System wentylacji i klimatyzacji dla hal logistycznych

Jeśli chodzi o projektowanie systemów wentylacji i klimatyzacji dla hal logistycznych, zawsze obowiązują podstawowe zasady mechaniki przepływu - niezależnie od konkretnych wymagań dotyczących temperatury w hali.

  • Blog
  • Klient końcowy - Inwestor
Zasady te mają wpływ na planowanie, instalację i ostatecznie koszty (operacyjne i inne) technologii wentylacji. Dla przykładu, ważne jest, aby dążyć do pionowego gradientu temperatury, który zminimalizuje straty ciepła poprzez utrzymanie wzrostu temperatury na jak najniższym poziomie, szczególnie w górnej części hali. Jednym ze sposobów osiągnięcia tego celu jest utrzymanie maksymalnej cyrkulacji powietrza w korytarzach. Warunki przepływu zostaną zoptymalizowane, na przykład, poprzez zastosowanie siatkowych systemów regałów, które są przepuszczalne i mają dużą szczelinę między nimi a podłogą.

Advantages of torsion air distributors

Specyficzne właściwości przepływu skrętnych rozdzielaczy powietrza - w tym opatentowany Air-Injector firmy Hoval - zapewniają, że powietrze wewnątrz hal logistycznych jest rozprowadzane dokładnie tak, jak jest to wymagane.

W trybie ogrzewania z rozdzielacza emitowany jest z dużą prędkością silnie skoncentrowany strumień powietrza, a wokół kolumny powietrznej powstaje podciśnienie. W rezultacie powietrze z otoczenia przemieszcza się z obszaru sufitu i, w mniejszym stopniu, z górnych półek w kierunku strumienia powietrza. Wraz ze wzrostem głębokości penetracji, strumień powietrza zwalnia, otaczające podciśnienie maleje, a powietrze z otoczenia jest indukowane. Następnie strumień dociera do dolnych półek.

Aby strumień mógł efektywnie przepływać do kolejnych półek, pomiędzy podłogą a regałem należy pozostawić przestrzeń od 0,2 do 0,3 metra (m). Ulepszona dystrybucja powietrza umożliwia optymalizację przepływu nawet w trzech korytarzach za pomocą szeregu kanałów powietrznych. (Patrz Rys. 1: Przepływ powietrza przez korytarze).
Rzędy półek ograniczają rotacyjnie symetryczny przepływ skrętnych dystrybutorów powietrza. Przody rzędów półek działają jak ściany, jeśli chodzi o przepływ powietrza, powodując powstawanie strumieni przyściennych. Mają one większy zasięg niż dysze otwarte i większą wysokość montażu niż w przypadku swobodnego przepływu. Wysokość ta może wynosić do 1,5 m.

Rys. 1: Przepływ powietrza przez korytarze: powietrze nawiewane pionowo z góry pozwala uzyskać niskie gradienty temperatury na całej wysokości. W hali o wysokości od ośmiu do dwudziestu metrów wartości te wynoszą zazwyczaj od 0,15 do 0,25 Kelvina.

Przestrzeganie ustawionych temperatur

Jeśli przechowywane towary nie mają żadnych szczególnych wymagań temperaturowych, idealna temperatura w pomieszczeniu wynosi zazwyczaj od temperatury niezamarzania do 16 stopni Celsjusza. Temperaturę około ośmiu stopni Celsjusza można uznać za niezamarzającą (w przypadku korzystania z systemów sterowanych wodą, bez glikolu i temperatury przełączania wynoszącej pięć stopni Celsjusza na statystyce mrozu). Poszczególne jednostki wentylacyjne są następnie obsługiwane z mocą cieplną wynikającą z maksymalnej możliwej różnicy temperatur przy ustalonej wysokości montażu i prądzie objętościowym. System sterowania on-off to wszystko, czego potrzeba, aby utrzymać temperaturę w pomieszczeniu bez mrozu i wystarczy zainstalować tylko kilka urządzeń.

Maksymalne dopuszczalne temperatury (górny limit temperatury)

Dotyczy to na przykład przechowywania żywności lub produktów farmaceutycznych i zwykle wynosi poniżej 25 stopni Celsjusza. W przypadku bezpośredniego zastosowania na górnych półkach, temperatura powietrza nawiewanego w trybie ogrzewania nie może przekraczać górnego limitu temperatury. Pozwala to tylko na niewielki zakres temperatur, a co za tym idzie, niską moc grzewczą, co oznacza, że do utrzymania temperatury należy zainstalować stosunkowo dużą liczbę jednostek wentylacyjnych.
W tym miejscu pojawiają się skrętne rozdzielacze powietrza, które zwiększają zakres temperatur i moc grzewczą. W trybie ogrzewania przepływ powietrza jest silnie skoncentrowany i nie ma potrzeby doprowadzania powietrza bezpośrednio do górnych półek. W rezultacie powietrze nawiewane może mieć temperaturę o około trzy stopnie Kelvina (K) wyższą niż wymagana górna temperatura graniczna. Wymagana moc cieplna może być wtedy osiągnięta przy użyciu mniejszej liczby jednostek, co zmniejsza początkową inwestycję i bieżące koszty operacyjne - i oczywiście jest to również dobra wiadomość dla środowiska.
W miesiącach letnich ustawione limity temperatury mogą być utrzymywane za pomocą recyrkulacji lub jednostek powietrza zewnętrznego. Powietrze z zewnątrz może być wykorzystywane do bezpośredniego i/lub pośredniego chłodzenia. Zautomatyzowane sterowanie systemem jest wysoce zalecane w celu ścisłego przestrzegania tych limitów temperatury.

Jeśli konieczne jest przestrzeganie dolnego i górnego limitu temperatury, kluczowy jest pionowy gradient temperatury. Jeśli na przykład towary muszą być przechowywane w temperaturze od 18 do 21 stopni Celsjusza (3 K), wysokość hali nie może przekraczać 12 m przy gradiencie 0,25 K/m.

Scentralizowane i zdecentralizowane dostawy mediów

Dostarczanie czynników grzewczych i chłodzących może być scentralizowane lub zdecentralizowane dla jednostek powietrza obiegowego i zewnętrznego. W przypadku hal logistycznych najlepszym rozwiązaniem są rozwiązania zdecentralizowane. Ich wdrożenie z recyrkulacją i/lub jednostkami powietrza zewnętrznego, wyposażonymi w odwracalne pompy ciepła, jest znacznie mniej kosztowne niż scentralizowane zasilanie składające się z systemu kotła, agregatu wody lodowej i powiązanego układu hydraulicznego. Ponieważ systemy zdecentralizowane nie wymagają pomieszczeń grzewczych, zachowana zostaje również cenna przestrzeń magazynowa. Kolejną zaletą zdecentralizowanych systemów ogrzewania i wentylacji jest to, że z konstrukcyjnego punktu widzenia poszczególne mniejsze obciążenia punktowe są łatwiejsze do zintegrowania z konstrukcją hali niż duże obciążenia indywidualne.

Powietrze nawiewane i stężenie zanieczyszczeń

Jeśli w hali używane są wózki widłowe z silnikiem wysokoprężnym, obowiązują dodatkowe przepisy techniczne specyficzne dla danego kraju. Aby uniknąć przekroczenia dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń, w razie potrzeby należy odpowiednio dostosować przepływ powietrza nawiewanego.
Nowoczesne elektryczne wózki widłowe są zasilane bateriami litowo-jonowymi. Podczas ich ładowania nie wydziela się wodór, co daje im przewagę nad standardowymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi. Oznacza to również, że ich stacje ładowania nie muszą być zgodne z dyrektywą ATEX dotyczącą ochrony przeciwwybuchowej i zapobiegania wybuchom oraz nie trzeba podejmować żadnych dodatkowych środków wentylacyjnych. Jeśli używane są systemy transportu półkowego, ciepło uwalniane przez systemy musi być brane pod uwagę przy obliczaniu obciążenia chłodniczego.