Intelligens szellőzés szabályozással

• 
• 

Részletek

2009. április 09. csütörtök, 00:00

 

A németországi Rustban található Europa-Park a legnagyobb az országban, amely több mint 100 attrakcióval és show-műsorral csalogatja látogatóit (1. ábra). A 85 hektáron elterülő létesítmény új mértéket állított fel a méret, az attraktivitás és az energiahatékonyság tekintetében.

 

A komplexum energiaellátását nagyrészt hőszivattyúkkal és szolárenergiával biztosítják. Újszerű gépészeti megoldásokat is alkalmaztak például a 4-D Magic Cinema részlegen, ahol a nézőket egy új dimenzióba varázsolják. Az épületegyüttes szellőztetését CentraLine-rendszerrel szabályozzák, ezzel jelentős energiamegtakarítást érve el.

Az energiahatékonyságot kiemelten kezelve az Europa-Park vezetősége az egyre szigorodó környezetvédelmi előírások és az emelkedő energiaárak által támasztott követelményekre reagált.

 

A 4-D mozi

A 4-D Magic Cinema 2004-ben nyitotta meg kapuit. Ez a mozi a látogatókat újszerű, négydimenziós világba repíti, ahol a látás, a hallás, az érzékelés és a tapintás komplex élményét nyújtja. Pl. a „Panda Vision” című film a World Wide Fund for Nature (WWF) szervezettel együttműködésben készült, és a nézőket az állatok világával ismertetve meg, a természet minden érzékelhető részletét megmutatva. Halat fogni, teknősökkel úszkálni, megérinteni egy kígyót – mindezek a bemutató részét képezik impozáns hangtechnikával és egy 19x9 méteres óriás kivetítővel megtámogatva. A meglepő 3-D-effektek mellett a nézők különböző illatokat, illetve bőrükön a friss levegő, vagy éppen a sűrű köd érintését érezhetik. Ugyancsak a komplex élményhez tartozik az ún. „Bodyshaker”-effekt, amely a székeket hozza mozgásba a film alatt.

A 4-D-technológia jelenti a mozi szellőztetőrendszerének a legnagyobb kihívást az előadások alatt – az adott jelenetnek megfelelően – különböző illatanyagokat permeteznek a légtérbe a mennyezetről. A víz alatti jeleneteknél pl. sós vizet, míg az esőerdőben játszódó jelenet közben a friss fű illatát permetezik a terembe. Az egyes illatok keveredését el kell kerülni, ezért ezeket rendszeresen és igen gyorsan kell eltávolítani a nézők környezetéből.

Fenti okokból a mozi három különböző vezérlési módban igényli a szellőztetőrendszer működését:

• 4-D-bemutatók alatti üzemmód,
• 4-D-bemutatók közötti szünet üzemmód,
• esti vetítések üzemmódja.

Az Europa-Park a CentraLine szabályzási algoritmusok segítségével szabályozza a szellőztetőrendszert, és ér el ez által jelentős energiamegtakarítást. A szabályozórendszer külön programot hajt végre a különböző üzemmódokban az egyes rendszerelemek vezérlésére.

 

A szellőztetőrendszer elemei

Ahogy a 2. ábrán is látható, a légtechnikai rendszer légkeverő zsalukat (4) tartalmaz és direkt léghevítős légcsatorna-fűtéssel látták el, amely egy levegő/levegő hőcserélőn keresztül fűt. A léghevítőt kizárólag akkor lehet bekapcsolni, amikor a légáramlás érzékelőjele erre engedélyező jelet ad. Az égőt továbbá biztonsági termosztát védi a túlhevüléstől. A hűtést egy ötfokozatú direkt elpárologtatós készülék (3) biztosítja. Mind a fűtő-, mind a hűtőkészülék igen gyorsan reagál a szabályozó jelére. Ez az együttműködés biztosítja a megnövelt komfortot a nézőtéren.

Mind a befúvó (4), mind az elszívó (5) ventilátorok frekvenciaváltóval szabályozottak. A ventilátorok fordulatszáma, így a levegő áramlása az előírt és a tényleges teremhőmérséklet különbségével arányos. A komfort tartományban, ahol a különbség csekély, a rendszer minimum fordulatszámon üzemel. Nagyobb szabályozási eltérés esetén a ventilátorok fordulatszáma a maximálisig növekszik hűtési és fűtési üzemmódban is.

 

Szabályozási programok

Jelen esetben a szabályozási programok alkalmazásával minden üzemmódban optimálisan kihasználhatók a rendszer megtakarítási lehetőségei. 4-D-módban a szabályozóprogram jelzést kap a vetítőrendszertől, miután az illatanyagokat bepermetezték, hogy a légtechnikai rendszer kevert levegőről 100% friss levegőre váltson. Ezáltal megakadályozzák, hogy a különböző illatok keveredjenek. Az energiatakarékos működés a következő funkciók által biztosított:

• téli és nyári kompenzációs alapjelek garantálják a lehető legkisebb különbséget a külső és a belső levegő hőmérséklete között, a megfelelő komfort biztosítása mellett,
• igény által vezérelt változó légmennyiség- szabályozás alkalmazása,
• légminőség-szabályozás a ventilátorfordulatszám felülbírálásával,
• komfort-mód vagy zéró energiasáv.

A 15 perces szünetekben, illetve amikor hagyományos filmet vetítenek, a rendszer kevert levegős szabályozási módban működik. További energiamegtakarítás érhető el az alábbi szabályozási módoknak köszönhetően:

• kevesebb frisslevegő-mennyiség,
• a keverőzsaluk működési szekvenciájának megfordítása a külső és a teremhőmérséklet függvényében, valamint
• levegőminőség-szabályozás a ventilátor- fordulatszám és a keverő zsaluk állapotának felülbírálásával.

Éjszakai üzemmódban az energiahatékonysági és biztonsági követelmények kielégítésére a következő funkciók aktiválódnak:

• minimális teremhőmérsékletre való szabályozás a téli időszakban,
• maximális teremhőmérsékletre való szabályozás a nyári időszakban, valamint
• éjszakai szellőztető üzemmód.

Az energiafogyasztás hagyományos szabályozási algoritmusokkal a 4-D mozi esetében az 1. táblázatban látható.

CentraLine szabályozási algoritmusok alkalmazásával lehetővé vált a tömegáram 22%-kal való csökkentése anélkül, hogy az komfortban vagy légminőségben kompromisszumokkal járt volna. A megtakarítások legnagyobb része az igény szerinti légmennyiség-szabályozásnak, valamint a légminőség-szabályozás által felülvezérelt frisslevegő-zsalu és ventilátor-fordulatszám szabályozásnak köszönhető. A légminőség-szabályozás vegyes gázérzékelőt használ, amely a mozi kihasználtságának függvényében biztosítja a megfelelő tömegáramú levegőt. Kevésbé elhasznált levegő esetén kisebb tömegáramú levegő, így fűtési és hűtési energia is elegendő.

A frekvenciaváltók, amelyek a befúvó és elszívó ventilátorok fordulatszámát szabályozzák, vezérlőjelüket a hőmérséklet- és a légminőség-szabályozó jelek közül a magasabb kiválasztásával képzik. A zéró energiasávban a ventilátorok minimális fordulaton működnek. A teremhőmérséklet nagyobb eltérése az alapjeltől a ventilátorok fordulatszám- növekedését eredményezi. A lehetséges maximális szabályozási eltérés esetén a ventilátor fordulatszáma 100%-os lesz, amely a maximális levegő-tömegáramot szállítja a nézőtérre. Ez abban az esetben fordul elő, ha a nézőtér teljesen tele van, és a hőmérséklet-különbség jelentős a terem és a külső levegő között. Amennyiben a tömegáramot a fordulatszámmal arányosan növelik, úgy az elektromos fogyasztás a harmadik hatvány szerint emelkedik.

Az energiafogyasztás alakulása szabályozási algoritmusok használatával a 2. táblázatban látható. Ez azt mutatja, hogy a fűtési és hűtési energia fogyasztása a tömegárammal arányosan csökkent, míg a ventilátorok energiafogyasztása a 3. hatvány szerint változott. A teljes energiafogyasztás így 27%-kal csökkent. A CentraLine frekvenciaváltó vásárlásakor a termékkel együtt egy szoftver is rendelkezésére áll, amellyel az elektromos energia megtakarítása kiszámolható a kihasználtság függvényében. Fontos ez azért, mert a ventilátorok életciklusára vetítve a felhasznált energiafogyasztás a teljes költségek 90%-át is eléri, míg a beszerzési és karbantartási igények mindössze 10%-ot tesznek ki.

 

Komfort

A komfort növelésére a rendszer állítható légbevezető nyílásokkal rendelkezik a mennyezeten, amelyek fűtési üzemben a meleg levegőt közvetlenül a nézők felé vezetik. Hűtési üzemben azonban a légbevezető nyílások oldalirányban juttatják be a hideg levegőt a terembe. Az elhasznált levegőt a terem perforált acéllemezekkel borított oldalfali részein keresztül vezetik el. Az időjárási viszonyoktól függetlenül a nézők kellemes klímaviszonyok között élvezhetik az előadást a mozi mind a 448 székén.

 

Biztonság

Hat tűzcsappantyú riasztási kimenetekkel gondoskodik a nézők biztonságáról. Tűz esetén a Park tűzoltó csapata azonnali riasztást kap, miközben a füst eltávolításáról a füstelszívó ventilátor gondoskodik.

A gördülékeny és energiahatékony üzemeltetés érdekében a rendszert évente karbantartja egy CentraLine Partner. A karbantartás során lehet az egyes rendszerparaméterek beállítását finomítani, és így ideálishoz közeli állapotot elérni. A téli leállás alatt a karbantartási munkálatokat előre meghatározott ütemterv szerint végzik el.

 

Készült Edgar Mayer cikkének felhasználásával