Het dimensioneren van een industriële luchtkoeler voor een grote werkplaats is niet simpelweg een kwestie van het kiezen van een model met de hoogste luchtstroom. De apparatuur moet passen bij het volume van de werkplaats, de warmtebelasting, de luchtvochtigheid, de vereiste luchtbeweging, de installatiehoogte en de ventilatieomstandigheden.
Voor een grote productiehal is de juiste maat degene die voldoende luchtstroom en koeleffect naar het werkgebied kan leveren zonder een ongeschikt luchtstroompatroon of onnodige bedrijfscapaciteit te creëren.
1. Definieer het gebied dat daadwerkelijk moet worden gekoeld
Begin met het identificeren van het deel van de werkplaats dat koeling nodig heeft.
Een grote fabriek kan het volgende bevatten:
- Productielijnen
- Verzamelruimtes
- Machinezones
- Opslag van grondstoffen
- Voltooide-productopslag
- Laadgebieden
- Kantoren of afgesloten ruimtes
Deze ruimtes hebben niet noodzakelijkerwijs dezelfde koelingseisen.
Als alleen de productievloer koeling nodig heeft, is er geen reden om het industriële luchtkoelersysteem te dimensioneren op basis van het gehele gebouwvolume.
2. Bereken het werkplaatsvolume
Nadat het koelgebied is gedefinieerd, berekent u het luchtvolume:
Workshopvolume=Lengte × Breedte × Gemiddelde hoogte
Bijvoorbeeld:
Lengte: 80 m
Breedte: 40 m
Gemiddelde hoogte: 8 m
Het workshopvolume is:
80 × 40 × 8 = 25,600 m³
Dit is nuttiger voor de dimensionering dan alleen voor het vloeroppervlak.
Een werkplaats van 3.200 m² met een plafond van 4 m bevat 12.800 m³ lucht, terwijl hetzelfde vloeroppervlak met een plafond van 8 m 25.600 m³ bevat.
Het verschil kan de vereiste luchtstroom aanzienlijk beïnvloeden.
3. Bepaal de benodigde luchtstroomcapaciteit
De volgende stap is het vaststellen van de geschatte luchtstroombehoefte voor de ruimte.
Een voorlopige berekening is:
Vereiste luchtstroom=Workshopvolume × Vereiste luchtverversingen per uur
De juiste luchtverversingssnelheid- hangt af van de omstandigheden in de werkplaats, de warmtebronnen, de ventilatie-opstelling, het klimaat en het koeldoel.
Als u bijvoorbeeld een voorlopige waarde van 20 luchtverversingen per uur gebruikt:
25,600 m³ × 20 = 512,000 m³/h
Dit geeft een geschatte totale luchtstroombehoefte van 512.000 m³/h.
Het doel van deze berekening is om de schaal van het koelsysteem vast te stellen. Het bepaalt niet automatisch het uiteindelijke uitrustingsmodel.
4. Zorg ervoor dat de vereiste luchtstroom overeenkomt met de koelcapaciteit
Industriële luchtkoelers zijn verkrijgbaar met verschillende luchtstroomcapaciteiten.
Stel dat een geselecteerd model 20.000 m³/h levert.
Voor het bovenstaande voorbeeld:
512,000 ÷ 20,000 = 25.6
Dit geeft aan dat er op basis van de voorlopige luchtstroomberekening ongeveer 26 eenheden nodig zouden zijn.
Als een ander model 30.000 m³/h levert:
512,000 ÷ 30,000 = 17.1
De voorlopige behoefte zou ongeveer 18 eenheden bedragen.
Dit illustreert een belangrijk punt: de omvang van de apparatuur en de hoeveelheid apparatuur zijn nauw met elkaar verbonden, maar ze zijn niet dezelfde ontwerpbeslissing.
Bij de uiteindelijke selectie moet ook rekening worden gehouden met de manier waarop de luchtstroom door de werkplaats wordt verdeeld.
5. Controleer de warmtebelasting
De luchtstroom alleen beschrijft niet de koelbehoefte van een grote werkplaats.
Een fabriek die metalen onderdelen produceert, lasstations exploiteert, spuitgietmachines draait of ovens gebruikt, kan aanzienlijke interne hitte genereren.
Belangrijke warmtebronnen zijn onder meer:
- Productiemachines
- Elektrische motoren
- Lasapparatuur
- Ovens
- Ovens
- Compressoren
- Drogers
- Verlichting
- Werknemers
- Zonnewarmte door het dak
Als de belangrijkste warmtebron zich in één productiezone concentreert, kan dat gebied een grotere luchtstroom of een meer gerichte koelopstelling vereisen.
Daarom moet een grote werkplaats worden opgedeeld in praktische koelzones, in plaats van elke vierkante meter op dezelfde manier te behandelen.
6. Houd rekening met de omgevingstemperatuur en vochtigheid
Voor een industriële verdampingsluchtkoeler zijn lokale weersomstandigheden een belangrijk onderdeel van de dimensionering.
Verdampingskoeling is afhankelijk van de verdamping van water. De hoeveelheid koeling die kan worden bereikt, hangt af van het verschil tussen de droge-bol- en natte-boltemperaturen.
De relatieve luchtvochtigheid is dus van belang.
Bij warm, droog weer heeft verdampingskoeling over het algemeen een groter potentieel.
Bij warm, vochtig weer is de temperatuurverlaging beperkter.
Controleer bij het dimensioneren van een industriële luchtkoeler de plaatselijke zomer:
- Droge-boltemperatuur
- Relatieve vochtigheid
- Natte-boltemperatuur
- Dagelijkse bedrijfsomstandigheden
- Seizoensgebonden temperatuurveranderingen
Een koeler die effectief werkt in een droog klimaat, kan in een vochtig klimaat een andere systeemopstelling vereisen.
7. Houd rekening met de plafondhoogte en installatiepositie
Grote werkplaatsen hebben vaak hoge plafonds, en dit kan de positionering van apparatuur bijzonder belangrijk maken.
Een hoog luchtdebiet garandeert geen effectieve koeling op werknemersniveau als de gekoelde lucht de verblijfszone niet bereikt.
Rekening:
- Montage hoogte
- Afvoerrichting
- Luchtsnelheid
- Afstand tot werknemers
- Dakconstructie
- Machine hoogte
- Opbergrekken
- Structurele kolommen
Voor aan het plafond-gemonteerde industriële luchtkoelers moet rekening worden gehouden met de installatiehoogte en het uitblaaspatroon.
8. Grootte van het systeem rond de luchtverdeling
Voor een grote werkplaats zijn mogelijk meerdere industriële luchtkoelers nodig in plaats van een paar units met zeer hoge- capaciteit.
Stel je bijvoorbeeld een lange productiehal voor van 120 x 30 meter.
Zelfs als meerdere grote units de berekende totale luchtstroom kunnen leveren, kan het plaatsen ervan in slechts één deel van het gebouw resulteren in:
- Hete gebieden aan de andere kant
- Slechte luchtcirculatie
- Overmatige luchtstroom nabij de units
- Ongelijkmatig comfort voor de werknemer
Meerdere units verspreid over de werkplaats kunnen een evenwichtiger luchtstroompad creëren.
De belangrijke vraag is daarom niet alleen:
"Hoeveel lucht kan de apparatuur verplaatsen?"
Het is ook:
"Waar gaat die lucht naartoe?"
9. Controleer de ventilatievoorziening
Verdampingsluchtkoelers voegen gekoelde lucht toe aan de werkplaats, zodat warme lucht en vocht moeten vertrekken.
Controleer voordat u de uitrustingsgrootte definitief maakt:
- Afzuigventilatoren
- Dakventilatieopeningen
- Ramen
- Deuren
- Muuropeningen
- Natuurlijke ventilatie
- Mechanische uitlaatsystemen
Een werkplaats met onvoldoende uitlaatgassen heeft wellicht geen baat bij het simpelweg installeren van luchtkoelers met een hogere- capaciteit.
Het koelsysteem en het ventilatiesysteem moeten samen worden beschouwd.
10. Houd rekening met de luchtstroom door de productieruimte
Productieapparatuur kan het luchtstroompatroon aanzienlijk veranderen.
Grote machines, opslagrekken, scheidingswanden en muren kunnen de lucht blokkeren of omleiden.
Voordat u de definitieve koelergrootte selecteert, brengt u de belangrijkste obstakels in kaart en identificeert u de daadwerkelijk bezette gebieden.
Voor een grote werkplaats moet het luchtstroompad over het algemeen als volgt worden beschouwd:
Industriële luchtkoeler → Werkzone → Warmteafvoer / uitlaat
Dit is vooral belangrijk wanneer de productievloer lange rijen machines bevat.
11. Kies tussen grotere en kleinere luchtkoelers
Een grote werkplaats heeft niet automatisch de grootste individuele industriële luchtkoeler nodig.
Stel dat de berekende systeemluchtstroom ongeveer 300.000 m³/h bedraagt.
Mogelijke configuraties kunnen zijn:
10 × 30,000 m³/h
15 × 20,000 m³/h
20 × 15,000 m³/h
Elke configuratie biedt ongeveer dezelfde totale luchtstroom.
De praktische keuze hangt af van:
Indeling werkplaats
Beschikbare installatielocaties
Koelzones
Richting van de luchtstroom
Toegang voor onderhoud
Elektrische voeding
Watervoorziening
Kosten van apparatuur
Een groter aantal kleinere eenheden kan meer flexibiliteit bieden bij de zonering, terwijl grotere eenheden geschikt kunnen zijn als het gebouw minder installatiepunten heeft.
12. Controleer het motorvermogen en de bedrijfsvereisten
Naast het motorvermogen moet ook rekening worden gehouden met de luchtstroomcapaciteit.
Controleer bij het vergelijken van industriële luchtkoelermodellen het volgende:
Luchtstroom
Motorvermogen
Soort ventilator
Waterverbruik
Geluidsniveau
Elektrische voeding
Continue bedrijfsvereisten
Een model met hoge-luchtstroom is niet automatisch de juiste keuze als de bedrijfsvereisten niet overeenkomen met de beschikbare stroomvoorziening of koelstrategie van de fabriek.
13. Overweeg toegang voor onderhoud
De maatvoering heeft ook een praktisch installatieaspect.
Industriële luchtkoelers die in grote werkplaatsen worden geïnstalleerd, hebben routinematige inspecties en reiniging nodig. De installatielocatie moet ervoor zorgen dat technici veilig toegang kunnen krijgen tot belangrijke componenten.
Overweeg toegang tot:
Koelkussens
Waterdistributiesysteem
Ventilator en motor
Waterreservoir
Filters of schermen
Elektrische componenten
Een theoretisch geschikte unit kan moeilijk te onderhouden zijn als deze op een locatie met beperkte toegang wordt geïnstalleerd.
14. Voorbeeld van afmetingen van een grote werkplaats
Denk aan een productiehal met de afmetingen:
80 m × 40 m × 8 m
Workshopvolume
80 × 40 × 8 = 25,600 m³
Ga uit van een voorlopige eis van 20 luchtverversingen per uur:
25,600 × 20 = 512,000 m³/h
Vergelijk nu twee mogelijke koelcapaciteiten.
Optie A
20.000 m³/u per eenheid
512,000 ÷ 20,000 = 25.6
Er zouden ongeveer 26 eenheden nodig zijn als een voorlopige berekening op basis van de luchtstroom-.
Optie B
30.000 m³/u per eenheid
512,000 ÷ 30,000 = 17.1
Er zouden ongeveer 18 eenheden nodig zijn.
De twee opties bieden verschillende installatiemogelijkheden, ook al zijn ze gebaseerd op dezelfde geschatte totale luchtstroom.
De uiteindelijke keuze moet daarom gebaseerd zijn op de indeling van de werkplaats, de warmteverdeling, de installatiehoogte, de ventilatie en het plaatselijke klimaat, en niet alleen op de luchtstroomcapaciteit.
15. Informatie die nodig is voor nauwkeurige dimensionering
Wanneer u een maatvoorstel voor een industriële luchtkoeler aanvraagt, geef dan het volgende op:
- Lengte van de workshop
- Breedte werkplaats
- Gemiddelde plafondhoogte
- Gebied dat koeling vereist
- Buiten zomertemperatuur
- Relatieve vochtigheid
- Belangrijkste warmtebronnen
- Indeling productieapparatuur
- Aantal werknemers
- Bestaand uitlaatsysteem
- Deur- en raamlocaties
- Beschikbare elektrische voeding
- Voorwaarden voor watervoorziening
- Gewenste openingstijden
Foto's, plattegronden en lay-outs van apparatuur kunnen ook helpen bij het identificeren van mogelijke luchtstroomobstructies en installatieposities.
Checklist voor het dimensioneren van industriële luchtkoelers
Controleer deze zeven gebieden voordat u de apparatuur selecteert:
Werkplaatsvolume - Hoeveel lucht moet er verplaatst worden?
Luchtstroomvereiste - Hoeveel lucht moet het systeem leveren?
Warmtebelasting - Waar wordt warmte gegenereerd?
Vochtigheid - Is verdampingskoeling geschikt voor het plaatselijke klimaat?
Luchtverdeling - Kan gekoelde lucht de werkruimtes bereiken?
Ventilatie - Kan warme en vochtige lucht het gebouw verlaten?
Installatievoorwaarden - Kunnen de geselecteerde units op de juiste manier worden geïnstalleerd en onderhouden?
Als deze factoren samen worden beschouwd, kan de grootte van de industriële luchtkoeler worden aangepast aan de werkelijke werkplaats in plaats van aan de hand van een eenvoudige regel voor vloeroppervlak-.
Laatste overwegingen
Het dimensioneren van een industriële luchtkoeler voor een grote werkplaats houdt meer in dan het selecteren van een unit op basis van vierkante meters. Het werkplaatsvolume bepaalt de basisbehoefte aan luchtstroom, terwijl warmtebelasting, vochtigheid, ventilatie, plafondhoogte en luchtstroomverdeling bepalen of die luchtstroom in de praktijk effectief zal werken.
Een praktisch dimensioneringsproces is het berekenen van het werkplaatsvolume, het schatten van de vereiste luchtstroom, het vergelijken van de beschikbare koelcapaciteiten en het ontwerpen van het aantal en de positie van eenheden rond de werkelijke warmtebronnen en werkgebieden van de fabriek.
Voor een groot werkplaatsproject moeten de fabrieksafmetingen, plafondhoogte, lokale temperatuur en vochtigheid, warmtebronnen, ventilatieomstandigheden en productie-indeling samen worden geëvalueerd voordat het definitieve model en de hoeveelheid industriële luchtkoelers worden geselecteerd.
