Von Robert Walters, regionaler Vertriebs-Ingenieur bei Donaldson Torit
Das Hauptaugenmerk bei der Entwicklung von Entstaubungssystemen liegt oft auf der Filtrationsvorrichtung (Kollektor). Infolgedessen können Systementwickler andere Faktoren übersehen, zum Beispiel, welche Optionen hinsichtlich der aus der Entstaubungsanlage austretenden Luft zu berücksichtigen sind. Dieser Artikel beschreibt einige der Möglichkeiten und Herausforderungen für die Abluft von Filtrationsgeräten. Ältere Entstaubungssysteme verwendeten eine sehr einfache Formel zur Handhabung von Abluft aus Entstaubungsanlagen: Leite sie einfach nach draußen in die Atmosphäre. Dieses Konzept wurde bei Entstaubungsanlagen sowohl im Innen-, als auch im Außenbereich angewandt. Diese Vorgehensweise mag für einige Anwendungen weiterhin in Ordnung sein. Die gegenwärtigen Bedenken hinsichtlich Energieeinsparungen, brennbaren Stäuben und der Einhaltung von Umweltvorschriften sollten jedoch zu weitergehenden Überlegungen führen.
1. Energieeinsparungen – freigesetzte Luft muss ersetzt werden
Wenn ein Entstaubungssystem arbeitet, entsteht nach der Luft, die zum Ansaugen von Staub in die Entstaubungsanlage verwendet wird, ein leerer Raum, der mit nachströmender Luft aufgefüllt werden muss. Das mag in Gegenden mit gemäßigtem Klima einfach sein, aber viele Unternehmen müssen Energie und Geld investieren, um in ihrem Werk eine angenehme Atmosphäre zu schaffen. Dies bedeutet, dass das Ablassen der klimatisierten Luft nach draußen und das Ersetzen dieser Luft die Frischluft-Klimageräte stärker belastet und somit die Betriebskosten erhöht.
Um die Heiz- oder Kühlkosten zu verringern, kann man sich dafür entscheiden, aufbereitete Luft, nachdem sie durch die Entstaubungsanlage geströmt ist, wieder zurück ins Gebäude zu leiten. Diese Option wird in der Regel bei Hochleistungsfiltermedien angewandt, um eine effektive Partikelentfernung sicherzustellen und damit eine Rückführung zu ermöglichen. Durch dieses Konzept kann viel Geld eingespart werden, wenn eine Anlage unter extremen Witterungsbedingungen arbeitet. Man muss aber eventuell mit zusätzlichen Kapitalkosten rechnen, bevor die Luft in das Werk zurückgeleitet wird.
Viele Konstruktionsplanungen sehen für die Umluft, die in personenbesetzte Räume zurückgeführt wird, Überwachungssysteme vor, um die Qualität der in den Raum zurückgeführten Luft sicherzustellen. Eine relativ verbreitete Methode ist die zusätzliche Montage von HEPA- oder ASHRAE-Filtern als Überwachungs-Filter zwischen der Entstaubungsanlage und dem Auslass zurück in das Gebäude. HEPA- und ASHRAE-Filter neigen zu einem relativ schnellen Anstieg des Druckverlusts, wenn sie relativ kleine Mengen an Staub auffangen. Wenn sie nach einer primären Entstaubungsanlage platziert werden, können sie die Staubbelastung in der zurückgeführten Luft überwachen und einen Anstieg des Druckverlusts anzeigen. Dadurch erhält der Bediener das Signal, dass ein offensichtliches Leck im primären Filter vorliegt. Der Staub, der den Primärfilter passiert, wird trotzdem aufgefangen (durch die HEPA) und gelangt somit nicht zurück in den personenbesetzten Raum. Unter normalen Bedingungen sammelt sich im HEPA- oder ASHRAE-Filter so wenig Staub, dass der Druckverlust niedrig und stabil bleibt und die Filterlebensdauer noch akzeptabel ist. Dies minimiert den Wartungsaufwand für die Überwachungsfilter.
Wird der zusätzliche Kapitaleinsatz durch die Einsparung von Umluft kompensiert? Eine Schätzung der Energieeinsparungen bei einem Entstaubungssystem in Madison (Wisconsin) mit 10.000 cfm (Kubikfuß pro Minute), das 168 Stunden pro Woche arbeitet, ist wie folgt:
Die Heizkosten für die Frischluft können nach folgender Formel geschätzt werden:
Einsparung = (0,154 x Q x T x D x C) ÷ q
In unserem Beispiel wären die jährlichen Heizkosten also:
= (0,154 x 10.000 x 168 x 7673 x 6,11) ÷ 824.000 = 14.720 $ Heizkosten pro Jahr