Het aantal industriële luchtkoelers dat een fabriek nodig heeft, hangt van meer af dan alleen het vloeroppervlak. Werkplaatsvolume, vereiste luchtstroom, warmtebronnen, plafondhoogte, ventilatie en de luchtstroomcapaciteit van elke koeler zijn allemaal van invloed op de uiteindelijke hoeveelheid.
Een eenvoudige berekening kan een voorlopig aantal eenheden opleveren, maar bij de uiteindelijke opstelling moet ook rekening worden gehouden met waar warmte wordt gegenereerd en hoe gekoelde lucht door de fabriek zal bewegen.
1. Begin met de vereiste totale luchtstroom
De eerste stap is het schatten van de totale luchtstroom die nodig is voor de werkplaats.
Een basisberekening is:
Vereiste luchtstroom (m³/u)=Werkplaatsvolume (m³) × Vereiste luchtverversingen per uur
Het workshopvolume wordt berekend als:
Lengte × breedte × gemiddelde hoogte
Een fabriek van 50 x 30 m met een gemiddelde plafondhoogte van 8 m heeft bijvoorbeeld een volume van:
50 × 30 × 8 = 12,000 m³
Als het voorlopig ontwerp 20 luchtverversingen per uur hanteert:
12,000 × 20 = 240,000 m³/h
De fabriek zou daarom als uitgangspunt een totale luchtstroom van ongeveer 240.000 m³/h nodig hebben.
De juiste luchtverversingssnelheid- hangt af van de daadwerkelijke toepassing en moet samen met de warmtebelasting en ventilatieomstandigheden worden geëvalueerd.
2. Deel de vereiste luchtstroom door de luchtstroom per eenheid
Zodra de totale luchtstroom bekend is, kan het voorlopige aantal industriële luchtkoelers worden berekend.
Aantal luchtkoelers=Vereiste totale luchtstroom ÷ Luchtstroom per koeler
Bijvoorbeeld:
Vereiste totale luchtstroom: 240.000 m³/h
Luchtstroom per koeler: 20.000 m³/h
Dan:
240,000 ÷ 20,000 = 12
De voorlopige eis is daarom 12 industriële luchtkoelers.
Als het geselecteerde model in plaats daarvan 15.000 m³/h levert, wordt de berekening:
240,000 ÷ 15,000 = 16
Dezelfde fabriek zou meer eenheden nodig hebben omdat elke koeler minder luchtstroom levert.
3. Waarom alleen vloeroppervlak niet genoeg is
Een gebruikelijke aanpak is om het aantal koelers te berekenen op basis van het vloeroppervlak van de fabriek.
Bijvoorbeeld:
Eén luchtkoeler per 100 m².
Dit kan zeer uiteenlopende resultaten opleveren in gebouwen met verschillende plafondhoogtes.
Beschouw twee fabrieken met hetzelfde vloeroppervlak van 2.000 m²:
| Fabriek | Gemiddelde hoogte | Luchtvolume |
|---|---|---|
| Fabriek A | 4 m | 8,000 m³ |
| Fabriek B | 10 m | 20,000 m³ |
Het vloeroppervlak is identiek, maar Fabriek B heeft 2,5 keer zoveel luchtvolume.
Daarom moet bij een betrouwbare berekening van een industriële luchtkoeler rekening worden gehouden met het kubieke volume in plaats van alleen met vierkante meters.
4. Houd rekening met de hittebelasting van de fabriek
De luchtstroomvereisten kunnen aanzienlijk veranderen als de fabriek aanzienlijke interne warmtebronnen bevat.
Voorbeelden zijn onder meer:
- Lasapparatuur
- Ovens
- Ovens
- Spuitgietmachines
- Compressoren
- Motoren
- Droogapparatuur
- Productielijnen voor hoge- temperaturen
Een fabriek met zware machines en continue warmteopwekking kan een andere koelopstelling nodig hebben dan een magazijn met een relatief lage interne warmtewinst.
Als de warmte geconcentreerd is in één productieruimte, is het plaatsen van hetzelfde aantal koelers door het hele gebouw wellicht niet de meest geschikte opstelling.
De apparatuur moet worden geplaatst in overeenstemming met de werkelijke warmteverdeling.
5. Controleer de plafondhoogte
De plafondhoogte beïnvloedt zowel het totale luchtvolume als de manier waarop gekoelde lucht het werkgebied bereikt.
In een werkplaats met een hoog-plafond kan het eenvoudigweg verhogen van de luchtstroom geen betere koeling op vloerniveau garanderen.
Bij het ontwerp moet rekening worden gehouden met:
- Montage hoogte
- Richting luchtuitblaas
- Luchtsnelheid
- Afstand tussen koelers
- Machine hoogte
- Dakconstructie
- Locaties van werknemers
Voor aan het plafond-gemonteerde industriële luchtkoelers zijn de installatiehoogte en de uitblaasrichting bijzonder belangrijk, omdat de luchtstroom de verblijfszone effectief moet bereiken.
6. Kijk naar de luchtstroomverdeling
Stel dat een fabriek 240.000 m³/h nodig heeft en er worden 12 koelers geselecteerd.
Er zijn verschillende manieren om de eenheden te rangschikken.
Als alle twaalf units dicht bij één kant van het gebouw zijn geconcentreerd, kan de totale luchtstroom aan de berekende behoefte voldoen, maar kunnen afgelegen gebieden warm blijven.
Een betere lay-out verdeelt de luchtstroom op basis van:
Koelunit → Productieruimte → Verwijdering van warme lucht
De locatie van deuren, ramen, afzuigventilatoren, machines, opslagrekken en interne scheidingswanden moet daarom in overweging worden genomen voordat het definitieve aantal en de positie van de units wordt bepaald.
7. Denk aan ventilatie en uitlaatgassen
Industriële verdampingsluchtkoelers introduceren gekoelde lucht in de fabriek. Warme lucht en extra vocht moeten het gebouw verlaten.
Dit betekent dat het aantal koelunits in samenhang met de beschikbare ventilatie moet worden bekeken.
Controleer of de fabriek beschikt over:
- Dakventilatieopeningen
- Afzuigventilatoren
- Open deuren
- Ramen
- Muuropeningen
- Mechanische ventilatie
Als het gebouw de warme en vochtige lucht niet effectief kan verwijderen, zal het installeren van extra verdampingsluchtkoelers mogelijk geen proportionele koelingsverbeteringen opleveren.
8. Houd rekening met de plaatselijke temperatuur en vochtigheid
Een verdampingsluchtkoeler produceert niet onder alle weersomstandigheden hetzelfde koeleffect.
Droge lucht zorgt voor een groter verdampingspotentieel, terwijl een hoge relatieve luchtvochtigheid het beschikbare koelpotentieel vermindert.
Om deze reden moet de hoeveelheid apparatuur worden geëvalueerd aan de hand van de plaatselijke zomeromstandigheden, waaronder:
- Buitentemperatuur
- Relatieve vochtigheid
- Natteboltemperatuur
- Seizoensgebonden bedrijfsomstandigheden
Een fabriek die zich in een warm, droog klimaat bevindt, kan een andere configuratie nodig hebben dan een fabriek die in een warm, vochtig klimaat werkt, zelfs als de twee gebouwen identieke afmetingen hebben.
9. Heeft u meer kleinere eenheden of minder grotere eenheden nodig?
De totale luchtstroombehoefte bepaalt niet noodzakelijkerwijs op zichzelf de uiteindelijke configuratie.
Een fabriek kan bijvoorbeeld 240.000 m³/h nodig hebben.
Dit zou theoretisch kunnen worden geleverd door:
- 10 eenheden × 24.000 m³/u
- 12 eenheden × 20.000 m³/u
- 16 eenheden × 15.000 m³/u
Alle drie de combinaties zorgen voor ongeveer dezelfde totale luchtstroom.
De praktische keuze is echter afhankelijk van de gebouwindeling.
Meer units kunnen een grotere flexibiliteit bieden bij het verdelen van de luchtstroom tussen verschillende productiezones, terwijl grotere units de installatie kunnen vereenvoudigen als de werkplaats een geschikte indeling heeft.
De selectie moet daarom een evenwicht bieden tussen de luchtstroomcapaciteit, installatieposities, koelzones, onderhoudstoegang en projectkosten.
10. Voorbeeld: Berekening van het aantal luchtkoelers voor een fabriek
Denk aan een productieworkshop met:
Lengte: 60 m
Breedte: 40 m
Gemiddelde hoogte: 8 m
Stap 1: Bereken het luchtvolume
60 × 40 × 8 = 19,200 m³
Stap 2: Schat de vereiste luchtstroom
Ga uit van een voorlopige ontwerpwaarde van 20 luchtwisselingen per uur:
19,200 × 20 = 384,000 m³/h
Stap 3: Selecteer de koelere luchtstroom
Stel dat één industriële luchtkoeler zorgt voor:
24,000 m³/h
Stap 4: Bereken het aantal eenheden
384.000 ÷ 24,000=16 eenheden
De voorlopige berekening levert dus 16 industriële luchtkoelers op.
Het daadwerkelijke projectontwerp moet vervolgens verifiëren of 16 units een geschikte luchtverdeling bieden en of het plaatselijke klimaat, de warmtebronnen, de ventilatie en de installatieomstandigheden de voorgestelde opstelling ondersteunen.
11. Wanneer het berekende aantal mogelijk moet worden aangepast
Het berekende aantal industriële luchtkoelers is niet noodzakelijkerwijs de uiteindelijke bestelhoeveelheid.
Een aanpassing kan nodig zijn als de fabriek:
Zeer hoge interne warmtebelasting
Grote temperatuurverschillen tussen productiezones
Extreem hoge plafonds
Beperkte ventilatie
Grote machines blokkeren de luchtstroom
Meerdere onafhankelijke workshops
Gebieden die verschillende koelniveaus vereisen
Omgekeerd hoeven ruimtes die geen koeling behoeven niet noodzakelijkerwijs in de berekening te worden meegenomen.
Een kantoor, opslagruimte of afgesloten procesruimte kan bijvoorbeeld een andere koeloplossing nodig hebben dan een grote open productiehal.
12. Informatie die nodig is om de uiteindelijke hoeveelheid te bepalen
Voor een industrieel luchtkoelerproject heeft een leverancier of HVAC-ingenieur normaal gesproken het volgende nodig:
Fabriekslengte en -breedte
Gemiddelde plafondhoogte
Gebied dat koeling vereist
Lokale zomertemperatuur
Relatieve vochtigheid
Belangrijkste warmtebronnen
Indeling productieapparatuur
Aantal werknemers
Bestaande ventilatie
Locaties van afzuigventilatoren
Deur- en raamposities
Beschikbare watervoorziening
Beschikbare elektrische voeding
Vereiste bedrijfsuren
Hoe nauwkeuriger deze voorwaarden zijn gedefinieerd, hoe betrouwbaarder de berekening van het aantal apparatuur en de lay-out zal zijn.
Aantal industriële luchtkoelers: sleutelformule
Gebruik voor een voorlopige schatting:
Workshopvolume=Lengte × Breedte × Gemiddelde hoogte
Vereiste luchtstroom=Workshopvolume × Vereiste luchtverversingen per uur
Aantal industriële luchtkoelers=Vereiste luchtstroom ÷ Luchtstroom per eenheid
Rond het berekende resultaat altijd af naar een praktisch geheel aantal eenheden en controleer vervolgens de indeling en bedrijfsomstandigheden voordat u de uitrustingskeuze voltooit.
Laatste overwegingen
Er bestaat geen universele regel zoals ‘één industriële luchtkoeler voor elke 100 m² fabrieksruimte’. Het juiste aantal is afhankelijk van het totale luchtvolume, benodigde luchtstroom, warmtebelasting, plafondhoogte, luchtvochtigheid, ventilatie en luchtstroomverdeling.
Voor een voorlopige projectschatting berekent u het werkplaatsvolume, bepaalt u de benodigde totale luchtstroom en deelt u deze door de nominale luchtstroom van de geselecteerde industriële luchtkoeler. De resulterende hoeveelheid is een startpunt voor het systeemontwerp en geen vervanging voor het controleren van de werkelijke fabrieksomstandigheden.
Voor een nauwkeurig voorstel voor een industriële luchtkoeler moeten de fabrieksafmetingen, plafondhoogte, lokaal klimaat, warmtebronnen, ventilatie-opstelling en productie-indeling samen worden geëvalueerd.
