Analiza ekonomiczna wymiarowania central oraz stosowania glikolowego odzysku ciepła |
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:
Obie porównywane centrale spełniają następujące warunki techniczne wykonania (standardowe dane techniczne obudowy Central X-CUBE, wg EN 1886, testowane przez TÜV Süd):
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.
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:
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:
mgr inż. Leszek MADEJ LITERATURA:
|
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