Centrální nebo decentrální větrání haly? Průvodce, který vám pomůže se rozhodnout
Kdy má smysl použít centrální větrání haly a kdy naopak decentrální? Neutrální srovnání od Ing. Jürgena Dorenburga se zabývá technickými aspekty, výhodami pro zákazníky a otázkou financí.
Nejprve musí být stanoven objemový průtok přiváděného a odváděného vzduchu. Poté lze navrhnout technologii větrání. Na výběr jsou dva systémy:
- CENTRÁLNÍ SYSTÉM: jedna jednotka zpracovává vzduch centrálně a pomocí vzduchotechnického potrubí ho přivádí do haly.
- DECENTRÁLNÍ SYSTÉM: tento systém se skládá z několika menších a výkonově slabších větracích jednotek. Jednotky přímo nasávají venkovní vzduch, filtrují ho, ohřívají nebo ochlazují a přivádí ho do specifických (příslušných) zón. V tomto případě není potřeba žádné vzduchotechnické potrubí.
V závislosti na konstelaci nabízí výhody jeden nebo druhý systém. Proto se vyplatí podívat se na hlavní rozdíly mezi těmito systémy:
- centrální větrací systémy váží přibližně třikrát více než všechna potřebná decentrální zařízení dohromady. Kromě centrální větrací jednotky by mělo být v celkové hmotnosti započítáno i vzduchotechnické potrubí včetně regulátorů objemového průtoku, protipožárních klapek, tlumičů hluku a distribučních elementů.
- nižší hmotnost znamená možnost zvolit jednodušší nosnou konstrukci haly. To umožňuje nákladově efektivnější výstavbu.
- integrace decentrálních zařízení do infrastruktury výrobní haly je často jednodušší než instalace vzduchotechnických rozvodů mezi jeřábovými dráhami, dopravníkovými systémy a jiným obslužným vybavením.
- tam, kde není vzduchotechnické potrubí, nemůže docházet ani k žádnému úniku. To znamená, že není zapotřebí zvyšovat objemový průtok, aby se ztráty kompenzovaly.
- absence vzduchotechnického potrubí snižuje požadavky na údržbu v souladu s hygienickými předpisy – například v Německu dle VDI 6022.
Srovnání centrálních a decentrálních systémů však znamená více než jen výrazné snížení hmotnosti a absenci potrubního systému.
- decentrální systémy vám umožňují postupně a jednoduše rozšiřovat nejenom nové systémy, ale i ty stávající.
- u decentrálních systémů je možné provádět údržbu během provozu v hale, neboť vypnutí jednotlivých přístrojů na krátkou dobu obecně nezpůsobí žádné komplikace.
Výhody pro projektanty a instalační firmy
- projektantům je usnadněna projekční práce, protože decentrální jednotky jsou dodány již z výroby připravené k okamžitému spuštění do provozu.
- instalační firma může počítat s kratším časem instalace, protože jednotky jsou dodávány kompletně funkčně vybavené a elektricky zapojené.
- provozovatel se těší z větší spolehlivosti celého systému vzhledem k použití většího počtu zařízení.
Integrace různé koncepce proudění vzduchu
Aby hala naplnila svůj potenciál, musí se distribuce vzduchu se směšovacím a/nebo vrstveným způsobem větrání přizpůsobit požadavkům.
U decentrálního systému je distribuce vzduchu integrovaná v jednotlivých zařízeních. Ve standardní konfiguraci se pro směšovací způsob větrání používají vířivé vyústky. V případě vrstveného větrání, kdy je využita stratifikace, je přiváděný vzduch distribuován pomocí textilního potrubí nebo anemostaty, které jsou umístěny v a nebo přímo nad pracovním prostorem. Za tímto účelem musí být instalováno vzduchové potrubí z jednotky až k distribučnímu elementu – úkol, který je nezbytný pro centrální systémy.
Pro dosažení cíleného přívodu vzduchu do konkrétní oblasti je možné použít dýzy s dlouhým dosahem.
V případě, že jsou použity různé systémy distribuce vzduchu, musí mít alternativní distribuční element stejnou tlakovou ztrátu jako integrovaný standardní distribuční prvek.
Koncepce měření a regulace (MaR)
Větrací systém je efektivní pouze tehdy, dokáže-li jednotlivé oblasti v hale ošetřit s proměnným objemovým průtokem a rozdílnou teplotou přiváděného vzduchu. V případě centrálního systému to může být velice technicky náročné a nákladné: Rozvody vzduchotechnického potrubí potřebují regulátory objemového průtoku, stejně jako žaluziové klapky a případně i doplňkové topné registry nad rámec ústředního ohřevu v centrální vzduchotechnické jednotce.
Decentrální systémy ošetřují prostory haly prostřednictvím jedné nebo více jednotek. Ty mohou být odlišného typu a v závislosti na požadavcích mohou být provozovány také v různých provozních režimech. Takto je možné nevyužité části haly vytápět pouze pomocí cirkulačního režimu, zatímco ostatní oblasti haly jsou zásobovány venkovním vzduchem.
Decentrální uspořádání jednotek musí zohledňovat architekturu technologie měření a regulace (zkráceně MaR). Tím jsou zajištěny dvě věci:
- různé typy jednotek lze řídit a regulovat v různých provozních režimech s proměnnými průtoky a teplotami přiváděného vzduchu.
- pokud jsou jednotlivé zóny haly využívány v různých časech, mohou být tyto zóny individuálně větrány, ohřívány nebo chlazeny.
Proto lze systém přizpůsobit různým požadavkům v každé oblasti, které vyplývají z lokální tepelné zátěže a/nebo znečištění škodlivými látkami. Individuální možnosti variabilního řízení systému jsou samotnými uživateli vysoce ceněny.
Za účelem dosažení této flexibility vyžadují jednotky kromě obvyklých funkcí jednoduchého regulátoru také koncept zóny, softwaru pro správu zóny a ovládací modul:
- koncept zóny pro jednotku a hydrauliku definuje funkci jednotlivých zařízení v celé síti. Regulátor zóny slouží jako rozhraní s prostředím systému: přebírá nadřazené funkce jednotky a ovládá například provozní režimy, časy, parametry, chybové vstupy a poruchová hlášení.
- s přizpůsobeným softwarem pro správu zón lze vytvářet řídicí zóny s jednotkami, které splňují stejné požadavky. Každá jednotka je ovládána individuálně a autonomně pomocí ovladače, což vyžaduje vlastní hydraulické spínání jednotky.
- regulační modul umožňuje přiřazení jednotky ve struktuře systému a zadávání provozních režimů, časů a parametrů.
Možnost integrace do nadřazeného systému měření a regulace budov přes komunikační protokol nebo internet je dnes již standardem.
Porovnání nákladů
Aby bylo možné porovnat náklady na centrální a decentrální systémy je nutné vzít v úvahu investice, provoz i údržbu. Měřítkem jsou v tomto případě celkové náklady na vlastnictví.
Celkově není v nákladech téměř žádný rozdíl. Podrobná analýza však ukázala, že jednotlivé položky, ke kterým jsou náklady přiřazovány, se pro každý systém poměrně liší.
| Položky systému | Centrální systém | Decentrální systém |
|---|---|---|
| Jednotka, venkovní instalace | 40 % | 85 % |
| Potrubí a distribuční prvky | 40 % | ÷ |
| MaR | 20 % | 15 % |
| Celkový systém | 100 % | 100 % |
Tabulka: Podíly investičních nákladů u centrálních a decentrálních systémů /1/
Položka „Jednotka, venkovní instalace“ zahrnuje v případě centrálního systému montáž zařízení a v případě decentrálního systému osazení jednotek na střechu. Položka „Potrubí a distribuční prvky“ zahrnuje i instalaci jednotlivých prvků. Náklady na MaR při srovnatelných regulačních funkcích jsou u centrálních systémů o něco vyšší, a to se odpovídajícím způsobem odráží v tabulce. Zároveň je ale zřejmé, že i přes porovnání jednotlivých položek nelze vyvodit žádný smysluplný závěr.
Závěr
Decentrální systémy ve většině případů splňují rozmanité požadavky na větrání hal lépe než centrální systémy. Zaručují optimální klimatické podmínky, čímž zvyšují nejen pracovní výkony, ale také samotný komfort pobytu v halách. Jsou navrženy jako technicky samostatná řešení nabízející velkou flexibilitu provozu. Aby bylo možné plně využívat výhod decentralizovaných systémů, je potřeba řídící systém, který zohlední jejich strukturu.
Hlavní činností firmy Hoval je výroba a prodej tepelné techniky a vzduchotechniky, podpora projektování, spolupráce s investory a developery při tvorbě komplexních řešení s ohledem na efektivnost a úsporu provozních nákladů, zajištění spolehlivého provozu ...