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.

Dobór ilości powietrza wyłącznie na „krotność wymian”

Krotność wymian to wygodny punkt wyjścia. Problem polega na tym, że sama kubatura nie mówi nic o lokalnych zyskach ciepła, emisji wilgoci czy rozmieszczeniu źródeł zanieczyszczeń.

Dwie hale o identycznej objętości mogą wymagać zupełnie innych strumieni powietrza, jeśli różni je technologia produkcji. Projekt oparty wyłącznie na krotności prowadzi często do przewymiarowania (zbędne koszty inwestycyjne i eksploatacyjne) albo niedowymiarowania systemu w newralgicznych strefach.

Wentylację należy liczyć od rzeczywistych obciążeń – ciepła jawnego, utajonego, emisji CO₂, pary technologicznej czy substancji szkodliwych – a nie wyłącznie od objętości pomieszczenia.

Więcej na temat krotności wymian w wentylacji.

Brak analizy organizacji przepływu powietrza

Można dobrać centralę o dużej wydajności, a mimo to mieć lokalne przegrzewanie, kondensację w narożnikach czy tzw. „martwe strefy” w istotnych miejscach pomieszczeń skutkujące zaleganiem pary wodnej, zaleganiem zanieczyszczeń, czy gradientem temperatury.

Powód jest prosty: powietrze nie przepływa tam, gdzie powinno i tak, jak powinno.

Nieprawidłowe rozmieszczenie nawiewów i wywiewów prowadzi do powstawania obszarów martwych, krótkiego spięcia nawiew–wywiew, rozwarstwienia temperatury i nierównomiernego rozkładu wilgotności.

Projekt wentylacji to w praktyce projekt drogi powietrza – od punktu nawiewu do miejsca wywiewu – a nie tylko dobór centrali.

Częstym problemem jest także projektowanie pomieszczeń bez uwzględnienia ich istotnego wyposażenia: linii produkcyjnych i elementów wyposażenia, które powinny być traktowane jak element pomieszczenia i być uwzględnione już na etapie projektowania.

Nieuwzględnienie ciepła utajonego

W obiektach przemysłowych, szczególnie w branży spożywczej, znaczną część obciążenia stanowi wilgoć.

Jeżeli projekt opiera się wyłącznie na mocy chłodniczej jawnej, może się okazać, że temperatura jest poprawna, ale wilgotność względna przekracza dopuszczalne wartości. W konsekwencji pojawia się kondensacja, pogorszenie mikroklimatu, a w skrajnych przypadkach – ryzyko problemów higienicznych.

Dobór chłodnicy bez analizy punktu rosy i udziału mocy utajonej to jeden z błędów, który najczęściej wychodzi dopiero w trakcie eksploatacji.

Pomijanie kwestii eksploatacyjnych

Centrala może być dobrana poprawnie, ale jeżeli nie przewidziano wystarczająco dużo miejsca na serwis urządzeń, na wymianę filtrów, dostępu do chłodnicy czy bezpiecznego odprowadzenia kondensatu, problemy pojawią się bardzo szybki.

Znamy przypadki, gdy serwisowanie urządzeń może zamienić się w koszmar, bo aby zbliżyć się do centrali wentylacyjnej wskazane byłyby podstawy akrobatyki sportowej serwisantów.

Projekt powinien uwzględniać rzeczywiste warunki montażowe, logistykę wniesienia urządzenia oraz dostęp serwisowy do wszystkich elementów eksploatacyjnych.

Brak bilansu ciśnień między pomieszczeniami

W wielu obiektach kluczowe jest utrzymanie nadciśnienia w strefach czystych lub podciśnienia w pomieszczeniach o emisji zapachów.

Brak analizy bilansu nawiewu i wywiewu prowadzi do niekontrolowanych przepływów między pomieszczeniami, przenoszenia wilgoci i zanieczyszczeń.

Wentylacja nie działa w oderwaniu od reszty budynku – jest elementem całego układu ciśnień.

Przewymiarowanie systemu „na zapas”

Współczynnik bezpieczeństwa jest podstawą poprawnego projektowania, zawsze należy przewidywać, że obliczenia są tylko obliczeniami i zapewnić margines błędu dla niepewności projektowych, materiałowych i wykonawczych.

Ale jeśli zdrowy współczynnik bezpieczeństwa zamieni się w projektowanie na zapas, może to oznaczać nie tylko znacząco wyższe koszty inwestycyjny, ale także większe zużycie energii oraz gorszą pracę przy niższym obciążeniu.

System powinien być projektowany pod realne warunki pracy, a nie maksymalne, hipotetyczne scenariusze, które w praktyce rzadko występują.

Brak analizy zmienności pracy obiektu

Obciążenia w zakładach przemysłowych często zmieniają się dynamicznie w ciągu doby i w zależności od sezonu. Projekt nieuwzględniający tej zmienności prowadzi do systemu pracującego przez większość czasu nieoptymalnie.

Dobrze zaprojektowany system powinien uwzględniać zarówno zmienność wynikającą z warunków zewnętrznych jak również tę wynikającą z technologii produkcji.

Dobrym przykładem są zakłady spożywcze i cykliczne okresy mycia pomieszczeń i linii produkcyjnych. Dobry system wentylacji powinien spełniać swoją funkcję w każdym okresie pracy i szybko adaptować się do zmienności warunków zewnętrznych i wewnętrznych.

Podsumowanie

Najczęstsze błędy w projektowaniu wentylacji nie wynikają z braku znajomości norm. Wynikają z pominięcia fizyki przepływu oraz realiów eksploatacyjnych.

Skuteczny projekt powinien zaczynać się od analizy rzeczywistych obciążeń, uwzględniać organizację przepływu, rozdzielać ciepło jawne i utajone, zawierać bilans ciśnień oraz przewidywać serwis i eksploatację.

Dopiero wtedy system będzie pracował stabilnie, ekonomicznie i zgodnie z wymaganiami technologicznymi obiektu.