Légkezelő berendezések és a szűkös gépészeti tér

Amikor egy építkezésen a szó legszorosabb értelmében szűkös a hely, speciálisan tervezett légkezelő berendezésekre van szükség. Mivel egy meglévő épületben sem a légteljesítményre vonatkozó követelmények, sem a beépítési helyek nem változtathatók, ezért a légkezelő egység méreteit és ezáltal belső szerkezetét egyedileg kell a helyi viszonyokhoz igazítani.

A légtechnikai projektek kezdetén gyakran egymásnak ellentmondó követelmények vannak:

1. A technológiának a lehető legenergiahatékonyabbnak kell lennie, és meg kell felelnie bizonyos követelményeknek, például az ErP-irányelvnek az üzemeltetési költségek hosszú távú megtakarítása érdekében.

2. Szűk a hely a légkezelő berendezések elhelyezésére. Ha a meglévő épületben szerkezeti vagy optikai okokból, valamint műemlékvédelmi követelmények miatt nem lehetséges a tető beépítése, akkor a beltéri beépítéshez gyakran olyan helyiségeket kell használni, amelyek alkalmatlanok a szabványos technológia kiépítésére.

3. A szállítási, összeszerelési és üzembe helyezési időkeretek gyakran szűkösek.

A VDI 2050 szerint egy gépészeti központ terület- és helyigényét a légkezelőgépek száma, a térfogatáram, a készülékek felszereltsége és a csatornarendszerhez csatlakozó elemek határozzák meg. A karbantartáshoz és takarításhoz szükséges helyet, a közművezetékek és az épületautomatizálás helyigényét is figyelembe kell venni.

Csökkenő energiafogyasztás

A „helyproblémák” témája ebben az összefüggésben nem új keletű, de a megnövekedett energetikai követelmények következtében egyre élesebbé vált. 2016. január 1. óta a 1253/2014/EG EU rendelet (mint az Európai Unió 2009/125/EG ErP irányelvének végrehajtási intézkedése) igazi lökést adott a légkezelő berendezéseknek az energiahatékonyság irányába.

A levegő sebessége harmadik hatványon befolyásolja a légkezelő egység elektromos energiafogyasztását. Míg néhány éve még 2,5 m/s volt a tervezési alap, mára az átlagos légsebesség a légkezelő keresztmetszetében 1,9 m/s-ra csökkent. Az RLT 01-es irányelv A+ energiahatékonysági osztályának elérése érdekében legfeljebb 1,8 m/s légsebesség megengedett. Ez a DIN EN 13053 szerinti V2 sebességosztálynak felel meg.

Ha a légsebesség csökken, nő a keresztmetszet és a helyigény

Annak érdekében, hogy alacsonyabb légsebesség mellett azonos (tervező által megadott) légcsereszámot generáljunk, a gép keresztmetszetét megfelelően növelni kell. Ugyancsak energiagazdálkodási okokból a ventilátorok is egyre nagyobbak a légkezelő egységekben. Az EC motortechnológiának köszönhetően a ventilátorok hatékony részterheléses üzemben dolgoznak, de emiatt nagyobb helyre is van szükségük a készülékben. Az eredmény: lényegesen nagyobb a helyigény a gépészeti központban. Például egy 25 000 m² bruttó alapterületű irodaépületben 6 m³/(h m²) térfogatáram esetén kb. 650 m2-es alapterületű szellőzési központ szükséges. 9 m³/(h m²) térfogatáram esetén lényegesen nagyobb, kb. 750 m²-es gépészeti területre lenne szükség. 

Egy hatékony szellőztető berendezés nemcsak a levegő sebességének csökkentésével és az EC ventilátorok használatával takarít meg energiát, hanem kialakítása révén is. A DIN EN 1886 szerinti legjobb burkolat jellemzők biztosítják a T2 osztályú termikus leválasztást a TB2 hőhíd tényezővel, valamint L1 szivárgási osztályt. Egy ilyen szigetelésnek is elegendő helyet kell hagyni a készülékben.

Nagy hatékonyságú hővisszanyerő technológia alkalmazása

A hővisszanyerés is nagy helyet igényel a teljes egységben. Különféle lehetőségek közül lehet választani, ami növeli a tervezés és kivitelezés rugalmasságát. A lemezes hővisszanyerő előnyeinek kihasználása esetén az ellenáramú hőcserélő helyett keresztáramú hőcserélő használható rövidebb méret elérése érdekében, de ehhez energiaveszteség járul: az ellenáramú hőcserélő energiahatékonysága 81 százalék, míg a keresztáramú hőcserélőnél ez 73 százalék. A forgódobos hővisszanyerő ideális nagyobb légmennyiségekhez. Ha az utóbbit választjuk, a készülék lényegesen rövidebb lesz, azonos térfogatáram mellett (a lemezes hővisszanyerős géphez képest).

Ha a kis helyigény mellett a helyiséglevegő minőségével szemben támasztják a legmagasabb követelményeket, a befúvó és az elszívó légáram 100 százalékosan szétválasztható, és keringtető rendszeren keresztül hatékony hővisszanyerés érhető el. Minden ágban egy DX regiszter van elhelyezve a hőátadáshoz.

A szivattyúállomás intelligens vezérlése biztosítja a levegőoldali bemeneti változók alapján az optimális folyadékmennyiség (víz-glikol keverék) kiszámítását és beállítását a hőkapacitás áramlási arány alapján. Ez a rendszer lehetővé teszi külső energia (pl. ipari hulladékhő) betáplálását vagy egy második elszívott légáram csatlakoztatását is, így több helyiségből származó energia hasznosítható.

A keretet a helyszínen rendelkezésre álló hely határozza meg

A lineáris méretnövelés nem mindig a legjobb megoldás, különösen a beltéri berendezések esetében. Pontosan ebben az esetben a leggyakoribb korlátozó tényezők a térbeli adottságok. A légkezelőgépek méreteit a helyszíni körülményekhez kell igazítani, de a funkcionalitás feláldozása nélkül. Ekkor egy berendezést adott esetben alacsonyabbra, de emiatt szélesebbre vagy rövidebbre kell tervezni. Az építőelemekre és a keresztmetszetek változtatására vonatkozó rugalmasság igénye úgy a kisméretű készülékekre (kb. 10 000 m³/h), mint a 70 000 m³/h feletti térfogatáramú nagy rendszerekre is vonatkozik.

Ha a légkezelő egységeket egyedileg méretre gyártják, az általában magasabb anyagköltséggel és hosszabb szállítási idővel jár, mint a szabványos készülékeknél. A tervezés során nem csak a funkcionalitást és a helyi adottságokat kell figyelembe venni. Számolni kell elegendő területtel a jövőbeni karbantartáshoz, illetve azzal, hogy hogyan visszük be a berendezést az épületbe.

Ugyanakkor többek között a légcsatornák csatlakoztatása is szerepet játszik, valamint annak eldöntése, hogy a készülékben a légáramlás vízszintes vagy függőleges legyen.

A moduláris felépítésnek számos előnye van

A testre szabott légkezelő egység felépítésénél az egyedi és a sorozatgyártás közötti egyensúly a teljes egység modulokra bontásával érhető el. Ezeket az egyes építőelemeket lehetőség szerint iparilag kell legyártani.

A modulok számát a lehető legkisebbre kell korlátozni, ugyanakkor optimálisan kell kialakítani a szállításhoz és a gyors és gördülékeny összeszereléshez. Végső soron így lehet a leginkább elkerülni a légkezelő berendezésben a szivárgást, és lehetővé tenni az azonnali üzembe helyezést.

Az „Easy-Lifting” segítségével komplett készülékek vagy azok építőelemei könnyen és biztonságosan szállíthatók. Ezeket például daruval vagy targoncával meg lehet emelni és a beépítési helyükre szállítani. Ehhez a modulok önhordó kialakítására van szükség. A modulok összeszerelését megkönnyíti, ha összeilleszthető vázszerkezettel vagy gyorsrögzítő rendszerrel rendelkeznek, és kis karbantartást igénylő tömítésekkel, amelyekhez nincs szükség speciális szerszámokra. A helyszíni végső összeszerelés így megkönnyíthető, és mindenekelőtt pontosan és légtömören kivitelezhető.

Ha a szabályzáshoz a kábeleket a gyártó az építőelemekben már előre elvezette, és a modulhatárokon a megfelelő csatlakozásokkal ellátta, akkor az építési területen az elektrotechnikai ráfordítás minimálisra csökken. Ezeknek a plug & play rendszereknek az összessége lehetővé teszi, hogy a rendelkezésre álló általában rövid idő alatt a légkezelő berendezést biztonságosan és megbízhatóan üzembe helyezzük, amint azt a következő példa mutatja.

Öt óra összeszerelési idő egy WOLF KG Flex esetében

Egy nagy ipari vállalatnál rugalmasságra volt szükség mind a méret, mind az időgazdálkodás tekintetében. A teljesítményspecifikáció egy 41 200 m³/h térfogatáramú szellőztető berendezés leszállítása és üzembe helyezése volt a megrendeléstől számított 10 héten belül. A kihívás itt: a gerendák miatt a szabad belmagasság a leendő gépészeti helyiségben a gyártócsarnok felett mindössze 2,25 m volt.

A tervező megoldása az volt, hogy három WOLF KG Flex légkezelőgépet, köztük 3500 m2 légcsatornát egyedileg az alacsony helyiségmagassághoz igazítottak, és ezzel egyidejűleg szélesebbre és rövidebbre építették. A WOLF-nál a szállítási idő kilenc hét volt, és hat szerelő mindössze öt óra alatt szerelte be a KG Flex légkezelőket a gépészeti helyiségbe. A szűk szerelési idők miatt a keresztáramú hővisszanyerőt már a gyárban összeszerelték. A teljesen előre kábelezett kialakításnak köszönhetően a berendezés egy héttel később üzembe helyezhető volt. A gyártás így ütemezetten indulhatott.