czwartek, październik 18, 2018

    Najnowsze wydanie


    PI 3/2018

okładka PI3

 

Centrale wentylacyjne i klimatyzacyjne a zużycie energii

36Można wymienić szereg czynników, które mają wpływ na zużycie energii przez instalację wentylacyjno-klimatyzacyjną. Sama centrala ma w tym przypadku istotne znaczenie, dlatego warto pod tym kątem ją oceniać. W artykule przedstawiono aktualną klasyfikację central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych pod względem cech przesądzających o zużyciu energii oraz rozważania dotyczące doboru mniejszych prędkości przepływu powietrza przez centrale i ich wpływu na działanie urządzeń i zużycie energii.

Na zużycie energii przez instalację wentylacji i klimatyzacji duży wpływ ma ukształtowanie sieci przewodów oraz dobór urządzeń i elementów stanowiących jej wyposażenie. Czynnikiem bardzo liczącym się w ogólnym bilansie energetycznym instalacji jest także pobór energii przez wentylatory central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, które zawierają we wspólnej obudowie wszystkie niezbędne urządzenia do uzdatniania powietrza. Może on stanowić w skali roku 30-40% ogólnego zużycia energii przez instalację [1].

Aby ograniczyć koszty energii elektrycznej, a jednocześnie zmniejszyć straty cieplne w instalacji wentylacyjno-klimatyzacyjnej, należy zwrócić uwagę na dobór centrali o odpowiedniej wielkości oraz izolacyjności i szczelności jej obudowy. I chociaż obudowa centrali stanowi stosunkowo krótki odcinek w porównaniu do sieci przewodów, to ze względu na występujące największe różnice ciśnienia oraz temperatury w stosunku do otoczenia, straty energetyczne mogą być istotne. Na pobór energii przez centrale wpływa znacznie profil obciążeń dzienny i roczny oraz liczba godzin ich działania. Jest także oczywiste, że centrale o stałej wydajności powietrznej zużywają znacznie więcej energii niż urządzenia o zmiennej wydajności.

Właściwości mechaniczne central
Norma Europejska [2] podaje właściwości mechaniczne central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, w tym właściwości bezpośrednio wpływające na zużycie energii przez instalacje. Poniżej przedstawiono klasyfikację tych właściwości, wskazując jednocześnie klasy najczęściej deklarowane przez producentów central.

Współczynnik przenikania ciepła obudowy. W tabeli 1 podano klasyfikację wartości współczynników przenikania ciepła obudów central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych według [2]. Ponadto w normie [2] podano klasyfikację uwzględniającą mostki cieplne występujące w obudowach tych central.

Współczynnik wpływu mostków cieplnych obudowy. Współczynnik ten określono w następujący sposób:

37gdzie:
Δtmin – najmniejsza różnica temperatury,
Δtmin = ti – tmax;
Δtair – różnica temperatury powietrza,
Δtair = ti – ta;
ti – średnia temperatura wewnątrz obudowy;
ta – średnia temperatura otoczenia obudowy;
tmax – maksymalna temperatura powierzchni zewnętrznej obudowy.
Współczynnik wpływu mostków cieplnych obudowy według [2] powinien być klasyfikowany zgodnie z tabelą 2.
Przepisy obowiązujące po 2004 r. nie nakładały obowiązku opracowywania aprobat technicznych na centrale wentylacyjne i klimatyzacyjne. Z danych pochodzących z aprobat technicznych opracowanych przed tym terminem wynika, że współczynnik przenikania U obudów central cieplnych był klasyfikowany najczęściej w klasach T3 i T4, a współczynnik mostków cieplnych kb – od TB3 i TB4. Wyróżnikiem właściwości cieplnych obudów central była przede wszystkim grubość izolacji obudowy z wełny mineralnej, która wynosiła co najmniej 30 mm, a w rozwiązaniach najkorzystniejszych pod tym względem osiągała 95 mm, co pozwalało na uzyskanie wyżej wymienionych parametrów na poziomie odpowiednio T2 i TB2.

38

Szczelność obudowy central. Oprócz właściwości cieplnych obudów central ważna jest również ich szczelność, ze względu na wspomniane wcześniej największe nadciśnienia i podciśnienia w instalacji, co pomimo małej, w stosunku do przewodów, powierzchni bocznej, może powodować istotną eksfiltrację lub infiltrację powietrza z lub do obudowy. Poza tym występujące przecieki powietrza mogą osłabić lub zakłócić działanie urządzeń uzdatniających powietrze, np. filtrów, nagrzewnic, chłodnic i nawilżaczy. Zróżnicowane wymagania dotyczące badań i dopuszczalnych wartości nieszczelności obudów, w zależności od tego, czy urządzenie pracuje tylko w warunkach podciśnienia, czy zarówno podciśnienia, jak i nadciśnienia, również podano w normie [2].
39W przypadku urządzeń pracujących na podciśnieniu, należy je badać przy podciśnieniu 400 Pa, a przeciek powietrza przez obudowę w poszczególnych klasach nie powinien przekraczać maksymalnych wartości podanych w tabeli 3. W tabeli 3 podano także zakres klas filtrów, które mogą być zastosowane w centrali wentylacyjnej i klimatyzacyjnej, w zależności od szczelności jej obudowy.
Z kolei w przypadku urządzeń pracujących zarówno na nadciśnieniu, jak i podciśnieniu, norma [2] podaje wymaganie badania części nadciśnieniowej obudowy centrali przy wartości nadciśnienia 700 Pa, gdy nadciśnienie robocze przekracza 250 Pa. W przeciwnym przypadku wystarczy badanie w warunkach podciśnienia. Przeciek powietrza przez obudowę w warunkach nadciśnienia 700 Pa w poszczególnych klasach nie powinien przekraczać maksymalnych wartości podanych w tabeli 4.

WykrzyknikNieszczelności w urządzeniach do odzyskiwania ciepła obejmują strumień powietrza przenikający z jednego strumienia powietrza do drugiego, czyli przenoszenie lub przeciek wewnętrzny, oraz strumień powietrza tracony przez nieszczelności obudowy – przeciek zewnętrzny.

W normach wentylacyjnych nie ma szczegółowych wymagań dotyczących szczelności urządzeń do odzyskiwania ciepła. W normie [3] znajduje się tylko ogólne wymaganie ograniczenia nieszczelności przez zastosowanie w urządzeniach odpowiednich uszczelnień.
Odnośnie do nieszczelności między dwoma wymieniającymi ciepło strumieniami powietrza w normie [4] zaleca się takie ukształtowanie instalacji, aby przenoszenie lub przeciek wewnętrzny następował ze strumienia powietrza nawiewanego do strumienia powietrza wywiewanego. Uzyskuje się to przez zapewnienie nadciśnienia w części nawiewnej instalacji w stosunku do jej części wywiewnej (rys. 1, wg [4]). Zaleca się zapewnienie powyższego we wszystkich warunkach pracy instalacji. 
Ilość powietrza przenikająca ze strumienia powietrza nawiewanego do wywiewanego zależy od różnicy ciśnienia panującego w części nawiewnej i wywiewnej, ale przede wszystkim od typu zastosowanego urządzenia. Największe przenoszenie występuje w przypadku wymienników obrotowych, gdy określona część powietrza nawiewanego przepływa przez tzw. sektor czyszczący do powietrza wywiewanego. Natomiast zjawisko to wcale nie występuje w przypadku wymienników z czynnikiem pośredniczącym, gdy oba strumienie powietrza są całkowicie oddzielone od siebie. W przypadku wymienników płytowych wzajemne przenikanie powietrza jest małe, ponieważ jest ono spowodowane wyłącznie przeciekiem powietrza przez uszczelnienie płyt wymiennika.

(...)

Autor: Sławomir Pykacz,
Instytut Techniki Budowlanej

Jeśli chcesz przeczytać pełną treść artykułu zamów prenumeratę lub e-wydanie.

 

homeWyszukiwarka

Repowermap

homeTagi

homeReklama

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem