Innovatív és jövőbe mutató

Ábra 1: A zónarendezések az egyéni munka- és leállási időkhöz igazodnak.

Ábra 2: A tisztaterek működtetéséhez szükséges technikát energiahatékonyan kell megtervezni.

Ábra. 3: Kényelmes rendszervezérlés érintőképernyőn, tableten vagy okostelefonon keresztül.

Ábra 4: A légkondicionáló rendszerek alkalmazásakor fontos figyelembe venni a úgynevezett „Életciklus-költség” szempontokat.

Dirk Steil

Axel Biewer

Táblázatos összefoglaló

Amikor tisztán szellőztetőberendezésekkel foglalkozókkal beszélgetünk, gyakran halljuk a panaszt: „A tisztaszobánk működési költségei olyan mértékben növekednek, amit nem tudunk előre látni; tudna ebben segíteni?”

Ha közelebbről megvizsgáljuk a tisztaszobákat, akkor azt tapasztaljuk, hogy az egész tisztaszoba, különböző felhasználási egységek/időszakok ellenére, folyamatosan, szinte egész évben, üzemel anélkül, hogy csökkentenék a működést.

Amikor arról van szó, hogy melyik szolgáltató kapja meg a megbízást, a döntéshozatal során gyakran még mindig a beruházási költségek kerülnek előtérbe. A működési költségeket csak ritkán vagy csak a működés közben kérdőjelezik meg kritikus módon. Nem beszélve a kibocsátott üvegházhatású gázokról és más levegőszennyező anyagokról.

Ha a tisztaszoba már megépült, a tervezési hibák kijavítása csak viszonylag magas idő- és pénzügyi ráfordítással lehetséges, így általában csak a károk mérsékléséről lehet beszélni.

Áttekintés

BECKER tisztaszobatechnika a tervezés és az építés során nemcsak a beruházási költségeket, hanem az ún. „Total Life Cycle Cost” számítást helyezi előtérbe: a beruházási költségek mellett bemutatja az energiafelhasználási költségeket, különösen pedig a várható karbantartási és javítási költségeket.

Csak ezen bemutatás révén kap a működtető információt a tisztaszobája élettartam-költségeiről.

A következő 6 példán keresztül bemutatjuk és értékeljük az energiahatékonyság optimalizálását.

1. Zónavezérlés dinamikus levegőmennyiség-kezeléssel

A különböző felhasználási zónák levegőbefogadási térfogatai busz-kompatibilis elektronikus térfogatáram-szabályozókkal vannak szabályozva és ellenőrizve. Az adatbuszon keresztül minden térfogatáram-szabályozó folyamatosan továbbítja az összes működési paramétert a programozható szabályozásnak (DDC). Itt az egyes szeleptartások össze vannak hasonlítva a beállított célszinttel, melyből ismét egy vezérlőjel generálódik a ventilátor számára.

A szabályozásban egy változtatható időzítőprogram van beállítva, amely automatikusan átkapcsolja a különböző felhasználási zónákat normál- és csökkentett üzemmód között. Emellett a felhasználó lehetőséget kap arra, hogy a szabályozás kijelzőjén igény szerint aktiválja az adott szcenáriót. Ez a kezelési kényelem különösen bevált a nehezen tervezhető felhasználási időszakok/zónák esetében. (lásd az 1. ábrát)

Rendszerelőnyök:

- Igény szerinti ventilátorvezérlés, így az energia – „minél kevesebb, annál jobb, csak annyi energiát használjon, amennyire valóban szükség van” – elv szerint, csak a ténylegesen szükséges hajtási energiát kell biztosítani a ventilátor által.

- Egyedi csökkentett üzemmód a különböző felhasználási zónák számára egy központi légkezelő berendezéssel.

- Dinamikus térfogatáram-szabályozás változó rendszerkarakterisztikával, például levegőmennyiség-csökkentés eredményeként csökkentett üzemmódban vagy növekvő szűrőszennyezés esetén.

- A tényleges térfogatáram kijelzése a szabályozó kijelzőjén m³/h egységben.

- Figyelmeztetés és/vagy riasztás a határérték túllépése esetén.

- A légkezelő rendszer automatikusan beállítja magát az energetikailag optimális működési pontra, így jelentősen csökken az indítási idő és költség.

- Csökkent zajszint működés közben és hosszabb szűrőélettartam csökkentett üzemmódban.

2. Szárítási koncepció

Általában a levegőt egy hűtőberendezéssel kell lehűteni a páratartalom csökkentése érdekében, a releváns harmatpont alá, így a nedvesség kicsapódik a levegőáramban („Cola-üveg effektus”).

Mivel általában a személyi vagy a nyomásfenntartáshoz szükséges külső levegő mennyisége a legfontosabb hatással van a helyiség páratartalmára, energetikai okokból javasoljuk, hogy a teljes légbevezető térfogatáram helyett csak ezt a minimális külső levegő arányt hűtsük a harmatpont alá. (lásd a 2. ábrát)

Rendszerelőnyök:

- Például egy keverék levegővel működő tisztaszobában, ahol nincs folyamat utólevegő, 21 °C és 50% relatív páratartalom mellett, a külső levegő célzott szárításával, kb. 10 °C-os hűtőkimeneti hőmérséklettel akár 40%-os energiamegtakarítás érhető el a teljes légbevezető térfogatáram szárításához képest.

- Nincs energia pazarlás a nedves, meleg nyári hónapokban, amikor a levegőt 10 °C-ról legalább 16 °C-ra (minimum légbevezető hőmérséklet) kell felmelegíteni.

3. Zónavezérlés változó helyiségkondíciókkal

Olyan rendszerek esetében, ahol több különböző felhasználási zóna van, javasoljuk, hogy a hűtő- és fűtőberendezéseket ne központilag, hanem decentralizáltan a légbevezető rendszerhez rendeljék az adott ellátási területhez.

Ebben az esetben külön hőmérséklet- és/vagy páratartalom-érzékelőket kell alkalmazni, amelyek segítségével az adott hűtő-/fűtőberendezés szabályozó szelepei igény szerint működnek, így minden zóna felhasználás szerint, normál- vagy csökkentett üzemmódban klimatizálódik.

A szabályozásban egy változtatható időzítőprogram van beállítva, amely automatikusan átkapcsolja a különböző felhasználási zónákat normál- és csökkentett üzemmód között. Emellett a felhasználó lehetőséget kap arra, hogy a kijelzőn igény szerint aktiválja az adott szcenáriót. Ez a kezelési kényelem különösen bevált a nehezen tervezhető felhasználási időszakok/zónák esetében. (lásd a 3. ábrát)

Rendszerelőny:

- Egyedi csökkentett üzem a különböző felhasználási zónák számára a szabályozási hiszterézisek/idejének módosításával (például 21 °C és 50% relatív páratartalom normál üzemmódban, illetve 16-26 °C és 40-60% relatív páratartalom csökkentett üzemmódban), mindez egy központi légkezelő berendezéssel.

4. Zárási koncepció

Az EN ISO 14644-4 szerint a tisztább területeket a szennyezettebbekhez képest jelentősen alacsonyabb nyomáskülönbséggel védik egymást, mint a szokásos 5-20 Pa, amennyiben egy meghatározott túlfolyási nyíláson keresztül a turbulencia nélküli eltolódási áramlás több mint 0,2 m/s – ami kevesebb mint 0,1 Pa nyomáskülönbséget jelent – kimutatható.

Ha egyszerűen eltekintünk a lehetséges külső levegő térfogatáramoktól vagy a helyiségben elkerülhetetlen szivárgásoktól, akkor ebben az innovatív zárási koncepcióban a külső levegő igénye nem a nyomáskülönbségtől, hanem csak a személyek számától függ.

Vegyük például egy 100 m² alapterületű tisztaszobát, amelyben folyamatosan legfeljebb 6 személy tartózkodik, akkor a maximális személyalapú külső levegő-áramlás 50 m³/h, így a külső levegő igénye a tisztaszobában 900 m³/h-ról 300 m³/h-ra csökken, és a hűtőteljesítmény a páramentesítéshez kb. 9 kW-ról kb. 3 kW-ra.

Rendszerelőny:

- A külső levegő igénye és ezzel együtt az energiaköltségek kb. 70%-kal csökkenthetők.

- A helyiség hőterhelésétől függően teljesen el lehet hagyni a levegő felfűtését.

- A légáramlások és a velük járó szennyeződés kockázatai még nyitott ajtók esetén is mérhetőek a magas felbontású mérőtechnikával (± 0,05 m/s), így jobban kezelhetőek a helyiség szivárgásai.

- A légáramlások és így a szennyeződés kockázatai megbízhatóbban mérhetőek kétirányú mérőtechnikával.

- Nincs külső zavaró tényező, például ingadozó referencia nyomás a nyomáskülönbség-alapú koncepció esetében.

- Minimális szabályozási többletterheléssel mind az energia-, mind a szennyeződéskockázat minimalizálható.