Reklama
Reklama
 
 
 
Reklama
Wentylacja VAV pomieszczeń laboratoryjnych
Ocena użytkowników: / 8
SłabyŚwietny 
Data dodania: 21.08.2011

W artykule opisano podstawowe zagadnienia związane z aplikacją regulatorów VAV w pomieszczeniach laboratoryjnych, ze specjalnym uwzględnieniem założeń, jakie należy przyjmować podczas projektowania tego rodzaju instalacji oraz przedstawiono krótki opis przykładowej stacji regulująco-monitorującej umożliwiającej kontrolę wybranych parametrów pracy instalacji.

 

Celem wentylacji pomieszczeń laboratoryjnych jest zapewnienie bezpiecznego i komfortowego środowiska umożliwiającego realizację określonych prac związanych z prowadzeniem badań i eksperymentów naukowych lub realizacją określonego procesu technologicznego. Należy tutaj zwrócić uwagę, że oprócz konieczności zapewnienia akceptowanych powszechnie parametrów komfortu cieplnego w wybranych pomieszczeniach, zagadnieniem kluczowym w odniesieniu do tej kategorii pomieszczeń jest konieczność precyzyjnej regulacji, a dokładniej rzecz ujmując, różnicowania ciśnienia w poszczególnych strefach, w celu ograniczenia migracji i rozprzestrzeniania zanieczyszczeń w strefie przebywania ludzi.
Można tutaj zatem mówić o systemie wentylacji integrującym instalację wentylacji ogólnej laboratorium z instalacją usuwania zanieczyszczeń z dygestoriów, lokalnych odciągów technologicznych oraz z innymi lokalnymi instalacjami wentylacyjnymi, które mają na celu kontrolę rozprzestrzeniania zanieczyszczeń. Dodatkowo, poprawnie zaprojektowany system wentylacyjny w pomieszczeniach laboratoryjnych powinien umożliwiać redukcję zużycia energii elektrycznej w okresach, kiedy laboratoria nie są w pełni użytkowane.

 

Z uwagi na stale rosnące wymagania w zakresie jakości mikroklimatu w pomieszczeniach, jak również konieczność zapewnienia adaptowalności układu do zmiennego obciążenia cieplnego i czasu użytkowania pomieszczeń, w ostatnich latach obserwowany jest systematyczny wzrost popularności systemów zmienno-przepływowych opartych na zastosowaniu regulatorów VAV. Rozwiązania należące do tej grupy, przy założeniu poprawnego wykonania projektu oraz zastosowania urządzeń o wysokiej jakości i niezawodności, są w stanie spełnić restrykcyjne kryteria w odniesieniu do komfortu cieplnego oraz gradacji ciśnienia poprzez nadążną regulację strumieni powietrza nawiewanego do pomieszczenia i wywiewanego. Należy oczywiście pamiętać, że projektowanie instalacji w pomieszczeniach specjalnych, do których bez wątpienia można zaliczyć laboratoria, wymaga każdorazowo szczegółowej analizy kluczowych parametrów wpływających na ostateczny kształt instalacji. Dlatego w zależności od specyficznych funkcji niektórych pomieszczeń oraz realizowanych w nich badań i procesów technologicznych wymogi mogą być daleko bardziej restrykcyjne.

 

s74a

 

Projektowanie instalacji

 

Projektowanie instalacji wentylacyjnej lub klimatyzacyjnej w pomieszczeniu laboratoryjnym można ogólnie podzielić umownie na etapy, związane z uwzględnieniem określonych czynników:
- dobór parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego;
- analiza procesów technologicznych realizowanych w obsługiwanym pomieszczeniu;
- koncepcja instalacji z uwzględnieniem sposobu organizacji przepływu powietrza w obsługiwanym pomieszczeniu;
- określenie lokalizacji otworów nawiewnych, wywiewnych i wyciągowych;
- bilans strumieni powietrza z uwzględnieniem wymaganej krotności wymian powietrza oraz obliczeniowego gradientu ciśnienia;
- dobór urządzeń regulacyjnych i wykonawczych oraz koncepcja układu kontrolno- pomiarowego;

 

Założenia
Poniżej przedstawiono główne założenia projektowe dla pomieszczeń laboratoryjnych wyposażonych w instalację wentylacyjną opartą na zastosowaniu regulatorów przepływu VAV:
1. Wszystkie pomieszczenia laboratoryjne wyposażone są w instalację wentylacji mechanicznej;
2. Wszystkie pomieszczenia laboratoryjne wentylowane są powietrzem zewnętrznym (brak recyrkulacji powietrza);
3. Odciągi odprowadzają 100% zużytego powietrza na zewnątrz;
4. Ilość wymian powietrza dla każdego pomieszczenia laboratoryjnego projektowana jest tak, aby zapewnić następujące warunki:
- odpowiednią wielkość strumienia powietrza zewnętrznego do skompensowania wszystkich odciągów, w tym dygestoria, odciągi miejscowe, szafki na chemikalia, odciągi pomieszczeniowe itd.;
- zapewnienie możliwości awaryjnego przewietrzenia danego pomieszczenia w przypadku zaistnienia takiej konieczności.

 

Zalecenia w zakresie krotności wymian powietrza dla pomieszczeń laboratoryjnych mogą być przyjmowane na podstawie opracowanych w tym celu dokumentów i uznanej wiedzy technicznej. Najczęściej stosowane są następujące wytyczne:
- ANSI (American National Standards Institute) nie podaje konkretnej liczby, każdorazowo odsyłając projektanta do zapoznania się z wymogami końcowego użytkownika laboratorium. Krotność wymian powinna być dobierana indywidualnie w taki sposób, aby spełnione zostały zdefiniowane wcześniej wymagania funkcjonalne;
- NFPA-45:2004 Standard on Fire Protection for Laboratories Using Chemicals – Zaleca utrzymanie minimum czterech wymian na godzinę dla pomieszczeń nie zajętych oraz nie mniej niż osiem wymian na godzinę dla pomieszczeń, w których przebywają ludzie i gdzie prowadzone są prace badawcze i doświadczenia;
- ASHRAE Laboratory Design Guide: 2001 zaleca od 4 do 12 wymian na godzinę;
5. Odciągi technologiczne nie powinny stanowić jedynej instalacji usuwającej zużyte powietrze z pomieszczenia;
6. Konieczne jest utrzymanie możliwie niskiego poziomu hałasu w pomieszczeniu laboratoryjnym, poniżej 55 dBA;
7. Wszystkie okna w pomieszczeniu laboratoryjnym są nieotwieralne;
8. Wytworzenie określonej gradacji ciśnienia w pomieszczeniu laboratoryjnym i w konsekwencji zapewnienie ukierunkowanego przepływu powietrza od stref o niskim stopniu zagrożenia w kierunku stref należących do grupy o podwyższonym stopniu zagrożenia;
9. Odpowiednie rozmieszczenie nawiewników i odciągów w celu zapewnienia optymalnej cyrkulacji powietrza i w konsekwencji wentylacji pomieszczeń;
10. Właściwy dobór dygestoriów i systemów odciągowych zgodnie z normą EN-14175 Fume cupboards. Variable air volume fume cupboards. (...)

 

s77a

Rys. 1. Przykładowy schemat instalacji nawiewno-wywiewnej z odciągami z dygestoriów wyposażonej w regulatory VAV oraz stację regulująco-monitorującą SMLS-2010

 

Podsumowując, w chwili obecnej spośród wielu instalacji dostępnych na rynku na szczególną uwagę zasługują kompletne systemy wentylacyjne dedykowane do konkretnych zastosowań i umożliwiające regulację strumieni powietrza nawiewanego, wywiewanego i usuwanego poprzez odciągi miejscowe i dygestoria. Instalacje takie z uwagi na swoją specyfikę zapewniają zarówno wysoki poziom komfortu cieplnego, jak również bezpieczeństwa w odniesieniu do kontroli rozprzestrzeniania zanieczyszczeń. Poprawnie zaprojektowany system spełnia tego rodzaju warunek kompleksowego zarządzania przepływem powietrza, czyniąc go jednocześnie energooszczędnym, dzięki elastycznemu dopasowaniu parametrów pracy do aktualnych wymagań.
Co oczywiste instalacja wentylacyjna powinna być każdorazowo dobrana do lokalnych wymagań i w miarę możliwości najprostsza. Tam, gdzie występuje konieczność zastosowania instalacji o złożonej budowie, warto rozważyć zastosowanie rozwiązania systemowego oferowanego przez jednego producenta, który gwarantuje poprawność jej funkcjonowania, uruchomienie i kalibrację, jak również okresowe przeglądy gwarancyjne wszystkich urządzeń składowych.

 

LITERATURA
[1] American National Standards Institute, American National Standard for Laboratory Ventilation, American National Standards Institute (ANSI), AIHA, 2003.
[2] ASHRAE Laboratory Design Guide. 2001.
[3] EN-14175 Fume cupboards. Variable air volume fume cupboards.
[4] NFPA-45:2004 Standard on Fire Protection for Laboratories Using Chemicals.
[5] PN-76/B-03420 Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego.
[6] PN-EN 12831 PN-EN 12831:2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach. Obliczenie zapotrzebowania na moc cieplną.

 

AUTOR: Wiesław SUDOŁ
– Smay sp. z o.o.,
mgr inż. Grzegorz SYPEK
– Politechnika Krakowska

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

  • Pompy ciepła 2018

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2017

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2018

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.