Adiabatick� chladenie pom�ha pri v�robe plastov

Pro� je správné klima d�le�ité pro �lov�ka i stroje

Pomoci m��e v takové situaci klimatiza�ní technika, p�izp�sobená po�adavk�m konkrétního provozu. K tomu pot�ebují výrobní spole�nosti vhodného partnera, který pro n� s ohledem na výrobní proces vypracuje �ešení na míru. Názorným p�íkladem z praxe je spolupráce skupiny Dr. Schneider, specializované firmy z plastiká�ského pr�myslu, s odborníky na klimatiza�ní techniku ze spole�nosti Colt International

Vst�ikování plast� p�i výrob� vysoce kvalitních plastových výrobk�

V závod� na vst�ikování plast� skupiny Dr. Schneider v bavorském m�st� Kronach-Neuses pracuje v t�ísm�nném provozu p�ibli�n� 400 zam�stnanc�. Rodinný podnik se specializuje na výrobu vysoce kvalitních plastových prvk� pro automobilový pr�mysl, od inovativních v�tracích systém� p�es integrovaná oblo�ení a slo�ité moduly pro palubní desky a� po st�edové konzole. Na vysoce kvalitní plastové výrobky a ji� 90 let zkušeností skupiny Dr. Schneider spoléhají zákazníci z celého sv�ta.

Problém: vysoké teploty v plastiká�ském pr�myslu

Stejn� jako mnoho dalších výrobc� z plastiká�ského pr�myslu bojuje také skupina Dr. Schneider s vysokými teplotami vzduchu ve výrobních prostorách. Není se �emu divit, proto�e na ploše 11 000 m² výrobní haly v Kronach-Neuses s objemem p�es 90 000 m³, se nachází více ne� 100 stroj�. „Vzniká tu velká tepelná zát� od výrobního procesu“, �íká Jörg Köstner, který má u celosv�tov� p�sobící skupiny na starost správu budov. Krom� tepla dochází p�i n�kterých druzích výroby také ke vzniku zápachu a uvol�ování výpar�, co� celoro�n� a p�edevším v lét� zp�sobuje špatnou kvalitu vzduchu. D�sledkem je nep�íjemné klima ve výrobní hale na vst�ikování plast�, které zt�uje práci zam�stnanc�m. Vysokými teplotami však trpí také elektronika stroj�. Horko m��e elektroniku ohrozit a tím také negativn� ovlivnit bezpe�nost  a spolehlivost výrobních proces�. „Cht�li jsme u�init opat�ení, která by vedla k výraznému zlepšení pracovních podmínek našich zam�stnanc� a jejich� vedlejším ú�inkem by byla stabilizace našich výrobních proces�,“ popisuje Jörg Köstner d�vod, pro� se za�al v�novat tomuto náro�nému tématu.

Stanovený cíl – sní�ení emisí CO₂

Skupina Dr. Schneider se tedy obrátila na spole�nost Colt International. Colt International je technologická spole�nost, která nabízí inovativní �ešení v oblasti technického za�ízení budov, nap�íklad v oboru klimatiza�ní techniky. P�vodn� rodinný podnik zalo�ený roku 1931 je ve svém oboru známý jako firma, která doká�e �ešit problémy a velmi úzce spolupracuje se svými zákazníky ve vztahu zalo�eném na vzájemné d�v��e. Jedním z takových zákazník� je i skupina Dr. Schneider, se kterou spole�nost Colt International pojí dlouhodobá spolupráce a dobré obchodní vztahy. Proto Jörg Köstner a zodpov�dní pracovníci skupiny Dr. Schneider ani na okam�ik neváhali a kontaktovali spole�nost Colt International, aby spole�n� našli �ešení problému nevyhovujících klimatických podmínek ve výrobní hale na vst�ikování plast�.

Zadání bylo jasné: Stávající systém mechanického v�trání a p�irozeného odv�trávání m�l být p�epracován tak, aby vytvo�il odpovídající klimatické pracovní podmínky jak (a p�edevším) pro zam�stnance, tak pro výrobní stroje. Odborníci na klimatizaci ze spole�nosti Colt International p�itom m�li také zajistit stálost provozních podmínek, spln�ní hygienických po�adavk� a hospodá�ských podmínek výrobního procesu. V neposlední �ad� bylo cílem sní�it spot�ebu energie a emise CO₂ na minimum, zlepšit klima ve výrobních prostorách a sou�asn� p�inést úsporu provozních náklad�.

Aby odborníci ze spole�nosti Colt našli �ešení, které bude co nejvíce vyhovovat po�adavk�m závodu na vst�ikování plast� ve m�st� Kronach-Neuses, provedli nejd�íve simula�ní výpo�et veškerých tepelných zát�í, tzn. �e spo�ítali mno�ství tepla, které musí být z jednotlivých místností odvedeno, aby se vzduch v místnosti dr�el v ur�itém rozmezí teplot.

„Díky takové simulaci m��eme tém�� na 100 procent zmapovat realitu,“ �íká Uwe Barth, vedoucí odd�lení klimatiza�ní techniky pro oblast ji�ního N�mecka ve spole�nosti Colt International, který provedl simula�ní výpo�et.

P�i tomto výpo�tu se ur�uje rozlo�ení teplot v prostoru spole�n� s hodinovými vytáp�cími a chladicími výkony tak, aby byl celý systém ideáln� p�izp�soben p�íslušným po�adavk�m. Pan Barth a jeho kolegové p�itom zohlednili �adu dalších faktor�, jako jsou emise CO₂, ekologická zát�, odpadní teplo, pot�eby budovy, koncepce v�trání a prostorové charakteristiky ve výrob�, ve skladu a p�i vychystávání. „Všechny tyto faktory musí být vzájemn� propojené a optimáln� se dopl�ovat,“ popisuje pan Barth danou výzvu.

�ešení: adiabatické chlazení a v�trání vrstvením vzduchu

�ešení problému s teplotou od spole�nosti Colt  zahrnovalo kombinaci adiabatického chladicího systému „CoolStream“ a v�tracího a odv�trávacího za�ízení, které pracuje na principu vrstvení vzduchu (tzv. stratifikace). Za�ízení „CoolStream“ pracuje s chlazením na principu odpa�ování vody. Kdy� je venkovní teplota okolo 32 °C, zajiš�uje za�ízení „CoolStream“ i p�es výraznou tepelnou zát� ve výrobních závodech p�íjemné teploty a vysokou kvalitu vzduchu. Maximální po�adované teploty stanovené spole�ností Dr. Schneider tak budou dodr�ovány i p�i vysokých letních teplotách venkovního vzduchu kolem 32 °C a vnit�ních tepelných ziscích 2,6 MW. Za�ízení „CoolStream“ spole�nosti Colt pracuje mimo�ádn� ú�inn� zejména p�i vyšších venkovních teplotách. Adiabatický chladicí systém nasává venkovní vzduch a vede jej p�es desorp�ní médium, které je nep�etr�it� zvlh�ováno vodou. Voda se odpa�uje a ochlazuje tak vzduch. „Práv� v plastiká�ském pr�myslu se jedná o ideální zp�sob chlazení. Krom� toho lze toto �ešení bez problém� za�lenit do stávajících stavebních konstrukcí,“ vysv�tluje odborník Barth.

Za�ízení „CoolStream“ se velmi dob�e dopl�uje s v�tráním zalo�eném na principu vrstvení vzduchu. Zajiš�uje, aby byl do výrobní oblasti p�ivád�n �erstvý vzduch, a zárove� zabra�uje tomu, aby se smíchával se zne�išt�ným a oh�átým vzduchem z haly. P�ivád�ný �erstvý vzduch toti� podporuje vytla�ování oh�átého vzduchu a urychluje také vyt�s�ování škodlivin, které tak aktivn� a rychle opoušt�jí p�edm�tnou oblast. Krom� toho se vytvá�í stabilní proud�ní vzduchu v místnosti bez zví�ení prachu a sm�šování se škodlivými látkami. Zabra�uje tomu, aby škodlivé látky a tepelná zát� p�epravené do horních vzduchových vrstev proudily nebo padaly zp�t . „Tím vzniká velice p�íjemné pracovní prost�edí pro všechny zam�stnance ve výrobní oblasti,“ nasti�uje pan Barth.

�ešení nabízí vysokou energetickou ú�innost

Systém spole�nosti Colt zárove� pracuje velice ú�inn�. Díky tomu lze mno�ství vzduchu nutné k odvodu tepelné zát�e z 572 000 m³/h p�i aplikaci standardního �ešení sní�it na 416 000 m³/h, tj. o více ne� 25 %, co� se samoz�ejm� p�ízniv� projeví v investi�ních a provozních nákladech. K výrob� 100 kW chladicího výkonu je u elektricky pohán�ného chladicího za�ízení pot�eba cca 30 kW elektrického p�íkonu. 30 kW elektrického p�íkonu p�edstavuje p�i cen� 15 cent� za kWh energetické náklady 4,5 EUR. P�i pou�ití adiabatického chlazení je však k výrob� chladicího výkonu 100 kW pot�eba p�ibli�n� 200 litr� pitné vody. Cena pitné vody se obvykle pohybuje kolem 2 EUR za m³ a zárove� odpadají náklady na sto�né. Z toho vyplývá, �e na výrobu chladicího výkonu 100 kW vznikají náklady na vodu ve výši 40 cent�. Energetické náklady adiabatického chlazení jsou tak v tomto srovnání výrazn� ni�ší, ne� náklady klasického chladicího za�ízení. V praxi je tento rozdíl v nákladech obvykle ješt� výrazn� vyšší.

„S dopln�ním technologie jsme velice spokojeni a dnes bychom se pro n�j rozhodli znovu,“ shrnuje Jörg Köstner a vypo�ítává ješt� jednou všechny výhody. „Naši zam�stnanci mají výrazn� p�íjemn�jší pracovní podmínky a naše procesy jsou nyní stabiln�jší. Z hlediska chladicího výkonu a energetické ú�innosti tato technologie zcela splnila naše o�ekávání,“ dodává vedoucí odd�lení správy budov.

Adiabatické chlazení

Koncepce chlazení za�ízením CoolStream S je zalo�ena na principu adiabatického chlazení. Odpa�ováním vody dochází k ochlazování vzduchu.

Koncepce chlazení

1. Ze vzduchu je odebírána energie, díky �emu� se vzduch ochladí a� o 10 °C.
2. Venkovní vzduch je pomocí axiálního ventilátoru veden p�es chladicí médium.
3. Není zapot�ebí chladivo jako F(C)KW.

Významným faktorem úsp�chu tohoto systému je elektronické ovládání, které hlídá bezpe�nou cirkulaci, teplotu a vým�nu vody.

Vlhkost vzduchu v místnosti se p�i pou�ití adiabatického chlazení obecn� zvyšuje p�ibli�n� o 20 a� 25 %. Z tohoto d�vodu jsou za�ízení CoolStream naprogramována tak, aby se automaticky vypnula ve chvíli, kdy je dosa�eno mezní hodnoty vlhkosti vzduchu cca 60 %.

Více informací najdete na stránkách www.coolstream.cz