Minimalizowanie kosztów zużycia energii przy zachowaniu wysokiego komfortu cieplnego skutkuje koniecznością zastosowania kontrolowanego ogrzewania i chłodzenia. Tym samym wdrażane technologie obróbki powietrza muszą sprostać coraz większym wymaganiom. Kwestia ta dotyczy również hal przemysłowych, gdzie znajdują zastosowanie prezentowane centrale dachowe DachAirbox i RecirculationBox firmy Rosenberg.

Roofboxy DachAirbox i Recircula­tionBox (rys. 1) to innowacyjne rozwiązania opracowane przez inżynierów Grupy Rosenberg na potrzeby kontrolowanego ogrzewania, chłodzenia i wentylacji hal przemysłowych. Jednostki sprawdzają się w wentylacji hal przemysłowych lub ich części, pełnią zróżnicowane funkcje i posiadają różne konstrukcje.

Rys. 1. Centrale typu roofbox Grupy Rosenberg:
a – DachAirbox,
b – RecirculationBox

Charakterystyka

Dzięki zastosowaniu wydajnej technologii odzysku ciepła oraz energooszczędnej technologii EC urządzenia DachAirbox i RecirculationBox charakteryzują się wysoką efektywnością energetyczną. Płynna regulacja zapewnia dużą oszczędność kosztów zużycia energii.
Obudowa jednostek została zaprojektowana do zastosowań zewnętrznych i spełnia wymagania dla kategorii A+, według normy PN-EN 13053+A1:2011.
Innowacyjność roofboxów DachAirbox i RecirculationBox opiera się na zaawansowanej technologii sterowania, wspieranej przez zastosowanie technologii silników EC. Urządzenia mają budowę kompaktową, a ich podłączenie jest proste i nie pociąga za sobą wysokich, dodatkowych kosztów. Roofboxy mogą być włączone do systemu zdalnego monitorowania BMS (ang. Building Management System) – do ich obsługi nie jest konieczna wiedza specjalistyczna. Koszty inwestycyjne są niskie, ponieważ urządzenia nie wymagają oddzielnego pomieszczenia (maszynowni), ani doprowadzenia dodatkowej instalacji wentylacyjnej (kanałów). Montaż jednostek jest szybki i prosty. Części zamienne są łatwo dostępne. Czynności związane z obsługą bieżącą można wykonać bezpośrednio na dachu, bez konieczności używania specjalistycznego sprzętu.
Centrale DachAirbox i RecirculationBox zostały zaprojektowane i wykonane zgodnie z Dyrektywą w sprawie charakterystyki energetycznej budynków 2010/31/UE, Dyrektywą Ekoprojektu 2009/125/UE, normą PN-EN 13053+A1:2011 i niemieckimi wytycznymi dla central wentylacyjnych RLT 01/2014.
Wentylacja hal przemysłowych realizowana przez roofboxy DachAirbox i Recir­cu­­lationBox jest procesem wydajnym energetycznie i ekonomicznie. Zdecentralizowana praca central Rosenberg umożliwia wentylację hal dowolnej wielkości, przy użyciu wielu jednostek tego samego modelu. Rozwiązanie to pozwala także na uzyskanie różnych parametrów powietrza dla różnych technologii zlokalizowanych w odrębnych częściach hali. W przypadku, gdy technologia stosowana w hali nie wymaga dopływu świeżego powietrza, wystarczy użyć urządzenia RecirculationBox, w celu zapewnienia recyrkulacji wewnątrz pomieszczeń. Jednostki DachAirbox zostały opracowane w trzech wielkościach, aby zapewnić zdecentralizowane ogrzewanie, chłodzenie i wentylację, przy przepływie 5000, 6500 i 8000 m3/h. Gdy ilość świeżego powietrza jest wystarczająca, a wymagane jest dodatkowe dogrzanie/ochłodzenie powietrza, wówczas – w dowolnym miejscu hali – DachAirbox mogą zostać uzupełnione jednostkami Recircula­tion­Box, które również są produkowane w trzech wielkościach, o tych samych wydajnościach, co DachAirbox.

Rys. 2.
Budowa przykładowej jednostki DachAirbox z nagrzewnicą i chłodnicą:
1 – taca ociekowa,
2 – termostat przeciwzamrożeniowy,
3 – filtr (wywiew),
4 – żaluzje chroniące przed deszczem,
5 – daszek ochronny,
6 – filtr (nawiew),
7 – wymiennik przeciwprądowy z przepustnicą obejścia,
8 – sterowanie,
9 – wentylator (wywiew),
10 – przepustnica,
11 – żaluzje chroniące przed deszczem,
12 – wentylator (nawiew),
13 – podstawa,
14 – wymiennik z funkcją grzania/chłodzenia,
15 – odkraplacz,
16 – dyfuzor rewersyjny

Centrala DachAirbox

Roofbox DachAirbox jest zbudowany z dwóch głównych części: zewnętrznej i wewnętrznej. Przykładową budowę urządzenia pokazuje rys. 2. Część zewnętrzna jest posadowiona na dachu, natomiast druga część montowana jest już wewnątrz hali przemysłowej. W części zewnętrznej znajdują się główne elementy centrali i podzespoły regulacyjne. Rama części zewnętrznej centrali posiada współczynnik mostków cieplnych klasy TB2, a izolowane ściany boczne, wykonane z galwanizonej blachy stalowej, posiadają izolacyjność termiczną klasy T2 (na specjalne zamówienie, w celu redukcji masy urządzenia ściany boczne mogą być wykonane z aluminium). W celu poprawienia stabilności, dla części wewnętrznej dostępna jest opcjonalnie rama galwanizowana ogniowo, do zamieszczenia pod podstawą.
Świeże powietrze wprowadzane do jednostki jest kierowane do przeciwprądowego wymiennika ciepła o sprawności do 71% – co jest bardzo dobrym wynikiem w tej kategorii. Różne tryby pracy centrali są realizowane poprzez odpowiednie sterowanie przepustnicami i obejściem.
Płytowy wymiennik ciepła służy do ogrzewania zimnego powietrza zewnętrznego w trybie zimowym, chłodzenia ciepłego powietrza w trybie letnim oraz przekazywania ciepła, zgodnie z zapotrzebowaniem, w trybie wiosennym i jesiennym. Wężownica wymiennika ciepła, jak również rozdzielacz i kolektor są wykonane z miedzi zgodnie z wytycznymi RLT01, natomiast lamele są aluminiowe. Grubość płyt została zaprojektowana tak, aby kondensowane krople wody były możliwie największe. Krople zbierane są przez odkraplacz o zwiększonej efektywności. Odkraplacz jest zbudowany z dwóch odpowiednio dobranych, wysokowydajnych separatorów, które są zamontowane pod kątem i prowadzą skropliny na tacę kondensacyjną. Taca posiada wylot, do którego może być podłączony syfon lub pompa, które umożliwią odprowadzenie skroplin do kanalizacji.
Zastosowany dyfuzor rewersyjny (ciągu wstecznego), to typowe rozwiązanie dla wysokich pomieszczeń. Może dostarczać zarówno ciepłe, jak i zimne powietrze. Dyfuzor posiada podwójną obudowę. Część wewnętrzna jest obracana przez siłownik, otwierając i zamykając wlot powietrza z boku i od dołu dyfuzora. Przy funkcji grzania otwory w dolnej części obudowy są odblokowane, a powietrze jest nawiewane do wnętrza hali, zgodnie z zaprojektowanym zasięgiem. Przy funkcji chłodzenia dyfuzor znajduje się w pozycji poziomej, dzięki czemu, za sprawą grawitacji, zimne powietrze opada w dół do przestrzeni zajmowanej przez ludzi, równomiernie, przyjmując kształt parasola.
Roofboxy DachAirbox są dostarczane z zainstalowanym systemem automatycznego sterowania, w pełni przetestowane i kompletne. Tym samym montaż i uruchomienie urządzenia nie stanowi trudności. Dla ułatwienia montażu część zewnętrzna i wewnętrzna jednostki jest wyposażona w rozłączne okablowanie. Układ automatycznego sterowania stanowi integralną część wnętrza obudowy.

Rys. 3.
Budowa jednostki RecirculationBox:
1 – obudowa z kratką ochronną,
2 – zdejmowana kratka ochronna,
3 – filtr,
4 – wentylator GKHM,
5 – wymiennik z funkcją grzania/chłodzenia,
6 – odkraplacz,
7 – taca kondensacyjna,
8 – dyfuzor rewersyjny

Centrala RecirculationBox

Budowę centrali RecirculationBox pokazuje rys. 3. Obudowę ramową stanowią tu galwanizowane profile stalowe typu S40, połączone z odlewanymi aluminiowymi narożnikami. Łączenia są zabezpieczone uszczelkami z EPDM. Ścianki boczne obudowy są wykonane z podwójnych paneli z galwanizowanej blachy stalowej o grubości 1 mm, ale mogą być również powlekane proszkowo. Standardowym kolorem jest RAL 7035. Inne kolory dostępne są na zamówienie. Przestrzeń pomiędzy panelami wypełnia warstwa izolacyjna z niepalnej wełny mineralnej, o gęstości 33 kg/m3. Panele są montowane we wpustach profili ramowych od zewnątrz, dzięki czemu wnętrze urządzenia jest gładkie i higieniczne. Dodatkowe mocowanie za pomocą śrub jest niewidoczne, a otwory są osłonięte zaślepkami z tworzywa sztucznego. Drzwi serwisowe standardowo są mocowane za pomocą zacisków. Opcjonalnie mogą zostać wyposażone w zawiasy (do wyboru jeden z trzech możliwych kierunków otwarcia).
Powietrze jest oczyszczane w filtrach workowych o dużej powierzchni filtracji i dużej pojemności magazynowania pyłu. Wkłady są zamocowane do ramy za pomocą zacisków sprężynowych. Właściwa temperatura powietrza jest uzyskiwana za pomocą wymiennika ciepła wykonanego z miedzi/aluminium, z wodą jako nośnikiem ciepła, w skali odpowiedniej do potrzeb obsługiwanej przestrzeni. Wymiennik chłodzi powietrze latem i ogrzewa w okresie zimowym. Prawidłowe rozprowadzenie nawiewanego powietrza zapewnia regulowany dyfuzor. Dyfuzor nawiewa ciepłe powietrze pionowo, a chłodne – dodatkowo również w bok.

Rys. 4. Interfejs graficzny zapewnia przejrzystą i prostą obsługę. Wybrane funkcje: animowane obiekty, obsługa błędów, wyświetlanie tendencji, możliwość tworzenia harmonogramu

Rys. 5. Zewnętrzny wyświetlacz tekstowy jest rozwiązaniem optymalizującym obsługę – ponieważ jest mobilny, może być używany do więcej niż jednej jednostki

Regulacja

System sterowania – będący integralną częścią urządzeń – zapewnia następujące funkcjonalności.
Funkcje regulacji:
• regulacja temperatury powietrza nawiewanego/powietrza w hali przy użyciu: wymiennika z funkcją grzania/chłodzenia i wodą jako medium magazynującym ciepło, nagrzewnicy gazowej lub elektrycznej, przełączania lato/zima,
• optymalizacja zużycia energii w danym trybie pracy,
• płynna regulacja pracy wentylatorów na podstawie natężenia przepływu powietrza,
• harmonogram tygodniowy oparty na sześciu zmianach dziennych oraz programie wyjątku,
• praca w trybie wyspowym lub strefowym,
• zapisywanie ważnych danych kontrolnych (temperatura, sygnały sterujące itp.).

Rys. 6. Topologia systemu sterowania układem urządzeń DachAirbox / RecirculationBox

Funkcje komfortu:
• wbudowany panel obsługi z ekranem LCD (rys. 4) i wyborem języka (niemiecki/angielski/węgierski) oraz zewnętrzny panel obsługi z interfejsem tekstowym (rys. 5) lub graficznym oraz ekranem dotykowym,
• obsługa przez przeglądarkę internetową (PC, notebook, smartfon itp.) z użyciem trybu tekstowego lub graficznego.
Funkcje bezpieczeństwa:
• monitorowanie i ciągły pomiar zanieczyszczeń filtracyjnych,
• ochrona przeciwoblodzeniowa wymiennika,
• ochrona przeciwzamrożeniowa wymiennika z wodą, jako nośnikiem ciepła,
• ochrona przed przegrzaniem,
• zabezpieczenie przed suchobiegiem pompy.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Rosenberg