Latem temperatura w halach produkcyjnych, magazynach i innych dużych obiektach przemysłowych często przekracza poziom zapewniający komfort pracy. Wysoka temperatura wpływa nie tylko na samopoczucie pracowników, ale również na ich wydajność i bezpieczeństwo.
Jednym ze skutecznych sposobów poprawy warunków cieplnych jest zwiększenie ruchu powietrza za pomocą wentylatorów HVLS (High Volume, Low Speed).
Co ważne, wentylator nie działa jak klimatyzator – nie schładza powietrza i nie obniża temperatury wskazywanej przez termometr. Mimo to osoby znajdujące się w jego zasięgu odczuwają wyraźny efekt chłodzenia. Mechanizm ten został dobrze opisany w badaniach naukowych oraz uwzględniony w normie ASHRAE Standard 55, dotyczącej komfortu cieplnego.
| Zobacz naszą ofertę wentylatorów przemysłowych – https://tkenergia.pl/kategoria-produktu/dla-przemyslu/ |
1. Dlaczego ruch powietrza powoduje uczucie chłodu?
Organizm człowieka nieustannie oddaje ciepło do otoczenia. W wysokiej temperaturze szczególnego znaczenia nabierają dwa procesy:
- Konwekcja – przepływające powietrze usuwa warstwę ogrzanego powietrza znajdującą się bezpośrednio przy skórze.
- Parowanie – ruch powietrza przyspiesza odparowywanie potu, dzięki czemu organizm skuteczniej się chłodzi.
To właśnie dlatego temperatura 30°C przy nieruchomym powietrzu jest odczuwana znacznie gorzej niż ta sama temperatura przy intensywnej cyrkulacji powietrza.
W literaturze naukowej zjawisko to określane jest jako cooling effect – efekt chłodzący wywołany zwiększoną prędkością powietrza.
2. Dlaczego stojące powietrze pogarsza komfort?
Wokół ciała człowieka tworzy się cienka warstwa ogrzanego powietrza. Jeżeli powietrze praktycznie się nie porusza, warstwa ta pozostaje przy skórze i ogranicza możliwość dalszego oddawania ciepła.
Wentylator stale usuwa tę warstwę i zastępuje ją świeżym powietrzem z otoczenia. Dzięki temu organizm łatwiej oddaje ciepło, a pracownik odczuwa wyraźnie większy komfort.
Z tego powodu prędkość powietrza jest jednym z podstawowych parametrów uwzględnianych w normie ASHRAE Standard 55 – Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. Norma ta określa warunki, w których większość użytkowników odczuwa komfort cieplny, biorąc pod uwagę nie tylko temperaturę, ale również wilgotność, prędkość powietrza, aktywność człowieka i rodzaj odzieży.
3. Co mówią badania naukowe?
3.1 Ruch powietrza pozwala zachować komfort przy wyższej temperaturze
Badanie: Zhai Y., Zhang H., Zhang Y., Pasut W., Arens E., Meng Q. Comfort under personally controlled air movement in warm and humid environments, Building and Environment, 2013.
Badacze wykazali, że zwiększenie prędkości powietrza pozwalało uczestnikom utrzymać akceptowalny komfort cieplny przy temperaturach, które bez wentylacji były oceniane jako zbyt wysokie.
To bardzo istotny wniosek dla przemysłu. W wielu obiektach przemysłowych poprawę komfortu można osiągnąć bez konieczności intensywnego chłodzenia całej kubatury hali, zapewniając odpowiedni ruch powietrza w strefie pracy.
3.2 Przy 31°C komfort może poprawić się kilkukrotnie
Kolejne badanie, opublikowane w czasopiśmie Buildings (2022), analizowało wpływ prędkości powietrza na komfort termiczny.
Przy temperaturze operacyjnej około 31°C zwiększenie ruchu powietrza:
- zmieniło odczucie cieplne z poziomu „ciepło” do „neutralnie”,
- zmniejszyło przewidywany odsetek niezadowolonych pracowników z warunków cieplnych z około 46% do 10%.
To pokazuje, że sama temperatura powietrza nie określa jeszcze komfortu pracownika.
Dwie hale mogą mieć identyczną temperaturę 30°C, jednak w hali z odpowiednią cyrkulacją powietrza warunki będą odczuwane jako znacznie bardziej komfortowe.
4. Dlaczego wentylatory HVLS sprawdzają się w dużych halach?
W wysokich obiektach przemysłowych najważniejsze jest objęcie ruchem powietrza możliwie dużej powierzchni.
Wentylatory HVLS (High Volume, Low Speed) zostały zaprojektowane właśnie z myślą o takich zastosowaniach.
Ich duża średnica oraz niska prędkość obrotowa pozwalają przemieszczać ogromne ilości powietrza przy niewielkim zużyciu energii.
Powietrze kierowane jest w dół, a następnie rozchodzi się poziomo po całej hali, zapewniając równomierną cyrkulację i poprawiając komfort na wielu stanowiskach jednocześnie.
5. Co odczuwa pracownik?
Wyobraźmy sobie halę, w której temperatura wynosi 30°C.
Bez wentylacji
- powietrze praktycznie się nie porusza,
- organizm ma utrudnione oddawanie ciepła,
- pot odparowuje wolniej,
- pracownik szybciej odczuwa zmęczenie i dyskomfort.
Po uruchomieniu wentylatorów HVLS
- powietrze przepływa przez strefę pracy,
- ciepła warstwa przy skórze jest stale usuwana,
- pot szybciej odparowuje,
- organizm skuteczniej oddaje ciepło.
Temperatura powietrza może pozostać taka sama, ale dzięki zwiększonemu ruchowi powietrza poprawia się odczucie cieplne i komfort pracownika.
6. Wilgotność również ma znaczenie
Skuteczność chłodzenia poprzez parowanie zależy od wilgotności powietrza.
Przy wysokiej wilgotności pot odparowuje wolniej, dlatego efekt chłodzenia może być mniejszy.
Dlatego w nowoczesnych zakładach przemysłowych wentylatory HVLS często stanowią element zautomatyzowanego systemu wentylacji współpracującego z:
- czujnikami temperatury,
- czujnikami wilgotności,
- automatyką sterowania,
- systemami wyciągowymi i nawiewnymi.
Takie rozwiązanie pozwala utrzymywać optymalny mikroklimat przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów energii.
7. Czy wentylator naprawdę obniża temperaturę?
To jedno z najczęściej zadawanych pytań.
Wentylator HVLS nie jest urządzeniem chłodniczym i sam nie obniża temperatury powietrza w hali.
Jego zadaniem jest zwiększenie prędkości przepływu powietrza, dzięki czemu organizm skuteczniej oddaje ciepło, a temperatura odczuwalna wyraźnie się obniża.
Podsumowanie
Badania naukowe jednoznacznie pokazują, że zwiększenie prędkości powietrza znacząco poprawia komfort cieplny osób pracujących w wysokich temperaturach.
Dlatego w dużych halach przemysłowych, gdzie chłodzenie całej kubatury byłoby bardzo kosztowne, wentylatory HVLS stanowią skuteczne rozwiązanie ograniczające stres cieplny i poprawiające warunki pracy.
Odpowiednio zaprojektowany system wentylacji pozwala zwiększyć komfort pracowników, poprawić cyrkulację powietrza i wspierać utrzymanie optymalnego mikroklimatu nawet podczas letnich upałów.
Literatura: 1. Zhai Y., Zhang H., Zhang Y., Pasut W., Arens E., Meng Q. (2013). Comfort under personally controlled air movement in warm and humid environments. Building and Environment, Volume 65, 2013, s. 109–117. 2. ASHRAE Standard 55. ANSI/ASHRAE Standard 55 – Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). 3. Zhang H., Arens E., Pasut W. i in. Air movement preferences observed in office buildings. International Journal of Biometeorology. 4. Building Research & Information / Buildings (2022). Thermal Comfort Improvement through Increased Air Movement at Elevated Indoor Temperatures. Buildings, 2022. 5. Fanger P.O. (1970). Thermal Comfort. Analysis and Applications in Environmental Engineering. McGraw-Hill. 6. Parsons K. (2014). Human Thermal Environments. CRC Press.
