Snížení teploty ve výrobní hale při zachování potřebné vlhkosti

-- 30.06.2020

Continental Barum, s. r. o. se sídlem v Otrokovicích je výrobcem osobních, nákladních a industriálních pneumatik. Od roku 1992 je společnost součástí německého koncernu Continental AG. Gumárna chtěla otestovat inovativní systém ekologické ventilace přirozeným vzduchem a jeho účinnost ve svých reálných výrobních podmínkách na instalaci v samém centru haly o rozloze 350 000 m² poblíž lisovny pneumatik, která je zdrojem největšího teplotního zatížení.

Hlavními cíli bylo minimalizovat počet odstávek technologie kvůli teplotnímu diskomfortu, zlepšení pracovního prostředí pro zaměstnance, snížení mzdových kompenzačních nákladů s minimálními zásahy do provozu. Převedeno do řeči čísel to znamenalo snížit teplotu v hale o 5 °C při současném zachování vlhkosti do 60 %.

Řešení pomocí přirozené výměny vzduchu

Výběr padnul na společnost FAIRAIR, která se specializuje na systémová řešení velkoobjemové nízkonákladové přirozené výměny vzduchu, ochlazování a úpravy kvality vzduchu, modulární vytápění infrazářením, cirkulaci a narušování teplotních vrstev. Systém FAIRAIR High Volume – Low Energy (HVLE) staví na ekologických technologiích, které splňují nároky na extrémně dlouhou životnost, téměř nulovou údržbu a mimořádný poměr ceny a výkonu. Jedná se o průmyslové ventilační turbíny, velkoobjemové nízkorychlostní destratifikátory, evaporizéry s vodním výparníkem, vzduchové bariéry do vrat a plynové infračervené zářiče.

Na řadu tak přišlo nejprve termosnímkování potřebné k výpočtu teplotní bilance, na jejímž základě bylo zvoleno technologické řešení v podobě čtyř kusů adiabatického chlazení (výkon 60 000 m³), čtyř kusů ventilačních turbín o výkonu 40 000 m³, čtyř destratifikačních jednotek o výkonu 720 000 m³ a čtyř vzduchových clon k zábraně přetahování tepla. Funkčnost všech komponent zajistil FAIRAIR – CONTROL SYSTEM.

Výsledky

Během realizace nedošlo k přerušení provozu výroby. Celý systém disponuje velmi nízkou energetickou náročností – 8,5 kW. Oproti konvenčnímu řešení klimatizace se dostaneme na 25–40 % roční energetické spotřeby. Pořizovací náklady systému se pohybují na úrovni 30–40 % v porovnání s klimatizací. Ve výrobní hale došlo ke snížení teploty o 6,6 °C oproti venkovní teplotě při zachování požadované vlhkosti vzduchu 60 %.

Jak to celé funguje?

  1. Adiabatické evaporizéry v letním provozu přivádějí čerstvý venkovní vzduch skrze střechu/světlíky. Vzduch přitom čistí, zvlhčují a ochlazují min. o 7 °C. V zimním provozu jsou buď zcela odstaveny, nebo fungují jako prostý přívod venkovního vzduchu bez ochlazování.
  2. HVLS destratifikátory v letním provozu nabírají kvalitativně upravený vzduch a zajišťují jeho rovnoměrnou velkoobjemovou a bezprůvanovou distribuci s průtokem až 550 000 m³. Cirkulací vzduchu snižují teplotu až o 7 °C. V zimním provozu nabírají z prostoru pod střechou teplý vzduch a při velmi nízkých otáčkách jej tlačí směrem k podlaze. Dochází tak k vyrovnávání teplot vrstev vzduchu jejich narušením tzv. destratifikací až na rozdíl 2 °C mezi podlahou a střechou.
  3. Extraktory tepla v letním provozu vyrovnávají venkovní a vnitřní teploty a odvádějí spotřebovaný a znečištění vzduch ven skrz střechu. Permanentním vzdušným oplachem snižují teplotní zátěž až o 7 °C a odvádí vlhkost. V zimním provozu může být funkce turbín eliminována tak, aby nedocházelo k tepleným ztrátám.
  4. Vzduchové bariéry v letním provozu bariéra zabraňuje úniku chladného vzduchu recirkulací vzduchu z budovy, který usměrňuje do laminárního proudu, který proudí přes celou šířku otvoru. V zimě funguje pomyslný vodopád rychle proudícího vzduchu na stejném principu, ale s opačným efektem. Bariéra zabraňuje úniku ohřátého vzduchu z budovy. V obou případech systém vytváří efektivní bariéru mezi dvěma prostředími, snižuje nutnost častého otevírání vrat a tím prodlužuje životnost vrat, ale i chladících a topných systémů.
  5. Světlé plynové infrazářiče v zimním provozu infrazářiče efektivně napomáhají ke komfortní teplotě v objektu. Zahřáté keramické desky zařízení vysílají infračervené záření, které dále usměrňuje reflektor. Na rozdíl od běžných topidel, která foukají ohřátý vzduch, infrazářiče ohřívají vzduch nepřímou cestou. Ohřívají veškeré plochy jako stěny, předměty a pokožku s výsledkem příjemného pocitu tepla, podobně jako když je člověk v zimě na horách a svítí na něj sluneční svit. Zároveň tyto ohřáté plochy zvyšují teplotu okolního vzduchu.

Autor: Vítězslav Fejfar, z podkladů FAIRAIR