Obecnie żyjemy w czasach, które nazwałbym „paradoksem energetycznym”. Z jednej strony wprowadzamy w życie coraz to nowsze urządzenia, które zwiększają zużycie energii pierwotnej potrzebnej do ich pracy. Z drugiej – robimy wszystko, żeby to zużycie energii ograniczyć, często właśnie poprzez wprowadzenie kolejnych energetycznych odbiorników.

Jednym z przykładów rozwiązań, w których oszczędność energii wiąże się z jej zużyciem, są układy wentylacyjne z odzyskiem ciepła. Od paru lat w związku z koniecznością zmniejszenia emisji CO2 systemy wentylacyjne są poddawane ciągłym modyfikacjom mającym na celu poprawę efektywności energetycznej. Wszystkie działania idą w kierunku zmniejszenia zużycia energii potrzebnej do pracy przy jednoczesnym zwiększeniu sprawności wentylatorów oraz wymienników ciepła.

Mencel216-1b

W tym celu Unia Europejska przyjęła w 2005 roku Dyrektywę EuP (Energy Using Products-Directive – produkty wykorzystujące energię). Dyrektywa ta została zmieniona na dyrektywę ErP (Energy related Products-Directive) i często odwołuje się do pojęcia Ekoprojektu (Ecodesign). W niektórych przypadkach odnosi się do Dyrektywy 2009/125/WE, która obejmuje również urządzenia codziennego użytku, takie jak lodówki czy pralki. W niniejszym artykule postaram się przybliżyć najważniejsze aspekty dotyczące wentylacji w kontekście wspomnianej Dyrektywy ErP.

Wymagania dla wentylatora

Główny nacisk przy poprawie efektywności energetycznej jest położony na urządzenia centralne, czyli wentylatory oraz centrale wentylacyjno-klimatyzacyjne.

Warto w tym momencie przypomnieć, że wentylatory to urządzenia transportu powietrza oraz wytwarzania ciśnienia w układzie. Do najczęściej stosowanych w instalacjach wentylacyjno-klimatyzacyjnych należą wentylatory promieniowe i osiowe.

Najważniejsze parametry, które należy uwzględnić, wybierając wentylator, to:

* strumień objętości [m³/h],

* wzrost ciśnienia statycznego [Pa],

* poziom hałasu [db (A)],

* temperatura [°C].

Z pracą wentylatora związane są straty mechaniczne, elektryczne oraz straty uwarunkowane przepływem. Aby uzyskać wysoką wydajność energetyczną, należy odpowiednio zmniejszyć te straty.

Są jednak pewne ograniczenia i wyjątki w ramach nowych przepisów. Z konieczności spełnienia wymagań wykluczone są wentylatory o mocy mniejszej niż 30 W, wentylatory, które zapewniają ochronę zdrowia lub życia ludzkiego oraz takie, które pracują poza zakresem temperatur wymienionych w Dyrektywie ErP. Do tej grupy należą:

* wentylatory oddymiające jednobiegowe przeznaczone wyłącznie do tego celu,

* wentylatory przeciwwybuchowe,

* wentylatory chemoodporne,

* wentylatory wysokotemperaturowe do przetłaczania powietrza o temp. powyżej 100°C, np. wentylatory obsługujące okapy kuchenne,

* wentylatory obsługiwane w temperaturze otoczenia powyżej 65°C i takie, w których temperatura strumienia powietrza lub otoczenia silnika jest mniejsza niż -40°C,

* wentylatory, w których napięcie zasilania przekracza 1000 V AC lub 1500 V DC,

* wentylatory osiowe lub promieniowe, które są wyposażone wyłącznie w obudowę,

* wentylatory wywiewne do agresywnych mediów.

Ponadto do wyjątków zaliczana jest też jednostka centralna, która wyposażona jest w wymiennik ciepła i pompę ciepła do odzysku ciepła.

Wentylator i nie tylko

Wentylator to jeden z najważniejszych, ale nie jedyny element wchodzący w skład centrali wentylacyjnej, dlatego zmiany wprowadzane pod kątem Ekoprojektu dotyczą również:

* obudowy, wielkości oraz izolacyjności,

* stopnia i formy odzysku ciepła (nie dotyczy układów jednokierunkowych),

* klasy i rodzaju filtracji, zwłaszcza w kontekście obliczeń dla urządzenia,

* układów sterowania.

W przypadku obudowy rekuperatorów następuje ich powiększenie w stosunku do wersji pierwotnej. Zmniejszenie prędkości generuje mniejsze opory, a tym samym lepsze parametry energetyczne.

Kolejnym aspektem jest odpowiednia grubość, gęstość i rodzaj izolacji, a także sprawność odzysku ciepła uzyskana na wymiennikach ciepła. Zgodnie z wymaganiami Dyrektywy ErP minimalna sprawność temperaturowa odzysku ciepła zależna jest od formy rekuperatora i przedstawia się następująco:

* odzysk glikolowy = 63% (po roku 2018 = 68%),

* pozostałe rodzaje odzysku ciepła = 67% (po roku 2018 = 73%).

Powyższe wymagania w zasadzie wykluczają możliwość stosowania pojedynczych wymienników krzyżowych, których sprawność zazwyczaj nie przekracza 60%. Do tej pory cieszyły się one sporą popularnością, zwłaszcza w układach o dużych przepływach powietrza. Producenci, wychodząc naprzeciw, wprowadzają coraz częściej podwójne wymienniki krzyżowe do central wentylacyjnych. Ponadto ustawodawca określa, iż wszystkie obliczenia związane z hydrauliką instalacji należy przeprowadzić dla filtracji F7 na nawiewie, F5 na wyciągu, co utrudnia dostosowania urządzeń, zwłaszcza tych wyprodukowanych przed pojawieniem się Dyrektywy Erp.

Istotną informacją jest też konieczność wprowadzenia urządzeń z odzyskiem ciepła w większości budynków niemieszkalnych już dla przepływu obliczeniowego powietrza powyżej 250 m3/h.

Zakłada się, że:

* od 1 stycznia 2016: urządzenia muszą zaoszczędzić co najmniej tyle energii pierwotnej (elektrycznej i cieplnej) ile zużywają energii elektrycznej,

* od 1 stycznia 2018: urządzenia muszą odzyskać znacznie więcej energii pierwotnej niż zużywają.

Dyrektywa ErP ponadto określa pewne wymagania dla układów automatyki:

* Wszystkie wentylatory muszą być przygotowane do napędu wielobiegowego (min. 3 biegi plus 0) lub stosowania płynnej regulacji prędkości; dopuszczalny jest przez zewnętrzny regulator wydajności do sterowania ich pracą.

* Układy z wymiennikami ciepła powinny posiadać baypass lub możliwość regulacji pracą odzysku ciepła/chłodu poprzez odpowiednią regulację zależnie od zadanej temperatury komfortu.

* Ponadto należy przewidzieć sterowanie układem, które pozwala na efektywne wykorzystanie pracy w zależności od obciążenia, np. poprzez czujniki wilgotności i CO2 wpływające na ilość powietrza wentylacyjnego, zamiast energochłonnego sterowania czasowego lub ręcznego.

Etykiety energetyczne

Efektem działań wprowadzanych na bazie Ekprojektu/Ecodesign widocznym bezpośrednio na urządzeniu wentylacyjnym przez użytkownika jest etykieta energetyczna znana z innych urządzeń elektrycznych (fot. 2).

Mencel216-2

Etykieta pozwala porównać produkty i wybrać rozwiązanie najbardziej energooszczędne. W przeciwieństwie do innych urządzeń elektrycznych klasa energetyczna na etykietach urządzeń wentylacji jest ustalona dla obliczeniowego jednostkowego zużycia energii tzw. JZE (SEC). Wartość ta pokazuje potencjał oszczędności energii stosowanych urządzeń w kilowatogodzinach rocznie na m² (tabela).

Mencel216tab

Niezależnie od wyboru i klasy urządzenia należy pamiętać, że nawet najbardziej energooszczędna jednostka nie będzie działać efektywnie energetycznie, jeśli instalacja będzie wykonana wadliwie lub nie będzie realizowany regularny serwis i konserwacja, zgodnie z zaleceniami producentów.

Sławomir Mencel

Fot. 1 i 2. Porównanie dwóch rekuperatorów z wymiennikiem obrotowym (zwiększenie obudowy oraz zmiana konstrukcji wentylatora).

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij