Artykuł w formacie PDF

• Article Museum Hamm

W ramach kompleksowej modernizacji muzeum w Hamm otrzymało w sumie jedenaście central HVAC o wydajności całkowitej 90 000 m³/h. Dzięki nowym systemom klimatyzacji utrzymującym stałe warunki klimatyczne i stałą wilgotność powietrza w pomieszczeniach wystawowych możemy pozostać konkurencyjni w przyszłości, sprowadzając do Hamm atrakcyjne wystawy i cenne muzealia użyczane”. Ta wypowiedź dyrektora Muzeum im. Gustava Lübckego w Hamm podkreśla, jak ważna w funkcjonowaniu muzeów jest nowoczesna i wydajna technika klimatyzacyjna. Nowe systemy klimatyzacji z wieloma opcjami nawilżania produkcji Condair zostały zainstalowane podczas szeroko zakrojonej modernizacji muzeum.

Muzeum im. Gustava Lübckego w westfalskim Hamm zostało otwarte w 1993 roku. Muzeum nazwano na cześć handlarza dziełami sztuki z Düsseldorfu, Gustava Lübckego, który w 1917 roku przekazał swoją kolekcję dzieł sztuki rodzinnemu miastu, Hamm, stając się tym samym założycielem muzeum. Dziś muzeum zajmuje powierzchnię około 4000 m² i mieści wystawy stałe i czasowe. Obejmują one takie obszary tematyczne jak sztuka egipska, kolekcja antyczna Grecji i Rzymu, eksponaty dokumentujące historię miasta i regionu, sztuka użytkowa, malarstwo XX wieku, kolekcja 30 000 monet ze wszystkich epok oraz muzeum dla dzieci i młodzieży. Główną atrakcją jest wystawa czasowa trwająca od grudnia 2017 do czerwca 2018 roku „Mumie – sen o wiecznym życiu” z ponad 100 eksponatami (ludzi i zwierząt). Co roku muzeum odwiedza ok. 40 000 gości.

Regulacja temperatury i nawilżenie powietrza jako metoda ochrony dzieł sztuki
Klimatyzacja w muzeach i pomieszczeniach wystawowych to trudne zadanie. Ma przede wszystkim chronić cenne dobra kultury i eksponaty przed wpływem czynników zewnętrznych i możliwymi szkodami, zapewniając przy tym również szczególny komfort samym pracownikom i zwiedzającym. Dlatego, zależnie od rodzaju dzieł sztuki, kustosze kładą nacisk na zachowanie stałych, ściśle określonych parametrów klimatycznych w pomieszczeniach wystawowych, w których odchylenia od normy mogą być tylko nieznaczne i przejściowe. Standardowa temperatura w muzeum mieści się w przedziale od 20°C (sezon grzewczy) do 24°C (sezon chłodniczy) przy wilgotności względnej powietrza ok. 50–60% – niezależnie od aktualnych warunków powietrza na zewnątrz (gorące, zimne, wilgotne, suche) i aktualnej liczby zwiedzających. Na te czynniki i obciążenia systemy klimatyzacji w muzeum muszą szybko reagować i zapewniać wymagane warunki w pomieszczeniach. Odbywa się to przez zwiększanie lub zmniejszanie, odpowiednio do aktualnych potrzeb, natężenia przepływu powietrza doprowadzanego, wysokiej jakości filtrację powietrza zewnętrznego i ich precyzyjne kondycjonowanie (ogrzewanie, chłodzenie, nawilżanie i osuszanie) w centrali klimatyzacyjnej.

W miesiącach zimowych w pomieszczeniach muzeum mogą panować szczególnie krytyczne warunki. Zimne i suche powietrze zewnętrzne, w instalacji klimatyzacyjnej ogrzewane z temperatury przykładowo 0°C do wymaganej temperatury powietrza doprowadzanego 24°C, ma wilgotność względną na poziomie zaledwie 12%. Tak suche powietrze mogłoby doprowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń eksponatów, a u zwiedzających muzeum powodować wysuszenie śluzówki nosa i gardła oraz spojówek. Dlatego szczególnie w chłodnych porach roku trzeba nawilżać suche powietrze zewnętrzne w instalacji klimatyzacyjnej do poziomu co najmniej 50–55%.

Do bezpiecznego, ekonomicznego i higienicznego nawilżania powietrza w urządzeniach wentylacyjnych projektant instalacji i pełnomocnicy muzeum wybrali kilka systemów produkcji Condair GmbH, Garching. Optymalnie dobrane technologie umożliwiły znaczne obniżenie kosztów eksploatacji klimatyzacji. Zastosowano siedem adiabatycznych hybrydowych nawilżaczy powietrza serii Condair DL o wydajności całkowitej ponad 700 kg na godzinę oraz dwa zasilane gazem nawilżacze parowe typu GS-OC o wydajności parowania w sumie 160 kg na godzinę. Nieodzownym elementem zapewniającym higienę i bezpieczną eksploatację nawilżacza jest odpowiedni system kondycjonowania wody. Centralne uzdatnianie wody przez urządzenie do odwróconej osmozy Condair AT2 (klasa sprawności EFF1, układ wstępnego podwójnego zmiękczania wody) wytwarza dla wszystkich systemów nawilżania powietrza do 1000 l uzdatnionej wody na godzinę. Zaprojektowana specjalnie do tego celu i opatentowana technologia płukania membrany w połączeniu z pompą sterowaną przetwornicą częstotliwości gwarantuje znaczną oszczędność wody i energii w porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami do osmozy. System jest specjalnie dostosowany do nawilżaczy powietrza Condair i w połączeniu z nimi zapewnia optymalne i efektywne energetycznie nawilżanie.

Klimatyzacja muzeum w Hamm
W trakcie modernizacji muzeum zainstalowano 11 central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych o wydajności całkowitej ok. 90 000 m³/h.

Dwie zainstalowane na dachu pełne instalacje klimatyzacyjne (ogrzewanie, chłodzenie, nawilżanie i osuszanie, rekuperacja ciepła) o wydajności 7500 m³/h każda zaopatrują w kondycjonowane powietrze pomieszczenia wystaw czasowych oraz salę z naświetlem dachowym. Wilgotność powietrza regulują zasilane gazem nawilżacze parowe o wydajności parowania do 80 kg/h każdy. Para jest równomiernie rozprowadzana w klimatyzatorze za pomocą kompaktowego wielopunktowego rozdzielacza pary OptiSorp, dzięki czemu efektywny odcinek nawilżania można skrócić o ok. 70% w stosunku do zwykłych rozdzielaczy pary. W okresie zimowym umożliwia to zwiększenie nawilżenia suchego powietrza zewnętrznego z 2 do prawie 11 g/kg. Potrzebna do nawilżania czysta woda jest uzdatniana w centralnym urządzeniu do osmozy odwróconej. Latem chłodzenie i osuszanie ciepłego powietrza zewnętrznego zapewniają wymienniki ciepła w urządzeniach HVAC, które są zasilane zimną wodą z również nowo zainstalowanego agregatu wody lodowej.

Kolejne dziewięć urządzeń HVAC o wydajności od 800 do 22 000 m³/h znajduje się w suterenie muzeum. Siedem z nich ma termodynamiczne funkcje ogrzewania i nawilżania i zaopatruje kolejne pomieszczenia wystawowe, zbiory oraz forum i foyer. Do nawilżania powietrza służą zainstalowane w urządzeniach systemy hybrydowe Condair.

Specyfika urządzeń HVAC polega na sterowaniu powietrzem. Powietrze odprowadzane ze wszystkich urządzeń gromadzi się w jednym wspólnym przewodzie i przed wydmuchaniem przepływa przez wymiennik ciepła wysoce wydajnego systemu z medium pośredniczącym. Ten wymiennik ciepła powietrza odprowadzanego jest połączony poprzez ciekły nośnik ciepła z wymiennikiem ciepła po stronie powietrza doprowadzanego, który zimą wstępnie ogrzewa ciepłem powietrza wywiewanego, a latem schładza strumień powietrza zewnętrznego. Dopiero po tym centralnym kondycjonowaniu wstępnym powietrze zewnętrzne jest rozprowadzane na poszczególne urządzenia HVAC. W celu zwiększenia wydajności latem po stronie powietrza odprowadzanego pracuje system pośredniego chłodzenia wyparnego. Powietrze odprowadzane jest przy tym nawilżane do maksymalnego możliwego poziomu (> 90% w.z.) i schładzane przez to o ok. 5–8 K. W ten sposób odzysk ciepła z wykorzystaniem systemu z medium pośredniczącym oferuje znacznie większy potencjał w przypadku chłodzenia powietrza zewnętrznego. Również chłodzenie wyparne jest zasilane wodą osmotyczną z centralnego uzdatniania wody.

Kondycjonowanie wtórne powietrza doprowadzanego z urządzeń HVAC odbywa się w pomieszczeniach za pomocą sufitowych nawiewników indukcyjnych z chłodzeniem wodnym. Powietrze doprowadzane (powietrze zewnętrzne, powietrze pierwotne) indukuje przy tym ok. 3–4 części powietrza z pomieszczenia (powietrze wtórne), które wpływa do urządzenia i jest chłodzone w wodnym wymienniku ciepła. Woda zimna niezbędna do pracy central klimatyzacyjnych na dachu i do nawiewników indukcyjnych pochodzi z dwóch urządzeń chłodzących o mocy 105 kW każde.

Pomieszczenia muzealne są ogrzewane ogrzewaniem podłogowym. Ciepło grzewcze pochodzi z sieci ciepłowniczej.

Systemy nawilżaczy zastosowane w muzeum w Hamm
Hybrydowe nawilżacze powietrza Condair DL składają się z atomizera z osobno regulowanymi na kracie nośnej dyszami zraszającymi i podłączanego opatentowanego parownika z paneli ceramicznych. Higieniczną pracę zapewnia uzdatniona wcześniej woda osmotyczna dodatkowo kondycjonowana jonami srebra w opatentowanym systemie HygienePlus. Część wody rozpylanej z dysz pod niskim ciśnieniem wyparowuje bezpośrednio w strumieniu powietrza, reszta dociera do paneli ceramicznych, gdzie wyparowuje niemal całkowicie. Dzięki dostosowanej do parownika wtórnego wielkości krople wody ulegają całkowitemu wytrąceniu, co zapewnia zgodne z wymogiem VDI 6022 nawilżone powietrze pozbawione aerozoli. Ten proces hybrydowy pozwala maksymalnie wykorzystać doprowadzoną wodę i zapewnia higienicznie czyste powietrze nawiewane. Inne właściwości nawilżacza Condair DL to niewielka długość od zaledwie 600 do 900 mm, niewielkie straty ciśnienia rzędu 40–60 Pa, indywidualna regulacja natrysku, automatyczna, płynna regulacja wydajności nawilżania w zależności od aktualnego zapotrzebowania i zdefiniowanej wilgotności powietrza oraz integracja z nadrzędnymi systemami zarządzania i automatyki budynku. Seria Condair DL została wyróżniona branżowym certyfikatem DGUV za optymalną higienę i bezpieczeństwo.

Oba zasilane gazem nawilżacze powietrza serii GS 80 OC są zaprojektowane do montażu na wolnym powietrzu i generują maksymalnie 80 kg pary na godzinę (płynna regulacja od 10 kg/h). Układ spalania składa się z modułowego palnika dmuchawkowego z mieszalnikiem wstępnym obrotowym w pełnym zakresie 360° i stale pracującym reduktorem ciśnienia gazu. Dzięki eksploatacji z wykorzystaniem tańszego nośnika energii, gazu ziemnego, można uzyskać znaczące oszczędności (ponad 60%) w stosunku do elektrycznych nawilżaczy parowych.

---