Modernizacje instalacji wentylacji, klimatyzacji i ogrzewania w działających zakładach przemysłowych wciąż projektuje się najczęściej na podstawie archiwalnej dokumentacji i wizji lokalnej. Rzadziej – na podstawie pomiaru rzeczywistej wydajności systemu. Różnica między jednym a drugim podejściem bywa liczona w setkach tysięcy złotych: w przewymiarowanych urządzeniach, w rachunkach za energię i w rozwiązaniach, które adresują objaw, a nie przyczynę problemu.
Dokumentacja mówi jedno, instalacja robi drugie
Typowy zakład produkcyjny w Polsce ma za sobą kilkanaście lat eksploatacji, dwie–trzy zmiany technologii, przebudowę układu hal i serię lokalnych poprawek wprowadzanych doraźnie przez służby utrzymania ruchu. Instalacja wentylacyjna, którą zaprojektowano dla pierwotnego procesu, obsługuje dziś zupełnie inny zakład: przy tych samych wentylatorach, tych samych kanałach i tej samej dokumentacji powykonawczej w segregatorze.
Dlatego pierwszym etapem prac projektowych – jak podkreśla współwłaściciel biura projektowego PM Projekt Marcin Kosieniak –nie jest rysunek, tylko pomiar. Zespół wykonuje pomiary wydajności działających systemów HVAC, zanim zaproponuje jakiekolwiek rozwiązanie techniczne.
– Kiedy przychodzimy do zakładu, klient zwykle mówi nam, co go boli: w jednej hali jest za gorąco, w drugiej występują przedmuchy, na trzeciej zmianie robi się duszno. To są objawy. Naszym zadaniem jest dojść do przyczyny, a przyczyny nie da się wyczytać z dokumentacji sprzed piętnastu lat. Trzeba pojechać, podłączyć aparaturę i zmierzyć, ile powietrza faktycznie płynie tym kanałem, nie ile powinno płynąć według projektu
– podkreśla Marcin Kosieniak, specjalista MEP i współwłaściciel biura projektowego PM Projekt.
Co właściwie się mierzy?
Rzetelny audyt pomiarowy instalacji HVAC obejmuje m.in.:
- strumienie objętości powietrza w przekrojach kanałów oraz na nawiewnikach i wywiewnikach – metodą siatki punktów pomiarowych;
- bilans powietrza w strefach – relację nawiewu do wywiewu, a więc rzeczywiste nad- lub podciśnienie w pomieszczeniach, które decyduje o migracji zanieczyszczeń, zapachów i wilgoci między strefami;
- parametry pracy wentylatorów – spręż dyspozycyjny, punkt pracy na charakterystyce, pobór mocy elektrycznej;
- parametry powietrza – temperatura, wilgotność względna, w uzasadnionych przypadkach stężenie CO₂ i zanieczyszczeń procesowych;
- wydajność cieplną i chłodniczą wymienników – przepływy i różnice temperatur po stronie wodnej i powietrznej;
- rejestrację długookresową, bo instalacja zachowuje się inaczej w ruchu jednozmianowym, inaczej przy pełnym obciążeniu, inaczej latem i zimą.
– Najczęstsza rozbieżność, jaką znajdujemy, to instalacja, która według dokumentacji ma pełną wydajność, a realnie osiąga ułamek wartości projektowej. Powodów jest zwykle kilka naraz: zdławione przepustnice, których nikt nie regulował od lat, nieszczelności na połączeniach kanałów, zabrudzone wymienniki, wentylator pracujący daleko poza optymalnym punktem pracy. Dopiero pomiar pokazuje, który z tych czynników odpowiada za większość strat i czy w ogóle potrzebna jest wymiana urządzenia, czy wystarczy regulacja i uszczelnienie układu
– zwraca uwagę Kosieniak.
Konsekwencje projektowania „na oko”
Brak danych pomiarowych na etapie koncepcji prowadzi zwykle do jednego z dwóch scenariuszy. Pierwszy: projektant przyjmuje bezpieczny zapas i dobiera urządzenia z nadmiarem: inwestor płaci za moc, której nigdy nie wykorzysta, a instalacja przez większość czasu pracuje w niskim obciążeniu, czyli z niską sprawnością. Drugi: rozwiązanie odpowiada na objaw, nie na przyczynę – po modernizacji problem wraca, bo jego źródło nie zostało zidentyfikowane.
– Zakład kupuje wtedy dwa razy: raz urządzenie, drugi raz – jego eksploatację przez następne dziesięć lat. Pomiar jest w tym rachunku pozycją marginalną. To najtańszy element całego procesu inwestycyjnego, a decyduje o sensowności wszystkiego, co dzieje się później
– mówi Marcin Kosieniak.
Kwestia ma również wymiar formalny. Duże przedsiębiorstwa są zobowiązane do przeprowadzania audytu energetycznego przedsiębiorstwa, a rosnące wymogi raportowania zużycia energii i emisji sprawiają, że dane o rzeczywistej pracy instalacji przestają być wiedzą wyłącznie inżynierską, a stają się elementem sprawozdawczości.
– Pomiar daje jeszcze jedną rzecz, o której rzadko się mówi: punkt odniesienia. Jeśli zmierzyliśmy instalację przed modernizacją, to po jej zakończeniu jesteśmy w stanie wykazać efekt, czyli konkretną różnicę w wydajności i w zużyciu energii, a nie deklarację producenta urządzenia. Bez pomiaru wyjściowego nie ma czego z czym porównać
– dodaje Marcin Kosieniak.
Oszczędność w długim okresie
Robienie takich pomiarów staje się w przypadku świadomych inwestorów, a kierownicy ruchu w zakładach produkcyjnych doceniają, że takie działanie w dłuższym okresie generuje spore oszczędności.
– Brzmi banalnie. W praktyce robi to niewielu, bo pomiar wymaga sprzętu, czasu i gotowości do powiedzenia klientowi rzeczy, których nie chce usłyszeć, na przykład, że problemem nie jest urządzenie, które chciał wymienić. Ale to jedyny sposób, żeby projekt odpowiadał na rzeczywistość zakładu, a nie na wyobrażenie o niej
– podkreśla Marcin Kosieniak.