprowadzenie

W projektowaniu wentylacji i klimatyzacji wyznacza się kilka grup obciążeń wpływających na stan powietrza w pomieszczeniu: zyski ciepła, zyski wilgoci oraz zanieczyszczenia gazowe i pyłowe. O wymaganym strumieniu powietrza nie decyduje więc zawsze wyłącznie temperatura — czasem ważniejsza okazuje się wilgoć albo emisja zanieczyszczeń technologicznych. W praktyce jednak, szczególnie w halach produkcyjnych, maszynowniach, serwerowniach i pomieszczeniach technicznych, to właśnie zyski ciepła od urządzeń są jednym z kluczowych składników bilansu.

Dlatego dokładne policzenie tego składnika jest sprawą bardzo istotną, zbyt nisko oszacowane zyski kończą się przegrzewaniem pomieszczeń, problemami z komfortem pracy i niestabilnością procesów technologicznych. Z kolei przewymiarowanie oznacza wyższe koszty inwestycyjne, większe centrale, większe agregaty chłodnicze, większe kanały i droższą eksploatację.

W niniejszym artykule zajmiemy się wyłącznie zyskami ciepła od urządzeń. Pomijamy tu zyski od ludzi, nasłonecznienia i inne składowe, żeby skupić się na jednym, bardzo praktycznym zagadnieniu.

Wstęp

W projektowaniu systemów wentylacji i klimatyzacji jednym z kluczowych, a zarazem najbardziej zmiennych obciążeń cieplnych są zyski ciepła pochodzące od promieniowania słonecznego. Dla instalacji przemysłowych, hal produkcyjnych czy dużych obiektów komercyjnych, błędne oszacowanie tego komponentu może prowadzić do przewymiarowania central wentylacyjnych, niepotrzebnego wzrostu kosztów inwestycyjnych, lub – co gorsza – niedoboru mocy chłodniczej w szczycie letnim.

W codziennej praktyce inżynierskiej nie zawsze mamy czas na żmudne obliczenia z użyciem zaawansowanego oprogramowania symulacyjnego czy skomplikowanych norm. Potrzebujemy metody, która pozwoli szybko, przy biurku lub nawet na obiekcie, oszacować rząd wielkości zysków słonecznych dla każdej ze stron świata.

Naszym celem więc było stworzenie prostego artykułu, w którym będzie zawarta kompletna wiedza do szybkiego oszacowania zysków ciepła od nasłonecznienia, bez konieczności sięgania po tabele współczynników zacienienia, skomplikowane kąty padania promieni czy zewnętrzne bazy danych. Wystarczy znajomość powierzchni przegrody, jej orientacji i podstawowy współczynnik zacienienia.

Wprowadzenie

W projektach wentylacji przemysłowej temat ATEX pojawia się bardzo często. Wystarczy informacja, że w procesie technologicznym mogą występować gazy, opary lub pyły palne i natychmiast pojawia się pytanie:

Czy centrala wentylacyjna musi być wykonana w standardzie ATEX?

W praktyce odpowiedź wcale nie jest oczywista. W wielu instalacjach przemysłowych pełna centrala ATEX w ogóle nie jest potrzebna, a wystarczającym rozwiązaniem jest zastosowanie zespołu wentylatorowego w wykonaniu przeciwwybuchowym.

Żeby to dobrze zrozumieć, trzeba zacząć od podstawowego pytania: gdzie faktycznie może pojawić się atmosfera wybuchowa.

Wprowadzenie

Projekt wentylacji można wykonać poprawnie po względem formalnym. Można poprawnie policzyć strumienie powietrza, dobrać odpowiednią centralę, spełnić wymagania WT i PN-EN i poprzeć wszystkoo przekonującymi obliczeniami. A mimo to – na etapie użytkowania instalacji okazuje się, że system nie pracuje tak, jak zakładano.

Dlaczego tak się dzieje?

O skuteczności wentylacji nie decydują wyłącznie obliczenia i zastosowanie się do odpowiednich norm. Decyduje rzeczywista fizyka przepływu powietrza i zasady, które często trudno jest spisać w podręczniku poprawnego projektowania, wynikające z lat doświadczeń projektanta popartych praktyką wykonawczą.

Poniżej zebraliśmy kilka najczęściej spotykanych błędów, które regularnie obserwujemy szczególnie w projektach, w zakładach spożywczych.

W projektowaniu instalacji wentylacyjnych dużo uwagi poświęca się doborowi mocy wymienników, parametrom czynnika, spadkom ciśnień czy charakterystyce zaworu regulacyjnego. Znacznie rzadziej analizowana jest kwestia odległości zaworu 3-drogowego od chłodnicy lub nagrzewnicy wodnej. Tymczasem właśnie ten pozornie drugorzędny detal montażowy może w istotny sposób wpłynąć na stabilność regulacji temperatury nawiewu, bezpieczeństwo pracy nagrzewnicy oraz komfort eksploatacyjny całej instalacji.

Czy istnieją formalne ograniczenia w tym zakresie? Jak ocenić, czy przyjęta odległość jest bezpieczna? I kiedy kilka metrów rury zaczyna realnie wpływać na pracę centrali? Poniżej przedstawiamy analizę problemu z punktu widzenia hydrauliki i automatyki.

Na czym polega wibroizolacja centrali wentylacyjnej?

Wibroizolacja to zespół środków technicznych mających na celu ograniczenie przenoszenia drgań z urządzenia na jego otoczenie i konstrukcję budynku. Innymi słowy, dzięki elementom elastycznym oddzielającym centralę od podłoża minimalizuje się przekazywanie wibracji powstających wewnątrz urządzenia. Stosuje się w tym celu specjalne wibroizolatory – sprężyste elementy (gumowe, elastomerowe lub sprężynowe), które podkłada się pod ramę lub stopy centrali. Tworzą one „elastyczne podparcie”, znacząco redukując drgania przenoszone na posadzkę czy strop.

Pojedyncze mroźne dni a temperatura obliczeniowa zimą.

W obliczu kolejnych mroźnych dni, gdy temperatura zbliża się lub spada poniżej wartości obliczeniowych, szczególnie zasadne staje się pytanie o aktualność stosowanych standardów projektowych. Czy w świetle tych epizodów można nadal mówić o globalnym ociepleniu? A może należy ponownie przemyśleć przyjmowane temperatury obliczeniowe dla instalacji HVAC?

Standardowe podejście inżynierskie bazuje na analizie statystycznej długoterminowych danych klimatycznych, a nie na jednorazowych anomaliach pogodowych. Innymi słowy, systemy HVAC są projektowane tak, aby radziły sobie z typowymi zimami. Sporadyczne ekstremalne mrozy mogą powodować krótkotrwałe odchylenia od pełnego komfortu. Jest to akceptowalne i przewidziane w metodyce projektowania. Zamiast ulegać emocjom „zimy stulecia”, warto spokojnie przeanalizować normy i dane statystyczne stojące za wyborem temperatury projektowej.

Wprowadzenie

Zimowa temperatura obliczeniowa to umownie przyjęta wartość temperatury zewnętrznej, używana do obliczeń projektowych systemów ogrzewania i wentylacji. Innymi słowy, jest to temperatura powietrza na zewnątrz budynku, jaką przyjmuje się jako punkt odniesienia podczas wymiarowania instalacji grzewczych i obliczeń nagrzewnic w centralach wentylacyjnych. Dzięki temu projektowane systemy są w stanie utrzymać wymagane warunki wewnętrzne nawet w najchłodniejsze dni zimy. W praktyce oznacza to, że instalacje wentylacyjne muszą być zaprojektowane tak, aby przy tej właśnie temperaturze zewnętrznej zapewnić dostarczenie odpowiedniej ilości ciepła do ogrzania napływającego powietrza zewnętrznego oraz utrzymania zadanej temperatury w pomieszczeniach.

Projektując centralę wentylacyjną, projektant co do zasady przewiduje przestrzeń serwisową – w maszynowni lub na dachu – umożliwiającą swobodne wykonywanie przeglądów, wymian filtrów i prac eksploatacyjnych. Tak wygląda teoria.
W praktyce bardzo często projekt i wykonanie toczą się równolegle, dokumentacja bywa uzupełniana powykonawczo, a decyzje zapadają etapami.

Jednym z najczęstszych i najbardziej problematycznych błędów, które z tego wynikają, jest niewłaściwie dobrana strona wykonania centrali wentylacyjnej – błąd, który często ujawnia się dopiero po dostawie urządzenia na obiekt. Częstym błędem jest także niewystarczająca przestrzeń przewidziana do obsługi urządzenia.

Wprowadzenie

W centralach wentylacyjnych z nagrzewnicami wodnymi sposób podłączenia hydraulicznego ma bezpośredni wpływ na stabilność regulacji temperatury nawiewu, warunki pracy wymiennika oraz zachowanie instalacji w okresie zimowym. Jednym z kluczowych elementów tego układu jest położenie pompy obiegowej względem zaworu regulacyjnego.

W dokumentacjach techniczno-ruchowych central wentylacyjnych spotyka się kilka wariantów podłączeń nagrzewnic. Choć schematy te mają charakter poglądowy, pokazują one różne koncepcje pracy hydraulicznej. W praktyce różnice pomiędzy nimi są istotne i powinny być świadomie analizowane już na etapie projektu, a nie dopiero podczas uruchomienia lub eksploatacji.

W artykule omawiamy trzy najczęściej spotykane warianty podłączenia nagrzewnic wodnych, koncentrując się na konsekwencjach technicznych każdego z nich.