Kako dizajnirati fleksibilan ventilacijski sustav za visoke hale?

Stalni razvoj e-trgovine stvorio je kod sve brojnijih industrijskih i logističkih tvrtki potrebu za brzom prilagodbom kapaciteta skladištenja, jedan od ključnih čimbenika uspjeha njihovog poslovanja. Proizvodi koji se lako pohranjuju opstaju pod svjetlom infracrvenih grijača ili izravnim sustavima grijanja zraka. Ali neki proizvodi zahtijevaju veće mjere opreza u vezi sa skladištenjem. Decentralizirana ventilacijska rješenja posebno se preporučuju za skladišta kao i za sve zgrade velikog obujma, tj. visoke hale, posebno one namijenjene za skladištenje zahtjevnih proizvoda kao što su hrana, lijekovi i osjetljive komponente.

Tržište logističkih hala kontinuirano raste. Stoga i njihovi sustavi grijanja trebaju biti što fleksibilniji kako bi zadovoljili potrebe svojih korisnika.

Stručnjaci u industriji sve su oprezniji u korištenju podnog grijanja za zagrijavanje velikih prostora. Smatraju da je podno grijanje presporo da bi se zadovoljile promjenjive potrebe visokih hala kao što su npr. skladišni prostori. Osim toga, previše ujednačen prijenos topline može ograničiti načine na koje se prostor koristi. Uz to, podno grijanje donosi ograničenja za pozicioniranje i učvršćivanje stalaža s robom ili velikih strojeva, koji kasnije mogu postati problematični u slučaju prenamjene hale ili ako npr. prijevozna vozila vrše prevelika točkasta opterećenja na podu.

Funkcionalni model Hovalovog rješenja za grijanje velikog prostora s generatorom topline (plinski kondenzacijski kotao UltraGas^® 2) te decentraliziranom cirkulacijom zraka.

Hovalov prijedlog rješenja fleksibilan je modularni dizajn po principu "ključ u ruke" koje se sastoji od jedinica za proizvodnju topline, grijanja i recirkulacije zraka te upravljanja različitim temperaturnim zonama. Ovaj skalabilni sustav može se prilagoditi gotovo svakoj veličini hale. Njegova struktura ne samo što pojednostavljuje planiranje, nego skraćuje i vrijeme provedbe projekta jer su gotovo svi koraci proizvoda standardizirani, a cijelo rješenje dolazi iz jednog izvora (istog proizvodača i dobavljača).

Hoval rješenje za ventilaciju i grijanje npr. velikog skladišnog prostora sastoji se od sljedećih osnovnih modula:

• UltraGas^® 2 dvostruki podni plinski kondenzacijski kotao
• Upravljački modul
• TopVent^® jedinice za recirkulaciju zraka s patentiranim Air-Injector distributerom zraka za ravnomjernu raspodjelu topline kroz cijelu halu. Stratifikacija je pritom samo 0,15 K/m što je nedostižna vrijednost za većinu drugih velikih sustava za grijanje prostora.

Decentralizirane jedinice za recirkulaciju zraka mogu se optimalno integrirati u infrastrukturu hale, a da ne postanu prepreka za stalaže, dizalice i vodove.

Jedna od prednosti ovog modularnog rješenja s centraliziranom jedinicom za proizvodnju topline i decentraliziranim jedinicama za recirkulaciju zraka je ta što korisnici mogu birati između nekoliko izvora energije. Alternative prirodnom plinu, koji je daleko najčešći izvor topline u velikim zgradama, su dizalice topline, peleti, solarna energija ili integracija svih tih izvora energije konvencionalnim sustavima. Posebna Smart Grid funkcija omogućuje spajanje izvora energije koji zahtijevaju cjevovod (prirodni plin, električna energija, centralizirano grijanje) s obnovljivim izvorima energije (peleti, solarna energija) proizvodnjom topline s dvojnim gorivom. Zbog širenja upotrebe obnovljive energije, Hoval vjeruje da će proizvodnja topline s dvojnim gorivom postati sve važnija u budućnosti.

Veletrgovac hranom i gotovim proizvodima želio je proširiti svoju logističku platformu. Izazov je bio sistematizirati module toplinske, ventilacijske i upravljačke funkcije kako bi se u vrlo kratkom vremenu organiziralo planiranje i provedba projekta. U ovom slučaju, dimenzije logističkog distribucijskog centra bile su: 145 m duljina, 125 m širina i 12 m visina. Gubitak topline iznosio je 910 kW ili 4.2 W/m3. Uvjet je bio da se hala podijeli na četiri područja za odvojeno upravljanje i kontrolu tih područja. Iskustvo je pokazalo da se uštede energije od 10 do 20 % mogu postići iskorištavanjem kontrolnih zona prema potrebi, ovisno o vremenu izvršavanja i količinama koje treba pohraniti.

Generator topline bio je dvostruki podni plinski kondenzacijski kotao (UltraGas^® 2 900D) s a nazivnim učinom grijanja 2 x 450 kW. Takva dva kotla standardne učinkovitosti od 109% mogu raditi u modulirajućem načinu rada. Sama učinkovitost kotla pritom je veća pod djelomičnim opterećenjem nego pri punom opterećenju; Učinkovitost se također povećava za oko 2% kada kotlovi paralelno rade u modulacijskom načinu rada. Dodatno povećanje učinkovitost postiže se pomoću kaskadnog povratnog dovoda u kotao, u kojem se obje povratne cijevi - one iz recirkulacijskih sustava grijanja zraka (niske) i zagrijavanja pitke vode (visoke) - sukcesivno uvode u Izmjenjivač topline dimnih plinova. 

Drugi uređaj koji stoji iza rješenja za grijanje i hlađenje ovog velikog prostora je TopVent^® decentralizirana jedinica za recirkulaciju zraka razvijena za hale s visinom stropa od 4 do 25 m. Ovaj sustav bez kanala uvelike pojednostavljuje ugradnju i ne utječe na infrastrukturu hale (dizalice, stalaže, transporteri, dovodni vodovi itd.). Nepostojanje zračnih kanala također smanjuje i zahtjeve za energijom potrebnom za dovod zraka.

U ovdje opisanom projektu ugrađeno je 29 TopVent^®  jedinica za učinkovito prozračivanje hale. Protok zraka po jedinici je 8 700 m³/h, a maksimalni učin grijanja 137 kW. Zahvaljujući Air-Injectoru, samopodešavajućem rotirajućem distributeru zraka, moguće je precizno podesiti raspon protoka zraka prema visini ugradnje i unutarnjoj infrastrukturi.

Air-Injector sustav podešava protok zraka prema okolnoj konfiguraciji prostora pomoću posebnog algoritma.

Skladišne i druge visoke hale dvorane trebaju se moći koristiti na fleksibilan i raznovrsan način. To vrijedi i za iznajmljene hale, na čiju uporabu još snažnije utječu logističke strategije i ekonomski utjecaji. Iz tog razloga, Hoval je htio da njegov decentralizirani sustav grijanja za velike prostore sustav sadrži mogućnost zonske kontrole. Ovaj pristup omogućuje grijanje, ventilacija i hlađenje prema površini dvorane, na temelju realnih potreba (u vidu vremena i željene temperature), čime se također smanjuju troškovi energije.

Neovisno o zonskoj kontroli, upravljačka ploča može aktivirati svaki uređaj i njegov Air-Injector pojedinačno te ih autonomno regulirati pomoću algoritma. Kontrolna funkcija koja izračunava raspon protoka zraka uzima u obzir razliku temperatura između dovodnog zraka i okolnog zraka u relevantnim područjima. Ovisno o tome, prilagođavaju se protok dovodnog zraka i putanje difuzije zraka što pomaže izbjeći propuh. Ako u nekom trenutku postane potrebno povećati halu, proširenje zonske kontrole može se jednostavnoje i brzo učiniti.

Svojim modularnim i skalabilnim dizajnom, Hoval rješenje za grijanje i hlađenje velikih hala nudi maksimalnu fleksibilnost za sve vrste i namjene velikih prostora. Ova studija slučaja opisuje kako razviti rješenje koje se može prilagoditi trenutnim kao i budućim logističkim potrebama korisnika koje je moguće lako projektirati, brzo instalirati i implementirati.

Ovim rješenjem, Hoval je u mogućnosti predstaviti koncept grijanja, ventilacije i upravljanja po principu "ključ u ruke" za sve potrebe grijanja velikih prostora. Ušteda vremena i troškova.

Također poboljšava profitabilnost za same investitore. Uz to, zahvaljujući stvaranju kontrolnih zona, sustavi grijanja mogu učinkovito odgovoriti na različite stope iskorištenosti hale s obzirom na različite vrste pohranjene robe. Uz mogućnost grijanja s dvojnim gorivom koji koristi i konvencionalne i obnovljive izvore energije, Hovalovo rješenje može se fleksibilno prilagoditi budućim konceptima opskrbe energijom putem pametne mreže i u skladu s odredbama o obnovljim izvorima energije.


Kontaktirajte Hovalove stručnjake i saznajte iz prve ruke kako možete projektirati i ugraditi svoj decentralizirani sustav klimatizacije - dogovorite besplatne konzultacije!