Oddział Applied Air Systems przedsiębiorstwa McQuay International w miejscowości Faribault w stanie Minnesota zmagał się z niedostatecznym obiegiem powietrza w obrębie zakładu: stęchłe, „stojące” powietrze ograniczało komfort pracy, drastycznie obniżając produktywność pracowników. Bolączce tego giganta branży ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) skutecznie zaradziły wielkoobjętościowe, wolnoobrotowe wentylatory o średnicy ponad siedmiu metrów.
McQuay International – drugi na świecie pod względem wielkości producent systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji – wykorzystał możliwość powolnego przemieszczania wielkich mas powietrza w dużej przestrzeni, dzięki czemu dociera ono do każdego pracownika na terenie zakładu produkcyjnego.
Instalacja dużych wentylatorów sufitowych przyniosła dobre rezultaty. – Wcześniej działało tylko kilka rozmieszczonych na terenie obiektu wentylatorów skrzynkowych o średnicy 130 cm, ale nie zdawały one egzaminu, ponieważ ich układ nie został w żaden sposób zaplanowany – mówi Jim Douda, główny inżynier w zakładzie w Fairbault.
Wprawdzie pracownicy nie odczuwali niedoboru powietrza, jednak było ono niedostatecznie dystrybuowane, a istniejące wentylatory przyczyniały się do wizualnego stłoczenia i nieporządku oraz hałasu w przestrzeni pracy. – Decydując się na instalację tych wentylatorów, kierowaliśmy się przede wszystkim względami bezpieczeństwa – dodaje Jim Douda, odnosząc się do licznych wentylatorów skrzynkowych rozmieszczonych nieco chaotycznie na terenie zakładu. Kiedy dla obiektu McQuay International o powierzchni ponad 11 tys. m2 zakupiono kilkanaście wentylatorów o średnicy ponad siedmiu metrów, gigant branży klimatyzacji mógł się przekonać, jakie znaczenie dla komfortu pracy ma skuteczne chłodzenie.
Wyjątkowa konstrukcja
Przemysłowe sufitowe wentylatory wielkośrednicowe pojawiły się około dziesięciu lat temu, stanowiąc oszczędną pod względem zużycia energii i kosztów metodę zapewnienia cyrkulacji znacznych mas powietrza w obrębie dużych obiektów, takich jak zakład McQuay International. – Na tej technologii skorzystały tysiące zakładów produkcyjnych, redukując przy tym roczne zużycie energii w porównaniu z eksploatacją dużej liczby małych i głośnych wentylatorów – mówi Paul Lauritzen, dyrektor sprzedaży w firmie Big Ass Fan Company z siedzibą w Lexington w stanie Kentucky.
Drobiazgowe prace projektowe, przemysłowe wykonanie oraz wiedza i doświadczenie w dziedzinie aerodynamiki pozwoliły rozwinąć technologię komponentów wentylatora pod kątem ich długowieczności i trwałości. – Stwierdziliśmy, że najlepszym narzędziem do analizy materiałów i konstrukcji jest symulacja komputerowa weryfikowana w drodze fizycznych badań laboratoryjnych. Wykorzystując obie te metody, opracowaliśmy optymalny skład stopu, procesy obróbki cieplnej oraz konfigurację wykonania poszczególnych komponentów. Dzięki temu produkt końcowy charakteryzuje się maksymalną możliwą wydajnością i trwałością – mówi Richard Oleson, główny projektant Big Ass Fans.
W przeciwieństwie do małych wentylatorów wysokoobrotowych, wytwarzających burzliwe i szybko rozpraszające się strumienie powietrza, w przypadku wielkoobjętościowego, wolnoobrotowego wentylatora o średnicy 7,30 m wykorzystuje się silnik o mocy 1–2 KM oraz specjalnie ukształtowane łopatki, które bardzo wolno poruszają duże ilości powietrza. Prąd powietrza z wentylatora dociera do poziomu podłogi w postaci cylindrycznej kolumny o średnicy odpowiadającej średnicy wentylatora. Następnie przekształca się on w poziomy strumień rozchodzący się promieniowo we wszystkich kierunkach.
Redukcja zużycia energii występuje podczas chłodniejszych miesięcy, ponieważ ciepłe powietrze zgromadzone pod sufitem zostaje skierowane na dół i sprawnie cyrkuluje w całej przestrzeni. Dzięki temu zakład musi być ogrzewany w krótszym okresie, ponieważ do równomiernego zapewnienia komfortowej temperatury w zakładzie wystarcza znacząco obniżona nastawa termostatu.
Latem delikatne podmuchy wentylatora osuszają powietrze, co zapewnia pracownikom uczucie komfortu i chłodu, ponieważ wilgoć może odparowywać z powierzchni skóry.
Wzrost produktywności
Kierując się pierwotnie względami bezpieczeństwa i cyrkulacji powietrza w zakładzie, Jim Douda z zadowoleniem stwierdził, że nowe wentylatory bardzo pozytywnie wpłynęły na morale pracowników. Dbałość o delikatną równowagę między temperaturą powietrza w zakładzie a efektywnością pracowników pozwoliła dostrzec wartość w zapewnieniu komfortowego środowiska pracy.
– Obecnie nikt nie narzeka na niedostateczną cyrkulację powietrza, martwe strefy czy hałas. Oczywiście nie pozostaje to bez wpływu na wzrost produktywności pracowników – dodaje Jim Douda. Badania dowodzą, że zapewnienie komfortowych warunków osobom przebywającym w pomieszczeniach zwiększa ich efektywność. Jak wskazują wyniki badań, produktywność pracowników maleje o jeden stopień [przyjętej skali] wraz ze wzrostem temperatury o 0,5°C powyżej 25°C.
– Stosowanie wentylatorów wielkośrednicowych jako pierwszego etapu chłodzenia lub jedynej metody chłodzenia powietrza dla osób przebywających w pomieszczeniu stwarza okazję do znaczących oszczędności energii – mówi Christian Taber, inżynier ds. aplikacji oraz specjalista z akredytacją LEED (w dziedzinie proekologicznego budownictwa) w firmie Big Ass Fans.
Pracownicy zakładu McQuay International mają obecnie zapewnioną stałą, komfortową temperaturę powietrza przez cały rok, a rachunki za energię spadły dzięki wyeliminowaniu nieekonomicznych wentylatorów skrzynkowych. – Duże wentylatory sufitowe znakomicie sprawdziły się w naszej fabryce – uważa Jim Douda. – Już wcześniej docierały do nas uwagi pracowników na temat niedostatecznej cyrkulacji powietrza, natomiast po zamontowaniu nowych wentylatorów wzrosło ich zadowolenie oraz komfort środowiska pracy.
