מספר מצנני האוויר התעשייתיים להם זקוק המפעל תלוי ביותר משטח הרצפה. נפח הסדנה, זרימת האוויר הנדרשת, מקורות החום, גובה התקרה, האוורור ויכולת זרימת האוויר של כל מצנן - כולם משפיעים על הכמות הסופית.
חישוב פשוט יכול לספק מספר ראשוני של יחידות, אך הסידור הסופי צריך לשקול גם היכן נוצר חום וכיצד יעבור אוויר מקורר במפעל.
1. התחל עם זרימת האוויר הכוללת הנדרשת
השלב הראשון הוא להעריך את זרימת האוויר הכוללת הנדרשת לסדנה.
חישוב בסיסי הוא:
זרימת אוויר נדרשת (מ³/שעה)=נפח סדנה (מ³) × החלפות אוויר נדרשות לשעה
נפח הסדנה מחושב כך:
אורך × רוחב × גובה ממוצע
לדוגמה, למפעל בגודל 50 מ' × 30 מ' עם גובה תקרה ממוצע של 8 מ' יש נפח של:
50 × 30 × 8 = 12,000 m³
אם התכנון המקדים משתמש ב-20 החלפות אוויר בשעה:
12,000 × 20 = 240,000 m³/h
לפיכך, המפעל ידרוש כ-240,000 מ"ק לשעה מכלל זרימת האוויר כנקודת התחלה.
קצב החלפת האוויר המתאים-תלוי ביישום בפועל ויש להעריך אותו יחד עם עומס החום ותנאי האוורור.
2. חלקו את זרימת האוויר הנדרשת בזרימת האוויר ליחידה
לאחר שסך זרימת האוויר ידועה, ניתן לחשב את המספר המקדים של מצנני אוויר תעשייתיים.
מספר מצנני אוויר=נדרש זרימת אוויר כוללת ÷ זרימת אוויר לכל מצנן
לְדוּגמָה:
זרימת אוויר כוללת נדרשת: 240,000 m³/h
זרימת אוויר למקרר: 20,000 מ"ק לשעה
אָז:
240,000 ÷ 20,000 = 12
הדרישה המוקדמת היא אפוא 12 מצנני אוויר תעשייתיים.
אם הדגם הנבחר מספק 15,000 מ"ק לשעה במקום זאת, החישוב הופך:
240,000 ÷ 15,000 = 16
אותו מפעל ידרוש יותר יחידות מכיוון שכל מצנן מספק פחות זרימת אוויר.
3. מדוע שטח קומה לבדו אינו מספיק
גישה נפוצה היא לחשב את מספר המצננים לפי שטח רצפת המפעל.
לְדוּגמָה:
מצנן אוויר אחד לכל 100 מ"ר.
זה יכול להניב תוצאות שונות מאוד בבניינים עם גבהי תקרה שונים.
שקול שני מפעלים עם אותו שטח רצפה של 2,000 מ"ר:
| מִפְעָל | גובה ממוצע | נפח אוויר |
|---|---|---|
| מפעל א | 4 m | 8,000 m³ |
| מפעל ב' | 10 m | 20,000 m³ |
שטח הרצפה זהה, אבל במפעל B יש פי 2.5 מנפח האוויר.
לכן, חישוב אמין של מצנן אוויר תעשייתי צריך לשקול נפח מעוקב ולא מטרים רבועים בלבד.
4. קחו בחשבון את עומס החום של המפעל
דרישות זרימת האוויר יכולות להשתנות באופן משמעותי כאשר המפעל מכיל מקורות חום פנימיים משמעותיים.
דוגמאות כוללות:
- ציוד ריתוך
- תנורים
- תנורים
- מכונות הזרקה
- מדחסים
- מנועים
- ציוד ייבוש
- קווי ייצור-בטמפרטורה גבוהה
מפעל עם מכונות כבדות וייצור חום מתמשך עשוי לדרוש סידור קירור שונה ממחסן עם רווח חום פנימי נמוך יחסית.
אם החום מרוכז באזור ייצור אחד, ייתכן שהוספת אותו מספר מצננים בכל הבניין לא תהיה הסידור המתאים ביותר.
יש למקם את הציוד בהתאם לפיזור החום בפועל.
5. בדוק את גובה התקרה
גובה התקרה משפיע הן על נפח האוויר הכולל והן על האופן שבו האוויר המקורר מגיע לאזור העבודה.
בסדנה עם-תקרה גבוהה, ייתכן שפשוט הגדלת זרימת האוויר לא תבטיח קירור טוב יותר בגובה הרצפה.
העיצוב צריך לשקול:
- גובה הרכבה
- כיוון פריקת אוויר
- מהירות אוויר
- מרחק בין מצננים
- גובה מכונות
- מבנה גג
- מיקומי עובדים
עבור מצנני אוויר תעשייתיים-מותקנים תקרה, גובה ההתקנה וכיוון הפריקה חשובים במיוחד מכיוון שזרימת האוויר חייבת להגיע לאזור התפוס ביעילות.
6. תסתכל על חלוקת זרימת האוויר
נניח שמפעל דורש 240,000 מ"ק לשעה ונבחרו 12 מצננים.
ישנן מספר דרכים לסדר את היחידות.
אם כל 12 היחידות מרוכזות ליד צד אחד של הבניין, זרימת האוויר הכוללת עשויה לעמוד בדרישה המחושבת, אך אזורים מרוחקים יכולים להישאר חמים.
פריסה טובה יותר מפזרת את זרימת האוויר לפי:
יחידת קירור ← אזור ייצור ← פינוי אוויר חם
לכן יש לשקול את המיקום של דלתות, חלונות, מאווררי פליטה, מכונות, מדפי אחסון ומחיצות פנימיות לפני שמחליטים על המספר והמיקום הסופי של היחידות.
7. שקול אוורור ואגזוז
מצנני אוויר תעשייתיים מתנדפים מכניסים אוויר מקורר למפעל. אוויר חם ולחות נוספת צריכים לצאת מהבניין.
המשמעות היא שיש להתייחס למספר יחידות הקירור יחד עם האוורור הזמין.
בדוק אם במפעל יש:
- פתחי גג
- מאווררי פליטה
- פתחו דלתות
- חלונות
- פתחי קיר
- אוורור מכני
אם הבניין אינו יכול להסיר אוויר חם ולח ביעילות, התקנת מצנני אוויר אדואטיביים נוספים עלולה שלא לייצר שיפורי קירור פרופורציונליים.
8. קחו בחשבון את הטמפרטורה והלחות המקומיים
מצנן אוויר אידוי אינו מייצר את אותו אפקט קירור בכל תנאי מזג האוויר.
אוויר יבש מספק פוטנציאל אידוי גדול יותר, בעוד שלחות יחסית גבוהה מפחיתה את פוטנציאל הקירור הזמין.
מסיבה זו, יש להעריך את כמות הציוד באמצעות תנאי הקיץ המקומיים, כולל:
- טמפרטורה חיצונית
- לחות יחסית
- טמפרטורת נורה רטובה
- תנאי הפעלה עונתיים
מפעל הממוקם באקלים חם ויבש עשוי לדרוש תצורה שונה מזו הפועלת באקלים חם ולח, גם כאשר לשני הבניינים מידות זהות.
9. האם אתה צריך יותר יחידות קטנות יותר או פחות יחידות גדולות יותר?
הדרישה הכוללת של זרימת האוויר אינה בהכרח קובעת את התצורה הסופית בפני עצמה.
לדוגמה, מפעל עשוי לדרוש 240,000 m³/h.
זה יכול להיות מסופק תיאורטית על ידי:
- 10 יחידות × 24,000 m³/h
- 12 יחידות × 20,000 m³/h
- 16 יחידות × 15,000 מ"ק לשעה
כל שלושת השילובים מספקים בערך את אותה זרימת אוויר כוללת.
עם זאת, הבחירה המעשית תלויה בפריסת הבניין.
יחידות נוספות יכולות לספק גמישות רבה יותר בחלוקת זרימת האוויר בין אזורי ייצור שונים, בעוד שיחידות גדולות יותר עשויות לפשט את ההתקנה כאשר לסדנה יש פריסה מתאימה.
לכן הבחירה צריכה לאזן בין קיבולת זרימת האוויר, עמדות התקנה, אזורי קירור, גישת תחזוקה ועלות הפרויקט.
10. דוגמה: חישוב מספר מצנני האוויר למפעל
שקול סדנת ייצור עם:
אורך: 60 מ'
רוחב: 40 מ'
גובה ממוצע: 8 מ'
שלב 1: חשב את נפח האוויר
60 × 40 × 8 = 19,200 m³
שלב 2: הערך את זרימת האוויר הנדרשת
נניח ערך עיצוב ראשוני של 20 החלפות אוויר בשעה:
19,200 × 20 = 384,000 m³/h
שלב 3: בחר את זרימת האוויר הקרירה יותר
נניח שמקרר אוויר תעשייתי אחד מספק:
24,000 m³/h
שלב 4: חשב את מספר היחידות
384,000 ÷ 24,000=16 יחידות
החישוב המקדים נותן אפוא 16 מצנני אוויר תעשייתיים.
תכנון הפרויקט בפועל צריך לאחר מכן לוודא אם 16 יחידות מספקות חלוקת אוויר מתאימה והאם האקלים המקומי, מקורות החום, האוורור ותנאי ההתקנה תומכים בהסדר המוצע.
11. כאשר המספר המחושב עשוי להזדקק להתאמה
המספר המחושב של מצנני אוויר תעשייתיים אינו בהכרח כמות ההזמנה הסופית.
ייתכן שתידרש התאמה כאשר במפעל יש:
עומסי חום פנימיים גבוהים מאוד
הבדלים גדולים בטמפרטורה בין אזורי הייצור
תקרות גבוהות במיוחד
אוורור מוגבל
מכונות גדולות החוסמות את זרימת האוויר
מספר סדנאות עצמאיות
אזורים הדורשים רמות קירור שונות
לעומת זאת, אזורים שאינם דורשים קירור אינם חייבים בהכרח להיכלל בחישוב.
לדוגמה, משרד, מחסן או אזור תהליכים סגור עשויים לדרוש פתרון קירור שונה מאולם ייצור גדול ופתוח.
12. מידע הדרוש לקביעת הכמות הסופית
עבור פרויקט מצנן אוויר תעשייתי, ספק או מהנדס HVAC יצטרך בדרך כלל:
אורך ורוחב המפעל
גובה תקרה ממוצע
אזור הדורש קירור
טמפרטורת קיץ מקומית
לחות יחסית
מקורות חום עיקריים
פריסת ציוד ייצור
מספר עובדים
אוורור קיים
מיקומי מאווררי פליטה
מצבי דלת וחלונות
אספקת מים זמינה
אספקת חשמל זמינה
שעות פעילות נדרשות
ככל שהתנאים הללו מוגדרים בצורה מדויקת יותר, כך כמות הציוד וחישוב הפריסה יהיו אמינים יותר.
כמות מצנן אוויר תעשייתי: נוסחת מפתח
להערכה ראשונית, השתמש ב:
נפח הסדנה=אורך × רוחב × גובה ממוצע
זרימת אוויר נדרשת=נפח הסדנה × החלפות אוויר נדרשות לשעה
מספר מצנני אוויר תעשייתיים=זרימת אוויר נדרשת ÷ זרימת אוויר ליחידה
עיגל תמיד את התוצאה המחושבת למספר שלם מעשי של יחידות, ולאחר מכן בדוק את הפריסה ותנאי ההפעלה לפני שתסיים את בחירת הציוד.
שיקולים אחרונים
אין כלל אוניברסלי כגון "מצנן אוויר תעשייתי אחד לכל 100 מ"ר של שטח מפעל". המספר הנכון תלוי בנפח האוויר הכולל, זרימת האוויר הנדרשת, עומס החום, גובה התקרה, הלחות, האוורור וחלוקת זרימת האוויר.
להערכת פרויקט ראשונית, חשב את נפח הסדנה, קבע את זרימת האוויר הכוללת הנדרשת וחלק אותה בזרימת האוויר המדורגת של מצנן האוויר התעשייתי שנבחר. הכמות המתקבלת היא נקודת מוצא לתכנון המערכת, ולא תחליף לבדיקת תנאי המפעל בפועל.
להצעה מדויקת של מצנן אוויר תעשייתי, יש להעריך יחד את מידות המפעל, גובה התקרה, האקלים המקומי, מקורות החום, סידור האוורור ופריסה הייצור.
