Analiza ekonomiczna wymiarowania central oraz stosowania glikolowego odzysku ciepła
Ocena użytkowników: / 1
SłabyŚwietny 
Data dodania: 17.12.2014

W związku ze wzrostem znaczenia wpływu obniżenia konsumpcji energii elektrycznej oraz ciepła w centralach wentylacyjnych na ekonomikę eksploatacji wznoszonych obiektów szczególnego znaczenia nabiera umiejętny dobór wielkości central oraz zabudowa odzysku ciepła.

 

Aspektem, który zostanie omówiony w niniejszym artykule jest ekonomiczna zasadność stosowania central o zoptymalizowanej prędkości przepływu powietrza, a więc central o obniżonej, niejednokrotnie do poziomu 1,2 m/s, prędkości brutto przepływu powietrza przez centrale przy jednoczesnej zabudowie wymienników glikolowych nowej generacji, w których łączny opór krążącego medium w postaci mieszaniny woda-glikol może osiąga poziom 300 kPa. Poniżej przedstawiono krótką analizę kosztów inwestycyjnych oraz kosztów eksploatacyjnych dla tradycyjnego wymiarowania central, czyli dla prędkości przepływu powietrza 2,5 m/s w przekroju brutto oraz dla central z prędkością przepływu powietrza 1,2 m/s w przekroju brutto, jak również analizę kosztów związanych z zamontowaniem wysokosprawnych wymienników odzysku ciepła glikolowego.

 

Analiza ekonomiczna wymiarowania central

 

Porównanie dwóch wariantów pracy central wentylacyjnych wykonano w oparciu o dwa urządzenia typu X-CUBE Trox realizujące identyczne zadania termiczne, jak i posiadające identyczne wyposażenie wewnętrzne, różniące się natomiast prędkościami przepływu powietrza brutto, a więc central o różnych gabarytach.

Każdą z central dobrano dla:

  • ƒƒstrumień powietrza: 50 000 m3/h,
  • ƒƒciśnienie dyspozycyjne nawiewu: 500 Pa,
  • ƒƒciśnienie dyspozycyjne wywiewu: 500 Pa,
  • ƒwykonanie centrali: zewnętrzne,
  • ƒƒustawienie nawiewu i wywiewu: jedna na drugiej,
  • ƒƒodzysk ciepła: glikolowy, o sprawności 57,2 % (W1), 63,5 % (W2),
  • ƒƒnagrzewnica: 338,6 kW (od 4°C/57,2% do 24°C),
  • ƒƒchłodnica z odkraplaczem: 258,5 kW (od 32°C/45,0% do 20°C),
  • ƒƒfiltry nawiewu: M6 (wstępny), F 7 (ostateczny),
  • ƒƒprzepustnice: od strony powietrza zewnętrznego,
  • ƒƒpoziom cen central: katalog – 20% rabat.

Obie porównywane centrale spełniają następujące warunki techniczne wykonania (standardowe dane techniczne obudowy Central X-CUBE, wg EN 1886, testowane przez TÜV Süd):

  • ƒƒklasa izolacji termicznej: T2,
  • ƒƒklasa mostków termicznych: TB2,
  • ƒƒklasa szczelności (-400 Pa): L1 (M),
  • ƒƒklasa szczelności (+700 Pa): L1 (M),
  • ƒƒstabilność mechaniczna (-1000 Pa): D1 (M),
  • ƒƒstabilność mechaniczna (+1000 Pa): D1 (M),
  • klasa szczelności filtracji: F9,
  • ƒƒwszystkie wartości wg: EN 1886 sprawdzone TÜV,
  • ƒƒcertyfikat: Eurovent, TÜV,
  • ƒƒobudowa: stal ocynkowana lakierowana proszkowo, 

przy czym „Wariant 1” centrali obliczono dla prędkości 2,4 m/s (dla wymiennika chłodnicy 2,9 m/s o oporze powietrza 98 Pa), wielkości urządzenia 4535, natomiast „Wariant 2” dla prędkości 1,2 m/s (dla wymiennika chłodnicy 1,4 m/s o oporze powietrza 18 Pa), wielkości urządzenia 8040.

 

Wartości obliczone zestawione zostały w tabeli zestawieniowej 1.

 

 

2014 11 43 2

 

 

Różnica w cenie zakupu między centralą z wariantu 2 (niska prędkość przepływu powietrza = 1,2 m/s) a centralą z wariantu 1 (prędkość przepływu powietrza = 2,4 m/s) po uwzględnieniu 20% rabatu od cen katalogowych wynosi: 143 358 złotych netto. Wydawać by się mogło, że tak znaczna różnica ceny, stanowiąca aż 55,4%(!) kosztów zakupu centrali wersji 1 nigdy nie zostanie zwrócona eksploatacyjnie. Innymi słowy wydawać by się mogło, że „nie opłaca się” droższy zakup. Jednakże dalsza analiza pokazuje, że bardziej mylnego wniosku nie można było wyciągnąć.

 

Centrala wariantu 2 (droższa o 55% w zakupie!) „konsumuje” o 9,56 kWh mniej energii elektrycznej w stosunku do potrzeb centrali wariantu 1. W skali roku centrala droższa „zwraca” inwestorowi, w postaci obniżenia zużycia prądu, kwotę w wysokości aż 51 085 złotych netto, a więc zwrot różnicy kosztów inwestycyjnych między centralami nastąpi w okresie dwóch lat i dziesięciu miesięcy od momentu rozpoczęcia eksploatacji. 

 

Ze swojego doświadczenie wspomnę również, że w praktyce inżynieryjnej nie spotkałem ani razu inwestora, wznoszącego obiekt dla swoich potrzeb, który nie byłby skłonny rozważyć zastosowania central o niskich prędkościach przepływu, a więc central droższych w zakupie. Z drugiej strony, nie spotkałem ani razu dewelopera, który podjąłby podobny wysiłek umysłowy analizując wyższy koszt zakupu. Koszty eksploatacyjne, tak bardzo istotne dla inwestora czy właściciela budynku jawią się jako totalnie nieistotne dla deweloperów budujących obiekty na sprzedaż. Tajemnicą poliszynele jest minimalizacja kosztów zakupu przez dewelopera bez względu na późniejsze koszty eksploatacyjne czy serwisowe urządzeń.

 

Biorąc powyższe pod uwagę, po wyjaśnieniach i ustaleniach kryteriów doborów urządzeń bezpośrednio z inwestorem, należy szalenie precyzyjnie oraz z pełną świadomością wprowadzać do dokumentacji technicznej zapisy dokładnie precyzujące parametry techniczne pracy central wentylacyjnych. Jednym z kryteriów pracy musi być prędkość przepływu powietrza w centralach.

 

Analiza wyników symulacji wybranych dwóch central wentylacyjnych wskazuje na zasadność stosowania central wentylacyjnych o niskich prędkościach przepływu powietrza. Szczególnie interesującymi są centrale o zwiększonych gabarytach stojące bezpośrednio na poziomie dachu, a więc centrale w wykonaniu zewnętrznym. Przy ich stosowaniu (central zewnętrznych) nie występuje konieczności zwiększania powierzchni maszynowni, a więc nie występują dodatkowe koszty związane z przeznaczeniem powierzchni wewnętrznej na cele zaplecza technicznego. Innymi słowy, w przypadku central lokowanych na dachu budynku nie istnieje konieczność zwiększenia powierzchni technicznej, która wymagana byłaby w przypadku zabudowy wewnętrznej central o zwiększonych gabarytach będących skutkiem obniżenia prędkości przepływu powietrza przez centralę. 

 

Rozważając zabudowę wewnętrzną centrali wentylacyjnej należałoby w powyższej kalkulacji kosztów (tabela nr 1), doliczyć dodatkową powierzchnię przeznaczoną dla centrali wentylacyjnej o zwiększonych gabarytach. Biorąc pod uwagę zyski roczne, w wysokości 51 085 zł rocznie, wynikające z eksploatacji centrali ze zmniejszoną konsumpcją energii elektrycznej, pamiętać należy że wzrost powierzchni maszynowni o 20 m² rekompensowany jest w ciągu jednego roku użytkowania urządzenia(!). 

 

Wniosek:

  1. W omawianym przypadku, obliczony koszt zwrotu zwiększonych wydatków na zakup central o niskich prędkościach przepływu, jednoznacznie dokumentuje zasadność stosowania central o niskich prędkościach przepływu strumieni powietrza;
  2. Należy każdorazowo wykonać obliczenia energochłonności central wentylacyjnych (jak powyżej) oraz sprawdzić czas zwrotu zwiększonej inwestycji.

 

 

2014 11 43 1

Rys. 1. Centrala X-Cube Trox wersja dachowa

 

 

Zasadność stosowania glikolowych wymienników odzysku ciepła

 

Analogicznie jak w powyższej analizie dokonano porównania dwóch wymienników odzysku ciepła o różnych sprawnościach odzysku (docelowo 45% oraz 60%) przy zachowaniu niezmienionych pozostałych elementów oraz parametrów technicznych centrali wentylacyjnej.

 

(...)

 

Wniosek:

  1. Obliczony koszt zwrotu zwiększonych nakładów na zakup glikolowego odzysku ciepła o wyższej sprawności dokumentuje zasadność stosowania wymienników o wyższej sprawności.
  2. Należy każdorazowo wykonać obliczenia energochłonności odzysku ciepła oraz sprawdzić czas zwrotu zwiększonej inwestycji.

 

 

mgr inż. Leszek MADEJ
Product Manager,
TROX Austria GmbH
Oddział w Polsce



LITERATURA:


[1] CAMOS 14 256 odzysk ciepła glikolowy, miesiące ogrzewania.
[2] wmo123750iso Dane klimatyczne stacji meteorologicznej Warszawa - Okęcie, 2013.
[3] Materiały XCUBE, Trox

 

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2023-2024

  • Pompy ciepła 2021-2022

  • Pompy ciepła 2022-2023

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.