Klimatizační technika a technika zvlhčování vzduchu v muzeu Gustava Lübcke ve městě Hamm
Při rozsáhlé modernizaci obdrželo muzeum Gustava Lübcke v Hammu celkem jedenáct centrálních zařízení pro přívod upraveného a čistého vzduchu RLT a klimatizačních zařízení o celkovém výkonu přívodu vzduchu 90 000 m3/h. Nová klimatizační zařízení a konstantní hodnoty klimatu a vlhkosti ve výstavních prostorách jsou předpokladem toho, abychom v budoucnu zůstali konkurenceschopní a mohli do Hammu získat atraktivní výstavy a cenné zápůjčky.
Toto tvrzení vyslovené vedením muzea Gustava Lübcke v Hammu podtrhuje enormní význam moderní a energeticky účinné klimatizační techniky v provozu muzea. Při velkoryse realizované modernizaci muzea byla instalována nová klimatizační zařízení s několika řešeními zvlhčování vzduchu od společnosti Condair.
Autor: Frank Benndorf, Condair GmbH
Muzeum Gustava Lübcke ve westfálském Hammu bylo otevřeno v roce 1993. Název získalo podle düsseldorfského obchodníka s uměleckými předměty Gustava Lübcke, který v roce 1917 předal svou sbírku uměleckých předmětů svému domovskému městu Hammu a stal se tak zakladatelem muzea. Plochy na trvalé i dočasné expozice muzea dnes představují plochu přibližně 4 000 m2. K tematickým oblastem patří egyptské umění, antická sbírka z doby starověkého Řecka a Říma, exponáty městské a regionální historie, užitné umění, malířství 20. století, sbírka 30 000 mincí ze všech epoch a také muzeum dětí a mládeže. Zlatým hřebem zvláštní výstava „Mumie – sen o věčném životě“, která probíhá od prosince 2017 do června 2018 a zahrnuje více než 100 objektů (lidí i zvířat). Muzeum každoročně navštíví přibližně 40 000 hostů.
Temperování a zvlhčování na ochranu umění
Klimatizace muzeí a výstavních prostor je náročný úkol. V popředí stojí primárně ochrana cenného kulturního majetku a výstavních předmětů před vnějšími vlivy a možným poškozením, ze které ovšem těží také komfort a pohoda personálu i návštěvníků. Proto trvají provozovatelé muzeí podle druhu vystavených uměleckých děl ve svých expozicích na úzce vymezeném klimatu místností, které je třeba udržovat celoročně jen s malými časovými odchylkami. Typické teploty v muzeích činí přibližně 20 °C (topná sezóna) až 24 °C (období chlazení) při relativní vlhkosti vzduchu přibližně 50 až 60 % – nezávisle na aktuálních vnějších povětrnostních podmínkách (horko, zima, vlhko, sucho) a aktuálním počtu návštěvníků. Na tyto vlivy a zátěže musí klimatizační zařízení muzea reagovat rychle a musí zajistit potřebný stav v místnostech. To se děje zvýšením nebo snížením proudu přiváděného vzduchu v souladu s aktuální potřebou, vysoce kvalitním filtrováním venkovního vzduchu a jeho přesnou úpravou (ohřátí, ochlazení, zvlhčení nebo vysušení) v centrálním klimatizačním zařízení.
Zvláštní výstava „Mumie – sen o věčném životě“ zahrnovala více než 100 exponátů.
Díky kvalitní klimatizaci a zvlhčování vzduchu se ve výstavních prostorách přesně udržuje požadovaná teplota a vlhkost – zde 21 °C a 58 % relativní vlhkost vzduchu.
Zvláště kritický může být stav vzduchu v místnostech muzea v zimních měsících. Pokud se do klimatizačního zařízení dostane studený a suchý vzduch o teplotě například 0 °C a ohřívá se na požadovanou teplotu přiváděného vzduchu 24 °C, má relativní vlhkost přibližně 12 %. Tak suchý vzduch by na exponátech způsobil neodstranitelné škody a u návštěvníků muzea by vyvolával suché sliznice v nose i krku a suché oči. Proto je zvláště za chladných ročních období v muzeích nutné zvlhčit suchý venkovní vzduch v klimatizačním zařízení nejméně na cca 50 až 55°%.
K bezpečnému, energeticky účinnému a hygienickému zvlhčování vzduchu ve větracích zařízeních zvolili odborní plánovači a odpovědné osoby v muzeu několik systémů od společnosti Condair GmbH, Garching. Díky optimálně vybraným technologiím lze podstatně snížit provozní náklady na klimatizaci. V systému se používá sedm hybridních zvlhčovačů vzduchu fungujících na adiabatickém principu konstrukční řady Condair DL s celkovým výkonem přesahujícím 700 kg za hodinu a dva plynem vyhřívané parní zvlhčovače vzduchu typu GS-OC s výkonem zvlhčování celkem 160 kg za hodinu. Nezbytnou komponentou pro hygienu a provozní bezpečnost zvlhčování vzduchu je odpovídající příprava vody do zvlhčovače. Centrální úprava vody v podobě jednotky využívající reverzní osmózy Condair AT2 (efektivní provedení EFF1 s předřazeným dvojitým změkčováním vody) generuje pro všechny systémy zvlhčování vzduchu až 1 000 l upravené zvlhčovací vody za hodinu. Speciálně k tomuto použití vyvinutá a patentovaná technologie membránového proplachování ve spojení s frekvenčně řízeným čerpadlem zaručuje ve srovnání se standardními osmotickými zařízeními výrazné úspory vody i energie. Tento systém je optimalizován speciálně na systémy zvlhčování vzduchu Condair a umožňuje ve spojení s nimi optimální a energeticky účinný provoz zvlhčovače.
Centrální osmotické zařízení s výkonem nejvýše 1 000 l/h zásobuje v muzeu Hamm všechny zvlhčovací systémy v zařízeních RLT. V roce 2017 bylo v zařízení upraveno celkem 4 000 m3 vody.
Dvě centrální klimatizační zařízení se vzduchovým výkonem po 7 500 m3/h byla instalována na střeše muzea. Vlevo nahoře je vidět jeden z obou plynově vyhřívaných parních zvlhčovačů vzduchu Condair.
Klimatizace muzea Hamm
Při modernizaci muzea bylo instalováno celkem jedenáct centrálních větracích zařízení a klimatizačních zařízení o celkovém výkonu přívodu vzduchu 90 000 m3/h.
Dvě kompletní klimatizační zařízení (topení, chlazení, zvlhčování a odvlhčování, rekuperace tepla), která byla instalována na střeše, zajišťují s výkonem po 7 500 m3/h upraveným vzduchem oblast výměnných expozic a sál se světlem shora. Zde se provádí úprava vlhkosti vzduchu pomocí plynem vyhřívaných parních zvlhčovačů vzduchu s výkonem páry až 80 kg/h. Pára se stejnoměrně rozptyluje do klimatizačního zařízení pomocí kompaktního vícenásobného rozdělovacího systému OptiSorp, díky čemuž lze ve srovnání s normálními rozdělovači páry zkrátit efektivní délku cesty zvlhčování přibližně o 70 %. Pomocí tohoto zařízení se v zimě zvlhčuje venkovní vzduch o obsahu par přibližně 2 g/kg až na necelých 11 g/kg. Čistá voda, která je třeba na zvlhčování, se upravuje v centrálním zařízení na principu reverzní osmózy. Chlazení a odvlhčování venkovního vzduchu, který je v létě teplý a vlhký, se děje v zařízeních RLT v tepelných výměnících, do kterých se dodává chladná voda ze soupravy chlazení vody, která byla rovněž nově instalována.
Dalších devět zařízení RLT se vzduchovým výkonem od 800 do 22 000 m3/h se nachází v suterénu muzea. Sedm z těchto zařízení je vybaveno termodynamickými funkcemi topení a zvlhčování a zásobují oblasti expozic a sbírek a také fórum a foyer. Ke zvlhčování vzduchu se v zařízeních Condair používají hybridní systémy.
Zvláštností u těchto zařízení RLT je jejich vzduchotechnické zapojení. Odpadní vzduch ze všech zařízení se sbírá do společného vzduchového vedení a proudí před vyfouknutím do odvětrávaného vzduchu přes tepelný výměník odpadního vzduchu vysoce účinného cirkulačního sdruženého systému (KVS). Tento tepelný výměník odpadního vzduchu je prostřednictvím teplonosného média s tepelným výměníkem připojen na stranu přívodu vzduchu, který zajišťuje s celkovým proudem odpadního vzduchu v zimě předehřívání proudícího přiváděného vzduchu a v létě jeho předběžné ochlazování. Až po tomto centrálním předběžném temperování se venkovní vzduch rozvádí do jednotlivých zařízení RLT. Dalším opatřením na zvýšení účinnosti je na straně odpadního vzduchu v létě systém nepřímého chlazení odpařováním. V tomto procesu se odpadní vzduch zvlhčí téměř na maximální možnou úroveň (>90 % relativní vlhkosti vzduchu) a tím se ochladí přibližně o 5 až 8 K. Díky tomu disponuje rekuperace tepla KVS podstatně vyšším potenciálem k ochlazování venkovního vzduchu. Také chlazení odpařováním je zásobováno osmotickou vodou z centrální úpravy vzduchu.
Další úprava přiváděného vzduchu ze zařízení RLT se provádí v jednotlivých místnostech ve vodou chlazených stropních indukčních zařízeních. Přiváděný vzduch (venkovní, primární vzduch) v nich indukuje přibližně tři až čtyři díly vzduchu z místnosti (sekundární vzduch), který se chladí při proudění do zařízení prostřednictvím tepelného výměníku. Studená voda, která je třeba k provozu střešních klimatizačních zařízení a pro indukční přístroje je přiváděna ze dvou chladicích zařízení s chladicím výkonem po 105 kW.
K ohřívání muzejních prostor se používá podlahové topení. Teplo je sem vedeno z přípojky dálkového topení z teplárny.
Přívod vzduchu v sedmi zařízeních RLT v suterénu se zvlhčuje hybridními zvlhčovači Condair.
Venkovní vzduch, který je předehřátý a zvlhčený ze zařízení RLT, se ve stropních indukčních přístrojích smísí se vzduchem z místnosti, ochladí se v tepelném výměníku a dostává se jako přívodní vzduch do výstavních prostor.
Zvlhčovací systémy použité v muzeu Hamm
Hybridní zvlhčovače vzduchu Condair DL se skládají z rozprašovací jednotky s molekulárními rozprašovacími tryskami, které jsou upevněny na nosné mřížce a lze je jednotlivě seřizovat, a z následně zapojené patentované odpařovací jednotky z keramických desek. K zajištění hygienického provozu se připravená osmotická voda navíc ošetřuje v patentovaném systému HygienePlus stříbrnými ionty. Část vody, která je vstřikována do rozprašovacích trysek za nízkého tlaku, se odpaří přímo v proudu vzduchu, zbytek dopadá na keramické desky a tam se téměř kompletně odpaří. Díky velikosti kapiček vody, která je optimalizována pro jednotku dodatečného odpařování, lze kapičky vody zcela odloučit a tím je zajištěna nepřítomnost aerosolu ve zvlhčeném vzduchu požadovaná předpisem VDI 6022. Díky tomuto hybridnímu procesu se dosahuje maximálního možného využití vstřikované vody a také hygienické nezávadnosti přívodního vzduchu. Další vlastnosti zařízení Condair DL jsou velmi krátká konstrukční délka pouhých 600 až 900 mm, malý pokles tlaku přibližně 40 až 60 Pa, individuální řízení jednotlivých rozstřikovacích okruhů, automatická plynulá regulace výkonu zvlhčování v závislosti na aktuální potřebě a stanovené požadované vlhkosti vzduchu a také zapojení nadřazených systémů řízení a automatizace. Konstrukční řada Condair DL byla oceněna profesním sdružením za svou optimální hygienu a bezpečnost zařízení zkušebním certifikátem z testu DGUV.
Oba plynem vyhřívané zvlhčovače vzduchu konstrukční řady „GS 80 OC“ jsou koncipovány k přímé instalaci na volném prostranství a vytvářejí maximálně 80 kg páry za hodinu (plynule regulovatelné od 10 kg/h). Spalovací systém je založen na modulujícím hořáku s plynovým dmýchadlem s technologií 360°-Full-Circle a kontinuálně pracujícím plynovým tlakovým regulačním ventilem. Díky provozu s levnějším nosičem energie zemním plynem lze ve srovnání s elektricky provozovaným zvlhčovačem vzduchu dosáhnout podstatných úspor nákladů (více než 60 %).
Zvlhčovače parní, adiabatické. Odvlhčovače bazénové, stavební. Adsorbční odvlhčování. Klimajednotky a tepelná čerpadla pro bazény. Chladicí jednotky a přesná klimatizace. Dveřní clony. Předizolované potrubí ALP. Konvektory. Distribuční elementy pro VZT.
