Jak vypočítat a snížit tepelnou zátěž výrobního zařízení?

Je všeobecně známo, že lidé podávají lepší výkony v chladném a zdravém prostředí. Výrobní zařízení proto musí zaměstnancům zajistit příjemné vnitřní klima. Vzhledem k celosvětově rostoucím teplotám se stalo nutností zavést určitou formu regulace klimatu, která by takové pracovní prostředí vytvořila. Jedním z hledisek, která je třeba brát v úvahu při výběru řešení klimatizace pro výrobní zařízení, je tepelná zátěž budovy. Tepelná zátěž je vypočtená tepelná veličina, která slouží ke stanovení potřebného chladicího výkonu pro udržení příjemné vnitřní teploty. Tento výpočet zohledňuje všechny potenciální zdroje tepla, včetně slunečního záření, osob, strojů, osvětlení atd. v budově. Jinými slovy, celková tepelná zátěž budovy nebo prostoru se skládá z vnější a vnitřní tepelné zátěže. 

V tomto blogu se budeme dále zabývat vnější a vnitřní tepelnou zátěží budovy a tím, jakým způsobem je lze snížit pomocí několika jednoduchých úprav.

Vnější a vnitřní tepelná zátěž

Vnější tepelná zátěž budovy se skládá z:

• solárního tepla 
  – na a přes skla oken a střešních oken.
  – na vnějších stěnách a střechách 
  
• teploty venkovního vzduchu
  
• infiltrace venkovního vzduchu (když je budova „netěsná“ a vzduch může proudit do budovy).
  
• Větraný vzduch – v případě horkého venkovního vzduchu, který je vháněn dovnitř, aniž by byl ochlazen na požadovanou teplotu. 

Vnitřní tepelnou zátěž budovy tvoří: 

• teplo vyzařované přítomnými osobami. Množství tepla závisí na počtu osob a míře jejich aktivity.
  elektrického osvětlení (některé elektrické osvětlení může vyzařovat více tepla než jiné)
  
• teplo vyzařované stroji, zařízeními a výrobním procesem (pece, generátory, strojní frézování (proces) atd.).
  přenos tepla z okolních prostor (např. výměna tepla mezi neklimatizovanými a klimatizovanými prostory).

Snížení tepelné zátěže pomocí jednoduchých úprav

Architektonické řešení budovy má významný vliv na vnější tepelnou zátěž. Například lze chytře zvolit umístění oken ve vztahu ke slunci, aby se snížil vliv slunečního záření. Jakmile je však výrobní zařízení již postaveno, lze provést jen minimální stavební úpravy, které by snížily vnější tepelnou zátěž budovy. Přesto lze provést některé jednoduché změny, které sníží vnější tepelnou zátěž. 

Zvažte opravu případných netěsností ve vnějších stěnách budovy. Okna s jednoduchým zasklením lze vyměnit za okna s protisluneční ochranou (s dvojitým zasklením) a/nebo lze na zasklení aplikovat nátěr nebo fólii odrážející sluneční záření. Povlak umožňuje slunečnímu světlu procházet sklem a zároveň odráží značnou část slunečního záření. Dalšími možnostmi jsou instalace slunečních žaluzií, nátěr skel sluneční reflexní křídou nebo barvou nebo potažení oken sluneční reflexní látkou. 

Vnější tepelnou zátěž ještě více snížíte natřením střechy na bílo nebo na světlejší odstín šedé barvy, který odráží sluneční záření. Podobného efektu lze dosáhnout umístěním solárních panelů na střechu.  

Vnitřní tepelnou zátěž lze snížit výměnou běžného osvětlení za LED osvětlení. LED-světla produkují minimální množství tepla a jako bonus spotřebovávají podstatně méně energie než běžné osvětlení. 

Odsavače par umístěné nad výrobními procesy produkujícími teplo mohou odvést velkou část tepla, které při procesu vzniká. 

Pokud je to možné, zvažte umístění zástěny kolem zařízení produkujících teplo, abyste snížili množství tepla, které vyzařují do výrobního zařízení. Některá zařízení produkující teplo, například stroje pro vnitřní chlazení, by dokonce mohla být umístěna mimo výrobní halu, aby se eliminoval jejich vliv na vnitřní tepelnou zátěž. 

Provedením výše uvedených úprav lze tepelnou zátěž výrobního zařízení výrazně snížit. V důsledku toho se sníží i potřebný chladicí výkon klimatizačního řešení. V důsledku toho bude k zajištění zdravého a příjemného pracovního prostředí potřeba méně energie.