czwartek, październik 18, 2018

    Najnowsze wydanie


    PI 3/2018

okładka PI3

 

Optymalne ogrzewanie i wentylacja budynków logistycznych

34Budynki logistyczne, takie jak hale magazynowe czy centra logistyczne, budowane są przede wszystkim w celu osiągnięcia sukcesu biznesowego. Oczywiste jest zatem, że bieżąca sytuacja energetyczna skłania inwestorów z sektora przemysłowego i właścicieli takich budynków do poszukiwania możliwie najbardziej energooszczędnych metod ogrzewania i wentylacji hal przemysłowych i magazynowych. Duże znaczenie mają też kwestie zapewnienia odpowiednich warunków komfortu. Jakie rozwiązania warto wówczas brać pod uwagę?

Stworzenie odpowiednich warunków komfortu, zarówno dla ludzi, jak i procesów przemysłowych, to nadrzędne zadanie systemów grzewczych stosowanych w budynkach logistycznych. Zainstalowane urządzenia muszą się przy tym charakteryzować możliwie najlepszym współczynnikiem kosztów, a w przypadku rewitalizacji – krótkim okresem zwrotu inwestycji. Podczas projektowania rozwiązań istotna jest także specyficzna architektura budynków logistycznych, podobna dla większości obiektów, które charakteryzują się dużą kubaturą, wysokim poziomem dachu oraz dużymi otworami bramowymi. Są to trzy czynniki, które determinują prawidłowy dobór systemu HVAC. Ponadto duże zagęszczenie składowanych materiałów obliguje projektantów systemu HVAC do uwzględnienia dodatkowych wymagań wentylacji oddymiającej.

Wymagania klimatu wewnętrznego
Czynniki środowiska pracy w istotny sposób wpływają na stan zdrowia pracowników i efektywność ich pracy. Jednym z tych czynników jest temperatura. Wartość minimalnej temperatury w miejscu pracy określa rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej [1]. Jak można przeczytać w rozporządzeniu, w pomieszczeniach pracy pracodawca powinien zapewnić temperaturę odpowiednią do rodzaju wykonywanej pracy, nie niższą niż 14°C, chyba, że względy technologiczne na to nie pozwalają. W pomieszczeniach, w których jest wykonywana lekka praca fizyczna, oraz w pomieszczeniach biurowych temperatura nie może być niższa niż 18°C.

32Pod pojęciem pomieszczenia pracy należy rozumieć pomieszczenie przeznaczone na pobyt pracowników, w którym łączny czas przebywania tych samych pracowników w ciągu jednej zmiany roboczej jest dłuższy niż 2 godziny. Halę magazynową, logistyczną należy zatem zakwalifikować do pomieszczenia pracy.

W celu poprawnego opisu warunków termicznych panujących w pomieszczeniu, wprowadzono pojęcie temperatury odczuwalnej tod, odnoszące się do temperatury odczuwanej przez użytkownika. Wyrażona jest ona równaniem:

33gdzie:
tod – temperatura odczuwalna [°C],
tp – temperatura powietrza [°C],
tr – temperatura promieniowania [°C].
Temperatura odczuwalna dla człowieka jest średnią arytmetyczną wartości temperatury otoczenia oraz powierzchni otaczających. Pozwala ona na dokładniejsze opisanie warunków termicznych panujacych w pomieszczeniu w odniesieniu do bilansu termicznego człowieka.

Systemy grzewcze w halach logistycznych
W systemach HVAC wykorzystywane są różne zjawiska fizyczne. Pozwala to na dostosowanie się do wymagań danego budynku. Nie ma tzw. złotego środka, czyli rozwiązania idealnego, ponieważ cechy urządzeń będące zaletami w jednym przypadku, w innej sytuacji mogą być wadami czy też stanowić pewne ograniczenia. W odniesieniu do hal logistycznych: np. jeśli obiekt jest słabo zaizolowany termicznie lub nieszczelny, to ogrzewanie promieniowe (np. promiennikami wodnymi) będzie miało więcej zalet niż konwekcyjne (np. za pomocą nagrzewnic wodnych). Wybiera się zatem pewien kompromis, czyli system relatywnie korzystniejszy.

Kryteria oceny systemu grzewczego i ich przełożenie praktyczne. Oceniając system HVAC pod kątem zastosowania go w hali logistycznej, należy uwzględnić takie parametry, jak:

  • gradient temperatury,
  • rozkład temperatury,
  • dynamika pracy systemu.

Bardzo ważnym parametrem jest pionowy gradient temperaturowy (rys. 1). W zależności od sposobu montażu nagrzewnicy uzyskuje się jego różne profile.

3235Przy montażu nagrzewnicy w hali logistycznej, korzystnym rozwiązaniem pod względem pionowego gradientu temperaturowego, zarazem często stosowanym, jest montaż pionowy tego urządzenia, pod sufitem, gdyż nawet w dużych halach mierzone temperatury wzrastają pionowo o 0,15–0,3 K/m. Natomiast nie poleca się w tym wypadku naściennego montażu poziomego.

Ogrzewanie bazujące na promieniowaniu to rozwiązanie bardzo korzystne pod względem rozkładu temperaturowego. Praktyka wskazuje, że w budynkach o wysokości nawet do 4 m nie występują pionowe różnice wartości temperatury.
Ważnym parametrem podczas eksploatacji systemu jest dynamika jego reakcji, czyli czas nagrzewania i schładzania. Hale są użytkowane z różnym natężeniem, dlatego bardzo ważny jest czas, w którym system osiągnie zadaną wartość po okresie postoju czy obniżenia temperatury. Przyjmuje się, że czas ten powinien wynosić około pół godziny. Ogrzewanie konwekcyjne w tym przypadku wykazuje się dużą dynamiką, gdyż cała moc grzewcza służy podgrzaniu powietrza. Natomiast jeśli chodzi o promienniki, to sam proces promieniowania jest bardzo szybki, jednak jedynie w połowie składa się on na temperaturę odczuwalną.

32Warto pamiętać, że równomierny rozkład temperatury nie służy jedynie stworzeniu komfortowego klimatu w pomieszczeniach hali logistycznej. Wymagają tego również niejednokrotnie założenia produkcyjne. Uzyskanie pożądanego w danym wypadku rozkładu wartości temperatury umożliwiają aparaty grzewcze z nastawnym           kątem żaluzji nawiewnych.

(...)


Autor: dr inż. Maciej Danielak,
autor niezależny

Jeśli chcesz przeczytać pełną treść artykułu zamów prenumeratę lub e-wydanie.

homeWyszukiwarka

Repowermap

homeTagi

homeReklama

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem