Wentylacja i technologia: perfekcja w projektowaniu hal logistycznych

Należy dążyć do pionowego gradientu temperatury, aby ograniczyć straty ciepła do minimum poprzez utrzymywanie jak najniższych wzrostów temperatury, szczególnie w górnej części hali. Jednym ze sposobów, aby to umożliwić, jest utrzymanie maksymalnej cyrkulacji powietrza w korytarzach regałów wysokiego składowania. Warunki przepływu mogą zostać zoptymalizowane, np. przy zastosowaniu systemów regałów z przepuszczalnymi powietrze kratkami, które mają dużą szczelinę między nimi, a podłogą.

Specyficzne właściwości przepływu wirowych nawiewników - w tym opatentowanego nawiewnika Air-Injector - zapewniają, że powietrze w halach logistycznych jest rozprowadzane zgodnie z wymaganiami.

W trybie ogrzewania silnie skoncentrowany strumień powietrza jest emitowany z dużą prędkością z nawiewnika, a różnica ciśnień występuje wokół kolumny powietrza (rozkład Bernoulliego). W rezultacie powietrze otoczenia przemieszcza się z obszaru sufitu oraz w mniejszym stopniu z górnych regałów w kierunku strumienia powietrza. Wraz z przemieszczeniem się powietrza w dół hali, strumień powietrza zwalnia, otaczające podciśnienie maleje, a powietrze z otoczenia jest zasysane. Następnie strumień dociera do dolnych półek.

Aby strumień powietrza płynnie przepływał do następnych regałów, między podłogą a regałami należy pozostawić przestrzeń 0,2 do 0,3 metra (m). Ulepszona dystrybucja powietrza umożliwia optymalizację przepływu nawet trzech poziomów regałów za pomocą szeregu 'powietrznych korytarzy'. (Patrz rys. 1: Przepływ powietrza przez regały.)

Rzędy regałów ograniczają obrotowo symetryczny przepływ wirowych nawiewników. Fronty rzędów regałów pełnią funkcję ścian, jeśli chodzi o przepływ powietrza, powodując powstawanie strumieni ściennych (efekt Coandy). Mają one szerszy zasięg niż otwarte dysze (receptura Regenscheita) i większą wysokość montażu niż w przypadku swobodnego rozprowadzania przepływu. Zasięg może sięgać nawet do 1,5 m.

Rys. 1: Przepływ powietrza pomiędzy regałami tworzy korytarze: Powietrze nawiewane pionowo z góry umożliwia uzyskanie niewielkich gradientów temperatury na całej wysokości. W hali o wysokości od ośmiu do dwudziestu metrów wartości zwykle mieszczą się w zakresie od 0,15 do 0,25 K.

Jeśli przechowywane towary nie mają żadnych szczególnych wymagań dotyczących temperatury, idealna temperatura pokojowa mieści się zwykle w przedziale od 8°C do 16°C (określa się ją jako temperaturę 'wolną od mrozu' w przypadku stosowania układów sterowanych wodą, bez glikolu i temperatury przełączania 5°C nastawy funkcji antyzamrożeniowej). 

Poszczególne jednostki wentylacyjne są wtedy eksploatowane z mocą cieplną wynikającą z maksymalnej możliwej różnicy temperatur przy ustalonej wysokości montażu i przepływie objętościowym. System sterowania włącz-wyłącz to wszystko, czego potrzeba, aby utrzymać temperaturę w pomieszczeniu wolną od mrozu, za pomocą jedynie kilku jednostek.

... które obowiązują np. przy przechowywaniu produktów spożywczych lub farmaceutycznych, mają zwykle poniżej 25°C. W przypadku bezpośredniego zastosowania na górnych półkach temperatura powietrza nawiewanego w trybie grzania nie może przekroczyć temperatury granicznej. Pozwala to jedynie na bardzo mały zakres temperatur, a co za tym idzie na niską moc grzewczą. Oznacza to, że jeśli temperatura ma być utrzymywana, trzeba będzie zainstalować stosunkowo dużą liczbę jednostek wentylacyjnych.

Tu właśnie wkraczają nawiewniki wirowe, które zwiększają zakres temperatur i moc cieplną. W trybie ogrzewania strumień powietrza jest silnie skoncentrowany i nie ma potrzeby doprowadzania powietrza nawiewanego bezpośrednio do górnych półek. W rezultacie powietrze nawiewane może być wdmuchiwane przy temperaturze o około trzy kelwiny (K) wyższej niż górna granica temperatury. Wymaganą moc cieplną można wtedy osiągnąć przy mniejszej liczbie jednostek, co ogranicza koszty inwestycyjne i bieżące koszty eksploatacji. Nie wspominając o tym, że to dobra wiadomość również dla środowiska.

W miesiącach letnich można przestrzegać ustawionych limitów temperatury przy użyciu jednostek z recyrkulacją lub powietrzem zewnętrznym. Powietrze z zewnątrz można wykorzystać do bezpośredniego i / lub pośredniego chłodzenia. Zdecydowanie zaleca się automatyczne sterowanie systemem, aby dokładnie przestrzegać tych limitów temperatury.

Jeśli trzeba przestrzegać dolnej i górnej granicy temperatury, pionowy gradient temperatury ma kluczowe znaczenie. Na przykład - towar należy składować w temperaturze od 18°C do 21°C (3 K) - wysokość hali nie może przekraczać 12 m przy spadku 0,25 K / m.

Jeśli w hali używane są wózki widłowe z silnikiem Diesla, obowiązują przepisy techniczne dotyczące substancji niebezpiecznych i emisji z silników Diesla specyficzne dla danego kraju. Może się zdarzyć, że przepływ powietrza nawiewanego będzie musiał być odpowiednio dostosowany, aby zapewnić przestrzeganie maksymalnych limitów stężenia zanieczyszczeń.

Nowoczesne elektryczne wózki widłowe są zasilane akumulatorami litowo-jonowymi. Podczas 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 w zakresie ochrony i zapobiegania wybuchom, a także nie ma potrzeby podejmowania dalszych zabiegów wentylacyjnych.

Jeśli używane są przenośniki półkowe, przy obliczaniu obciążenia chłodniczego należy uwzględnić ciepło wydzielane przez te systemy.