Które rozwiązanie wentylacji hal wybrać? Scentralizowane czy zdecentralizowane? – praktyczny przewodnik.

Pierwszym i najważniejszym krokiem jest określenie natężenia przepływu powietrza nawiewanego i wywiewanego. Następnie wybieramy technologię wentylacji – w systemie scentralizowanym lub zdecentralizowanym:

• System scentralizowany: pojedyncze urządzenie wentylacyjne, które steruje powietrzem centralnie. Wymagana jest sieć kanałów wentylacyjnych, które doprowadzą powietrze do hali.
• System zdecentralizowany: system bezkanałowy oparty na kilku jednostkach wentylacyjnych, które działają niezależnie od siebie. Pobierają powietrze z zewnątrz, filtrują, ogrzewają lub chłodzą, a następnie wdmuchują bezpośrednio do hali.

Każdy system oferuje korzyści w oparciu o to, jak jest skonfigurowany, warto rozważyć kluczowe różnice pomiędzy dwiema opcjami:

• Systemy scentralizowane ważą ok. trzy razy więcej, w porównaniu do wszystkich wymaganych jednostek w systemie zdecentralizowanym. System scentralizowany zawiera: jednostkę centralną wentylacji, sieć kanałów powietrznych wraz z regulatorami natężenia przepływu, amortyzatorami oraz wylotami powietrza – waga tych wszystkich elementów musi być zsumowana i wzięta pod uwagę przy wyborze systemu.
• Mniejsza waga urządzeń oznacza mniej problemów przy konstrukcji wsporczej hali, co pozwala na bardziej opłacalną budowę.
• Integracja jednostek zdecentralizowanych z infrastrukturą hali produkcyjnej jest często dużo łatwiejsza niż integracja sieci kanałów powietrznych pomiędzy suwnicami, systemami przenośnikowymi oraz narzędziami.
• W systemie bezkanałowy nie występują nieszczelności, a co za tym idzie nie ma potrzeby zwiększenia natężenia przepływu powietrza w celu zrekompensowania powstałych szczelin.
• Dodatkowo brak sieci kanałów powietrznych zmniejsza konieczność czyszczenia i konserwacji – zgodnie z przepisami higieny.

Porównując system scentralizowanej i zdecentralizowanej wentylacji rozważamy nie tylko znaczną redukcję wagi i brak kanałów powietrznych, jednakże:

• Systemy zdecentralizowane pozwalają stopniowo rozwijać nowe instalacje lub z łatwością rozbudowywać już istniejące.
• Systemy zdecentralizowane mogą być serwisowane bez przerywania pracy pozostałych jednostek. Oznacza to, że nie trzeba wyłączać linii produkcyjnej by przeprowadzić konserwację.

• Projektanci będą mieli mniej pracy konfiguracyjnej, ponieważ jednostki zdecentralizowane są dostarczane jako gotowe do podłączenia – wystarczy je zamontować w połaci dachu.
• Instalatorzy potrzebują mniej czasu przy podłączeniu, ponieważ urządzenia są okablowane wewnętrznie, a wraz z dostawą dołączane są schematy elektryczne.
• Użytkownik korzysta z większej niezawodności systemu, ponieważ wykorzystuje kilka urządzeń.

System wentylacji hali jest skuteczny tylko wtedy, gdy może zapewnić zmienny przepływ powietrza oraz różne temperatury do poszczególnych obszarów hali. Może to spowodować wiele pracy w systemie scentralizowanym: sieć kanałów powietrznych wymaga kontroli natężenia przepływu, a także tłumików wielopłaszczyznowych i potencjalnych nagrzewnic punktowych w sekcjach poza podstawowym ogrzewaniem przez jednostkę centralną.
Systemy zdecentralizowane zawierają jedną lub kilka jednostek, które są rozłożone na całej hali. Urządzenia mogą mieć różne parametry i mogą pracować w różnych trybach pracy. Oznacza to, że możliwe jest ogrzewanie jednej części hali, w innej części recyrkulacja powietrza, podczas gdy w kolejnych częściach hali powietrze może być dochładzane.

Zalety systemu sterowania w układzie zdecentralizowanym:

• Różne typy jednostek mogą być kontrolowane i regulowane w różnych trybach pracy przy zmiennych przepływach i temperaturach powietrza nawiewanego.
• Jeśli różne części hali są używane w różnym czasie – strefy te mogą być wentylowane, ogrzewane i chłodzone indywidualnie.

System może być dostosowany do każdego obszaru i jego różnych wymagań, wynikających z obciążeń termicznych i zanieczyszczeń na hali. Aby osiągnąć tę elastyczność nie wystarczy zwykły sterownik urządzenia, jednostki wymagają funkcji oprogramowania do zarządzania całą strefą i modułami operacyjnymi:

• Koncepcja strefy dla jednostek i hydrauliki określa funkcjonowanie poszczególnych jednostek w całej sieci. Sterownik strefowy służy jako interfejs z otoczeniem systemu: obsługuje wyższe funkcje jednostek i steruje takimi rzeczami jak: tryby pracy, czasy, parametry, wejścia błędów i komunikaty o błędach.
• Dzięki oprogramowaniu do zarządzania strefą, które zostało dostosowane do warunków, możliwe jest stworzenie sterowania strefami dla jednostek spełniających te same wymagania. Każda jednostka jest indywidualnie i autonomicznie kontrolowana przez sterownik, co oznacza że musi być możliwe wykonanie indywidualnego przyłącza hydraulicznego dla każdej z jednostki.
• Moduł roboczy i moduł wejściowy umożliwiają przypisanie jednostek w strukturze systemu i wchodzenie w tryby pracy, czasy i parametry. Opcja zintegrowania systemu z bardziej zaawansowanym systemem automatyki i komunikowanie się za pomocą internetu – są standardowymi funkcjami.

Aby porównać koszty systemów scentralizowanych i zdecentralizowanych, należy rozważyć koszty: inwestycyjne oraz obsługi i konserwacji. Szczegółowa analiza pokazuje, że poszczególne obszary, do których przypisane są koszty, są proporcjonalnie bardzo różne dla każdego z systemów.

Proporcje kosztów	System scentralizowany	System zdecentralizowany
Jednostki zewnętrzne	40%	85%
Kanały i wyloty	40%	-
System sterowania	20%	15%
Kompletny system	100%	100%

Tabela 1: Proporcje kosztów inwestycji dla systemu scentralizowanego i zdecentralizowanego.

Proporcja jednostkowa obejmuje instalację urządzenia w przypadku systemu scentralizowanego oraz umiejscowienie jednostek na dachu w przypadku zdecentralizowanego. Pozycja dotycząca kanałów i wylotów obejmuje proporcje instalacji. Tabela pokazuje, że w systemach o porównywalnych funkcjach sterowania koszt systemu sterowania w systemach scentralizowanych jest nieco wyższy.

Zdecentralizowane systemy są elastyczne. W wielu przypadkach spełniają one zróżnicowane wymogi wentylacji w hali w sposób bardziej precyzyjny niż systemy scentralizowane, zwłaszcza w halach produkcyjnych. Dodatkowo systemy zdecentralizowane podczas konserwacji urządzeń nie wymagają zatrzymania procesu produkcyjnego, przegląd poszczególnych jednostek można swobodnie przeprowadzić jednostka po jednostce.