Sausinimo sistemos sandėliams: kaip apsaugoti prekes ir įrangą nuo drėgmės

Autorius: Mycond techninis skyrius

Drėgmės kontrolė sandėlyje yra ekonomiškai pagrįsta būtinybė, o ne prabanga. Mūsų vertinimu, metiniai nuostoliai dėl didelės drėgmės sukeliamų problemų dažnai 3–5 kartus viršija sausinimo sistemos kainą. Dažniausios problemos: metalinių gaminių korozija, sukelianti broką ir prekių grąžinimus; kartoninės pakuotės stiprio sumažėjimas esant santykinei drėgmei virš 65 %, dėl ko ji deformuojasi ir pažeidžia prekes; kondensato susidarymas ant šaltų paviršių, keliantis pavojų personalui ir papildomą produkcijos pažeidimo riziką.

Projektuojant sandėlio sausinimo sistemą svarbu suprasti, su kokio tipo patalpa turime reikalą. Pagal eksploatacijos pobūdį sandėliai skirstomi į dvi kategorijas:

• Pasyvūs sandėliai – patalpos su retu personalo patekimu ir minimaliu prekių judėjimu (archyvinės saugyklos, muziejų fondai, ilgalaikio saugojimo sandėliai)
• Aktyvūs sandėliai – patalpos su nuolatiniu pakrovimu–iškrovimu ir dažnu durų atidarymu (skirstymo centrai, logistikos mazgai, gamybinės buferinės zonos)

Ši klasifikacija lemia iš esmės skirtingus požiūrius į sausinimo sistemos projektavimą ir reikalingo įrangos našumo skaičiavimą.

Projekto tikslų apibrėžimas ir kontrolinių drėgmės lygių nustatymas

Projektavimo pradžioje būtina aiškiai suformuluoti konkretų tikslą, o ne tiesiog "sumažinti drėgmę". Tipinis nesėkmingo požiūrio pavyzdys – projektas metalinių gaminių sandėliui, kuriame sistema pagal specifikaciją palaikė 40 % santykinę drėgmę, tačiau kondensatas vis tiek susidarydavo ant metalinio stogo naktį, kai jo temperatūra nukrisdavo žemiau rasos taško. Problema buvo ta, kad tikslas suformuluotas kaip "palaikyti santykinę drėgmę", o ne "užkirsti kelią kondensacijai ant paviršių".

Skirtingoms prekių rūšims rekomenduojami tokie santykinės drėgmės lygiai esant stabiliai 18–22 °C temperatūrai:

• Plieniniai ir ketaus gaminiai: daugiausia 40 %
• Aliuminis ir spalvotieji metalai: iki 50 %
• Kartoninė pakuotė: 45–55 % (norint išlaikyti 80 % stiprį)
• Elektronika ir spausdintinės plokštės: 30–45 %
• Farmaciniai sandėliai: 30–40 % (priklausomai nuo produkcijos)

Šaldomuose sandėliuose valdymas vykdomas pagal rasos tašką, o ne pagal santykinę drėgmę. Oro rasos taškas turi būti 2–3 °C žemesnis už šalčiausio paviršiaus temperatūrą, kad nesusidarytų kondensatas. Nustatymo metodika apima paviršių temperatūros matavimą infraraudonųjų spindulių termometru ir reikiamo rasos taško apskaičiavimą.

Pasyvių ir aktyvių sandėlių palyginimas

Požiūris į sausinimą pasyviuose ir aktyviuose sandėliuose iš esmės skiriasi dėl žymiai skirtingų drėgmės apkrovų:

Pasyviems sandėliams būdingos mažos drėgmės apkrovos. Pagrindiniai drėgmės šaltiniai – vandens garų skverbimasis per atitvarines konstrukcijas ir minimali infiltracija per nesandarumus. Tokiose patalpose sausinimo sistema gali būti kompaktiška, nedidelio našumo.

Aktyvūs sandėliai patiria dideles dinamines apkrovas dėl dažnai atveriamų vartų, krautuvų judėjimo, personalo buvimo ir atkeliaujančių drėgnų prekių. Palyginimui: 3000 m³ tūrio sandėliui, kai vartai atveriami kartą per valandą, reikia apie 2–3 kg/val. našumo sausintuvo; tam pačiam sandėliui, kai vartai atveriami 20 kartų per valandą, jau reikia 15–25 kg/val. Vadinasi, reikalaujamas sausintuvo našumas gali skirtis 8–10 kartų esant vienodam patalpos dydžiui.

Drėgmės apkrovų skaičiavimas

Projektuojant sandėlio sausinimo sistemą būtina įvertinti visus drėgmės šaltinius, tačiau teisinga prioriteto tvarka:

1. Durų/vartų atvėrimas – pagrindinis drėgmės šaltinis, sudarantis 60–80 % bendros apkrovos aktyviuose sandėliuose. Vartams, kurių matmenys 4×3,5 m, esant išorės sąlygoms 28 °C/75 % RH (absoliutus drėgnis ~18 g/kg) ir vidaus sąlygoms 18 °C/45 % RH (absoliutus drėgnis ~6 g/kg), oro srauto greičiui per atvertus vartus 0,8 m/s ir atvėrimo trukmei 2 minutės, vienas atvėrimas įneša maždaug 1,2–1,5 kg drėgmės. Esant 15 atvėrimų per valandą, tai sudaro 18–22 kg/val. drėgmės apkrovą.

2. Infiltracija per plyšius ir nesandarumus – paprastai sudaro 10–25 % apkrovos, priklausomai nuo pastato būklės ir slėgių skirtumų.

3. Garų difuzija per sienas, grindis ir stogą – sudaro mažiau nei 5 % bendros apkrovos. Daugelis projektuotojų pervertina šį veiksnį ir skiria dideles lėšas papildomai garo izoliacijai, nors net ir padvigubinus sienų garų laidumą bendra apkrova padidėja tik 3–4 %.

4. Apkrova nuo personalo – 40–100 g/val. vienam asmeniui, priklausomai nuo fizinio darbo intensyvumo.

5. Drėgmės išsiskyrimas iš prekių – priklauso nuo jų higroskopiškumo. Kartonas, mediena, tekstilė išskiria drėgmę, kai patalpos santykinė drėgmė mažėja, ir sugeria ją, kai didėja.

Sausinimo sistemos tipo parinkimas

Sandėliams taikomi trys pagrindiniai sausinimo sistemų tipai:

1. Kondensaciniai oro sausintuvai – optimalūs, kai oro temperatūra viršija 15 °C ir tikslinis rasos taškas aukščiau nei 7–10 °C. Jų energinio efektyvumo koeficientas (COP) siekia 2,0–4,0, todėl jie ekonomiški esant didelėms drėgmės apkrovoms ir vidutiniams sausumo reikalavimams. Ribojantis veiksnys – kondensato užšalimas ant garintuvo žemose temperatūrose, smarkiai mažinantis našumą.

2. Adsorbciniai oro sausintuvai – reikalingi, kai oro temperatūra žemesnė nei 15 °C arba tikslinis rasos taškas žemiau 5 °C. Jie nepakeičiami šaldomuose sandėliuose, žemos temperatūros kamerose ir patalpose su griežtais drėgmės reikalavimais. Svarbu atsižvelgti, kad adsorbcinis sausintuvas dėl adsorbcijos šilumos pakelia išpučiamo oro temperatūrą 10–15 °C.

3. Kombinuotos sistemos – sujungia abiejų technologijų privalumus. Tipinė schema – priešadsorbcinis oro aušinimas. Pavyzdžiui, tiekimo oro atšaldymas nuo 32 °C ir 20 g/kg iki 18 °C ir 12 g/kg sumažina adsorbcinio sausintuvo apkrovą apie 40 %, todėl mažėja jo dydis ir energijos sąnaudos.

Architektūrinės ir organizacinės priemonės apkrovoms mažinti

Dažnai ekonomiškai efektyviausi būna ne techniniai, o architektūriniai ir organizaciniai sprendimai:

1. Greitaeigiai vartai – sumažina atvėrimo laiką nuo tipinių 120–180 sekundžių iki 20–30 sekundžių, o tai proporcingai sumažina drėgmės apkrovą.

2. Oro užuolaidos – sukuria barjerą tarp lauko ir vidaus oro, teisingai parinkus ir sumontavus jų efektyvumas siekia 70–85 %. Oro srauto greitis turi būti 8–12 m/s, o pasvirimo kampas 15–20° į išorę.

3. Plastikinės juostinės užuolaidos – ypač svarbios aukštiems, virš 3 metrų, angoms, kur dėl šalto ir šilto oro tankio skirtumų atsiranda intensyvus konvekcinis srautas.

4. Šliuziniai tambūrai su dvigubomis durimis – veiksmingi patalpose su griežtais drėgmės reikalavimais.

5. Organizacinės priemonės – vartų atvėrimo laiko kontrolė gali duoti įspūdingų rezultatų. Pavyzdžiui, sumažinus vidutinį atvėrimo laiką nuo 3 iki 1 minutės, drėgmės apkrova sumažėja 72 % be jokių kapitalinių investicijų, vien dėl personalo instruktažo ir garsinio signalo įrengimo.

Tipinės projektavimo klaidos

Projektuojant sandėlių sausinimo sistemas dažnai pasitaiko šios klaidos:

1. Pernelyg didelis dėmesys sienų sandarinimui vietoje durų ir vartų valdymo. Pavyzdžiui: 40000 eurų išlaidos papildomai garo izoliacijai ir sienų sandarinimui sumažino apkrovą tik 6 %, tuo tarpu greitaeigių vartų įrengimas už 12000 eurų sumažino apkrovą 45 %.

2. Skaičiavimas pagal vidutines, o ne pikines apkrovas, dėl ko sistema kritiniais laikotarpiais būna nepakankamo našumo.

3. Pradinio išsausėjimo ignoravimas, kai nauji pastatai ir ką tik atvežtos prekės gali išskirti drėgmę ištisas savaites.

4. Nekoordinavimas su eksploatavimo tarnyba – geriausia sistema neveiks, jei personalas palieka atvertas duris.

5. Santykinės drėgmės kontrolė neatsižvelgiant į paviršių temperatūras – formaliai pasiektas 40 % RH lygis neapsaugo nuo kondensacijos ant šaltų konstrukcinių elementų.

Atsakymai į dažniausiai užduodamus klausimus

Kokia santykinė drėgmė reikalinga siekiant išvengti plieninių gaminių korozijos?

Kad būtų išvengta plieninių gaminių korozijos, reikia palaikyti ne didesnę kaip 40 % santykinę drėgmę esant stabiliai 18–22 °C temperatūrai.

Kuo iš esmės skiriasi pasyvaus ir aktyvaus sandėlio projektavimas?

Pagrindinis skirtumas – drėgmės apkrovų dydis, kuris aktyviuose sandėliuose yra 5–10 kartų didesnis nei pasyviuose, esant tam pačiam patalpos tūriui.

Kada būtina naudoti adsorbcinius sausintuvus?

Adsorbciniai sausintuvai būtini, kai oro temperatūra žemesnė nei 15 °C arba kai reikia pasiekti rasos tašką žemiau 5 °C, pavyzdžiui, šaldomuose sandėliuose.

Kas efektyviau mažinant drėgmę: sienų sandarinimas ar greitas durų uždarymas?

Greitas durų uždarymas yra gerokai veiksmingesnis, nes aktyviuose sandėliuose iki 80 % drėgmės apkrovos patenka per durų ir vartų angas.

Išvados

Sėkmingas sandėlio sausinimo sistemos projektavimas remiasi trimis pagrindiniais principais:

1. Tikrojo projekto tikslo nustatymas, o ne formalių drėgmės rodiklių. Tikslu turi būti konkrečių problemų (korozija, kondensacija, pelėsis) prevencija, o ne vien tam tikro santykinės drėgmės lygio pasiekimas.
2. Apkrovų skaičiavimas teisinga prioritetų tvarka, kai vartų ir durų valdymas yra svarbesnis už sienų sandarinimą.
3. Sistemos parinkimas pagal konkrečias sąlygas temperatūros ir reikiamą rasos tašką. Skirtingos sausinimo technologijos turi savo optimalius taikymo diapazonus.

Organizacinės ir architektūrinės priemonės dažnai pasirodo veiksmingesnės už galingos įrangos įrengimą. Rekomenduojamas etapinis požiūris: pirmiausia įgyvendinti organizacines priemones, įvertinti jų efektą, o tuomet parinkti įrangą pagal realią, o ne skaičiavimuose gautą apkrovą.