Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Koszty wentylacji i ogrzewania hal basenowych przy zastosowaniu central o różnych konstrukcjach

Analysis of running costs of ventilation and heating in indoor swimming pool halls using various constructions of air handling units
www.localfitness.com.au

Na rynku central klimatyzacyjnych występują zasadniczo dwa rozwiązania technologiczne, różniące się stopniem złożoności konstrukcji oraz kosztami eksploatacji. Porównanie ich pod tym ostatnim względem pozwala uzyskać odpowiedź na pytanie, zastosowanie którego z nich jest bardziej opłacalne.

Pierwsza grupa central klimatyzacyjnych do procesu osuszania hali basenowej wykorzystuje wyłącznie powietrze zewnętrzne. Centrale te wyposażone są w układ odzysku ciepła w formie przeponowych wymienników ciepła (wymienniki krzyżowe, przeciwprądowe, wielostopniowe) lub wymienników z czynnikiem pośredniczącym (rurki ciepła, układy glikolowe).

Odzysk ciepła odbywa się pasywnie – oznacza to, że zużycie energii elektrycznej przez centrale w procesie odzysku ciepła jest względnie małe i ogranicza się głównie do pokonania przez wentylatory oporów przepływu powietrza przez wymiennik ciepła i inne podzespoły. Odzysk ciepła jest ograniczony i nie może przekroczyć 100%.

Przeczytaj także: Zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych wentylacji mechanicznej w budownictwie jednorodzinnym >>

Druga grupa central wyposażona jest nie tylko w pasywny odzysk ciepła w oparciu o przeponowe lub pośredniczące wymienniki ciepła, ale także w aktywny odzysk w formie pompy ciepła. Pompa ciepła pełni podwójną funkcję – pozwala na silne schłodzenie powietrza usuwanego z budynku, zatem zwiększa odzysk ciepła, a w określonych sytuacjach (na przykład w nocy) umożliwia też osuszanie hali basenowej w recyrkulacji, całkowicie eliminując występowanie wentylacyjnych strat ciepła.

Współczynnik efektywności energetycznej takiej centrali może przekroczyć 100%, przy czym wiąże się to z dostarczeniem dodatkowej znacznej ilości energii elektrycznej do napędu sprężarki.

Porównując te dwie grupy central klimatyzacyjnych, intuicyjnie zakłada się, że centrale wyposażone w aktywny odzysk ciepła powinny być bardziej energooszczędne niż centrale z odzyskiem pasywnym.

W zasadzie należy się zgodzić ze stwierdzeniem, że centrala klimatyzacyjna wysokiej klasy wyposażona w pompę ciepła powinna zapewnić najniższe koszty eksploatacji. Jeśli jednak zastosowana pompa ma niską efektywność energetyczną, a stosunek ceny energii elektrycznej do kosztów ciepła jest odpowiednio wysoki, okazuje się, że stosowanie takiej centrali przestaje być opłacalne w porównaniu z wersją wyposażoną w pasywny odzysk ciepła.

Niniejsza analiza ma na celu określenie orientacyjnych jednostkowych kosztów eksploatacji wentylacji i ogrzewania hali basenowej przy wykorzystaniu central klimatyzacyjnych z pasywnym oraz aktywnym i pasywnym odzyskiem ciepła, a także określenie warunków opłacalności stosowania obydwu rozwiązań.

Opis modelu badawczego

Dla celów uproszczonej analizy kosztów eksploatacji przyjęto model krytej pływalni o następujących parametrach:

  • niecka basenowa: 25×12,5 m,
  • temperatura wody basenowej: 28°C,
  • parametry powietrza w hali basenowej: 30°/54% (14,3 g/kg), przy czym parametry w okresie letnim ulegają zmianie, zgodnie z zapisami normy VDI 2089 [1],
  • obliczeniowe straty ciepła hali basenowej w zimie wynoszą 75 kW i zmniejszają się proporcjonalnie do wzrostu temperatury powietrza zewnętrznego, a przy temperaturze zewnętrznej równej 30°C ustają zupełnie ze względu na brak różnicy temperatur,
  • zyski wilgoci obliczone zgodnie z VDI 2089 i z uwzględnieniem rzeczywistego obciążenia hali basenowej wynoszą 72 kg/h w trybie basenowym i 24 kg/h w trybie spoczynkowym,
  • koszt energii elektrycznej: 0,60 zł/kWh,
  • koszt ciepła technologicznego przyjęto na dwóch poziomach: 0,2 zł/kWh = 55,6 zł/GJ (ciepło trzykrotnie tańsze od energii elektrycznej) oraz 0,15 zł/kWh = 41,6 zł/GJ (ciepło czterokrotnie tańsze od energii elektrycznej),
  • częstotliwość występowania stanów pogody przyjęto na podstawie DIN 4710 [2] jak dla niemieckiej Ratyzbony (parametry statystyczne klimatu zbliżone do Warszawy [3]).

W analizie posłużono się normą DIN 4710 z braku dokładnych danych klimatycznych dla miast polskich ujętych w łatwo dostępnych normatywach. Przykładowo norma PN-76/B­‑03420 podaje jedynie wartości obliczeniowe temperatur powietrza zewnętrznego dla zimy i lata, bez podania częstotliwości występowania danych temperatur oraz wartości średnich.

Przeczytaj także: Koszty wentylacji i ogrzewania hal basenowych przy zastosowaniu central o różnych konstrukcjach >>

Norma DIN 4710 podaje tabele zawierające korelacje temperatury i wilgotności powietrza zewnętrznego dla wielu niemieckich miast. Wartości tam zawarte uśrednione zostały w okresach 6-minutowych. Norma udostępnia dane pogodowe dla okresu 24-godzinnego (zsumowane parametry dla dnia 7.00–18.00 i nocy 18.00–7.00) oraz oddzielnie dla dnia (7.00–18.00).

Taki podział ułatwia kalkulacje energetyczne dla obiektów klimatyzowanych (biur, basenów i innych), w których następuje rozróżnienie funkcjonalne okresu dziennego (obiekt użytkowany) i nocnego (nieużytkowany).

Opis centrali klimatyzacyjnej z pasywnym odzyskiem ciepła (wariant 1)

W wariancie 1 centrala klimatyzacyjna z pasywnym odzyskiem ciepła ma następujące parametry:

  • centrala klimatyzacyjna wyposażona w układ odzysku ciepła z przeciwprądowym płytowym wymiennikiem ciepła o średniorocznej sprawności ponad 90%,
  • nominalny przepływ powietrza nawiewanego i wywiewanego: 15 000 m3/h,
  • zmienny udział powietrza zewnętrznego w zależności od zawartości wilgoci w powietrzu zewnętrznym,
  • spręż dyspozycyjny central: króciec nawiewny 300 Pa, króciec wywiewny 300 Pa, króciec powietrza zewnętrznego 100 Pa, króciec powietrza usuwanego 100 Pa (dla uproszczenia przyjęto, że opory przepływu przez kanały nie zmniejszają się pomimo zmiennego stopnia recyrkulacji powietrza),
  • w trybie spoczynkowym wentylatory w centralach pracują na obniżonych obrotach, co redukuje zużycie energii elektrycznej o 50%,
  • kalkulacje przeprowadzono na podstawie obliczeń z serwera Menerga Designer [4] dla uśrednionych warunków pogodowych dla temperatury: –20°, –15, –10, –5, 0, 5, 10, 15, 20, 25 i 30°C. Liczbę godzin występowania danej temperatury uśredniono tak, że powyżej podane temperatury stanowią środki poszczególnych zakresów.

Czytaj dalej: Opis centrali klimatyzacyjnej z aktywnym i pasywnym odzyskiem ciepła (wariant 2) >>

   01.04.2014

Komentarze

(1)
kp_priv | 26.09.2016, 17:48
Czy w obliczeniach uwzględniono zabezpieczenie przeciwzamrożeniowe wymienników krzyżowego i przeciwprądowego?
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl