Jak oszczędzać energię elektryczną chłodząc halę?

By Redakcja SZEF UR | Lipiec 18, 2018

Osoby zarządzające zakładami z gorącą produkcją poszukują efektywnych sposobów na obniżenie temperatury wewnątrz budynku, które nie zrujnują ich budżetu. Problem chłodzenia hali, z którym się borykają, można potraktować jak zadanie matematyczne z wieloma zmiennymi. Te zmienne to m.in.: kubatura hali, rodzaj maszyn, zyski ciepła, wymagane warunki klimatyczne wewnątrz hali, layout maszyn. Poniżej przedstawiamy kilka przykładów takich zadań z gotowymi rozwiązaniami.

Zadanie 1.

Stefan S. jest kierownikiem utrzymania ruchu w zakładzie produkującym opakowania spożywcze. Zakład posiada certyfikację ISO 9001, HACCP i BRC. W hali o kubaturze 10 000 m³ wzniesionej w 2003 r. pracuje dwudziestoosobowa załoga obsługująca sześć drukarek fleksograficznych. Hala wyposażona jest w świetliki dachowe o łącznej powierzchni 230 m² oraz grawitacyjny system oddymiania w postaci klap jednoskrzydłowych z funkcją wentylacji, sterowanych elektrycznie. Hala wentylowana jest przez cały rok za pomocą sześciu grawitacyjnych wywietrzaków cylindrycznych.

Potrzeby Stefana S:

1. Usunięcie nadwyżki ciepła w okresie maj-wrzesień oraz poprawa wentylacji hali przy jak najmniejszym zużyciu energii elektrycznej.
2. Wentylowanie hali w każdych warunkach pogodowych (także przy silnym wietrze i podczas opadów) przy jednoczesnej ochronie procesu produkcyjnego przed insektami.
3. Zachowanie odpowiedniego poziomu higieny w hali.

Rys. 1. Wywietrzaki cylindryczne nie zapewniają odpowiedniej wentylacji w fabryce Stefana S.

Rozwiązanie:

1. Aby obniżyć temperaturę wewnętrzną o 8^oC przy minimalnym zużyciu energii, należy zamontować system wentylacji z chłodzeniem adiabatycznym z trzema jednostkami zewnętrznymi CoolStream S, ponieważ każda z tych jednostek przy wydajności 27 500 m3/h pobiera zaledwie 2,4 kW energii elektrycznej i 168 litrów wody kranowej. Jednostki są wyposażone w przepustnicę zabezpieczającą budynek w okresie zimowym przed niekontrolowanym zasysaniem zimnego powietrza.

2. Wymiana istniejących 8 klap jednoskrzydłowych na klapy żaluzjowe oddymiająco-wentylacyjne ECO z podstawą wentylacyjną WEA, posiadające certyfikację zgodną z PN-EN120101-2, umożliwi wentylowanie budynku przy silnych wiatrach bocznych oraz w czasie opadów atmosferycznych. Dodatkowo żaluzje wykonane z przeźroczystego poliwęglanu zagwarantują doświetlenie budynku w okresie zimowym, co wpłynie również na obniżenie rachunków za energię. Demontowana żaluzja górna klapy pozwoli na serwisowanie urządzenia z dachu, a siatka przeciw ingerencji insektów zabezpieczy proces produkcyjny.

3. Jednostki CoolStream S, wyposażone w filtr klasy M5 oraz lampę promieniowania UV-C, mają atest higieniczny oraz spełniają wymagania normy VDI6022. Tekstylne, perforowane kanały powietrzne, którymi rozprowadzane jest powietrze, można demontować i prać w pralni przemysłowej. Gwarantuje to odpowiednie warunki higieniczne w budynku.

 

Zadanie 2.

Anna A. jest właścicielką fabryki produkującej plastikowe komponenty z tworzyw sztucznych dla branży motoryzacyjnej, elektrotechnicznej, AGD oraz wyposażenia wnętrz. W hali o kubaturze 6 600 m³ pracująca na trzy zmiany załoga obsługuje dziesięć wtryskarek o mocy elektrycznej 440 kW każda. Obudowa hali jest wyposażona w pasma świetlne o łącznej powierzchni 335 m² z kwaterami uchylnymi do wentylacji, sterowanymi elektrycznie. Wentylacja hali odbywa się przez okna uchylne oraz dwa wentylatory wyciągowe.

Potrzeby Anny A:

1. Poprawa wentylacji hali w skali całego roku przy jak najmniejszym zużyciu energii elektrycznej.
2. Gwarancja wydajnej wentylacji przy zmieniającym się layoucie maszyn i przy braku miejsca na prowadzenie instalacji wentylacji z uwagi na zasięg pracy dwóch suwnic.
3. Deficyt powietrza i problemy z nadciśnieniem w hali.

Rys. 2. Po zainstalowaniu systemu CoolStream A Anna A. i jej pracownicy mogą pracować w odpowiednich warunkach.

Rozwiązanie:

1. Aby poprawić wentylację hali przez cały rok, nie zwiększając znacząco zapotrzebowania na energię elektryczną, należy zamontować cztery jednostki zewnętrzne systemu wentylacji z chłodzeniem adiabatycznym CoolStream A. Każda jednostka o wydajności 25 000 m³/h pobiera zaledwie 2,4 kW energii elektrycznej oraz 152 litry wody do chłodzenia budynku latem. Zimą komora mieszania umożliwi wykorzystanie ciepłego powietrza z przestrzeni poddachowej do ogrzania zimnego świeżego powietrza bez wykorzystania nagrzewnicy. Przez cały rok system dostarczy do hali doskonałej jakości powietrze, gdyż jednostki CoolStream A wyposażone w filtr klasy G4 mają atest higieniczny oraz spełniają wymagania normy VDI6022.

2. Rozprowadzenie powietrza przy użyciu tekstylnych perforowanych kanałów nawiewnych, wyposażonych w dysze kierunkowe, gwarantuje odpowiednią wentylację całego zakładu i nie koliduje z pracą suwnic i zmieniającym się layoutem maszyn.

3. Wymiana istniejących kwater uchylnych na sześć żaluzjowych klap wentylacyjnych WCO rozwiąże problemy z deficytem powietrza w hali. Klapy WCO umożliwiają wentylowanie budynku przy silnych wiatrach bocznych oraz w czasie opadów atmosferycznych. Żaluzje wykonane z przeźroczystego poliwęglanu zagwarantują doświetlenie budynku w okresie zimowym, co w dużym stopniu wpłynie na obniżenie rachunków za prąd.

Zadanie 3.

Wiktor V. zarządza procesem produkcji w zakładzie produkującym metalowe narzędzia ogrodnicze. W hali o kubaturze 4 300 m³ załoga obsługuje dziewięć pieców kuźniczych, generujących łącznie 800 kW zysków ciepła. Hala wyposażona jest w nawiewno-wyciągową centralę wentylacyjną.

Potrzeby Wiktora V:

1. Poprawa wentylacji w skali całego roku oraz obniżenie temperatury w budynku o 8°C latem bez ingerencji w infrastrukturę hali, przy jak najmniejszym zużyciu energii elektrycznej.
2. Zastosowanie ekologicznego systemu, który przyczynia się do zmniejszenie emisji CO₂ oraz umożliwia wtórne wykorzystanie wody do podlewania zieleni wokół zakładu.

Rys 3. Wiktor V. poprosił Colt o rozwiązanie problemów z wentylacją.

Rozwiązanie:

1. Aby nie ingerować w obecny system, należy zainstalować dwie jednostki zewnętrzne systemu wentylacji z chłodzeniem adiabatycznym CoolStream V jako element czerpny istniejącej centrali wentylacyjnej. Każda jednostka pracuje z wydajnością 20 000 m³/h. Jednostki nie mają wentylatora i potrzebują tylko 110 W energii elektrycznej do zasilania pompy wodnej, która zużywa 120 litrów wody.

2. Jednostki CoolStream V spełniają wymagania ekoprojektu ErP nr 2009/125/WE, a użyta w procesie chłodzenia woda może być ponownie wykorzystana jako woda szara, m.in. do podlewania zieleni.

 

Zadanie 4.

A z czym Ty się borykasz ? Jakie zadanie masz do rozwiązania? Przedstaw nam swój problem, my pomożemy Ci go rozwiązać.

 

Rys. 4 W rozwiązaniu jakiego problemu może pomóc Tobie Colt?

 

---

Autor:
Magdalena Gawrońska-Dudek
Project Manager w Colt International Sp. z o.o.
magdalena.dudek@pl.coltgroup.com
tel: +48 696 036 443
www.coolstream.pl

---