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

Zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych wentylacji mechanicznej w budownictwie jednorodzinnym

The operating costs reduction for the mechanical ventilation systems in single-family houses
www.sxc.hu

W artykule przeanalizowano koszty eksploatacyjne instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła stosowanych w domach jednorodzinnych oraz przesłanki wyboru rozwiązań na etapie projektowania w celu optymalizacji kosztów i zapewnienia komfortu użytkownikom.

Zastosowanie wentylacji mechanicznej w budownictwie jednorodzinnym wiąże się z chęcią zapewnienia jej stałej skuteczności w ciągu całego roku oraz ze zmniejszeniem zapotrzebowania na energię niezbędną do ogrzewania powietrza doprowadzanego do wnętrza budynku.

O ile spełnienie pierwszego założenia jest stosunkowo łatwe (przepływ stałego strumienia powietrza wywoływany jest pracą wentylatorów), to realizacja drugiego nie jest już wcale tak prosta i oczywista.

Przeczytaj także: Środowiskowe, socjalne i ekonomiczne aspekty zintegrowanego projektowania budynków >>

Wydawać by się mogło, że panaceum na wszystkie problemy związane z kosztami pracy wentylacji jest zastosowanie odzysku ciepła z powietrza wywiewanego w wysokosprawnych wymiennikach, najczęściej krzyżowo-przeciwprądowych lub obrotowych.

Niestety nie zawsze w praktyce się to udaje. Trzeba pamiętać, że niewłaściwie zaprojektowany system wentylacji mechanicznej może generować koszty przewyższające koszt pracy wentylacji naturalnej.

Analiza pracy wentylacji mechanicznej

Na potrzeby artykułu przeprowadzono analizę całorocznej pracy popularnych rozwiązań wentylacji mechanicznej stosowanych w budownictwie jednorodzinnym. W oparciu o wyniki analizy określono koszty uzdatniania i transportu powietrza wentylującego.

Przeanalizowano pięć różnych układów wentylacyjnych o wydajności 300 m3/h, wykorzystujących:

  1. odzysk ciepła w wymienniku o sprawności 80% oraz wtórne uzdatnianie powietrza w nagrzewnicy wodnej,
  2. odzysk ciepła w wymienniku o sprawności 80% oraz wtórne uzdatnianie powietrza w nagrzewnicy elektrycznej,
  3. wstępne uzdatnianie powietrza w nagrzewnicy elektrycznej, odzysk ciepła w wymienniku o sprawności 80% oraz wtórne uzdatnianie powietrza przez instalację centralnego ogrzewania,
  4. wstępne uzdatnianie powietrza w gruntowym wymienniku ciepła (GWC), odzysk ciepła w wymienniku o sprawności 80% oraz wtórne uzdatnianie powietrza przez instalację centralnego ogrzewania,
  5. odzysk ciepła w wymienniku o sprawności 80%, wtórne uzdatnianie powietrza w nagrzewnicy elektrycznej i przez system centralnego ogrzewania.

Zabezpieczeniem wymiennika do odzysku ciepła w każdym analizowanym rozwiązaniu jest czujnik temperatury umieszczony na wypływie powietrza z wymiennika po stronie wywiewu, ze standardową nastawą 5°C. Czujnik ten powoduje zmniejszenie sprawności odzysku ciepła w razie osiągnięcia temperatury nastawy.

Rozwiązanie to jest popularne w systemach wykorzystujących wymienniki krzyżowo-przeciwprądowe do odzysku ciepła, gdzie powoduje stopniowe otwieranie by-passu urządzenia. W domowych układach wentylacyjnych z wymiennikami obrotowymi, mniej narażonymi na zamarzanie, czujnik ten może mieć niższą nastawę i powoduje najczęściej zmniejszenie wydajności wentylatora nawiewnego lub zwiększenie wywiewnego.

Przeczytaj także: Systemy chłodzenia z cieczą pośredniczącą w energooszczędnych budynkach użyteczności publicznej >>

Rozwiązanie to nie jest korzystne, gdyż prowadzi do okresowego powstawania podciśnienia w budynku i napływu do jego wnętrza zimnego powietrza zewnętrznego. Z tego powodu system ograniczający dostarczanie powietrza do budynku nie został poddany analizie.

W wariantach instalacji 3–5 poprzez wtórne uzdatnianie powietrza przez system centralnego ogrzewania należy rozumieć rozwiązanie bez dodatkowej nagrzewnicy za odzyskiem ciepła. W układzie takim powietrze po uzdatnieniu w wymienniku dostarczane jest wprost do pomieszczenia, straty ciepła wynikające z potrzeby jego ogrzewania w okresie zimowym przewidziane zostały w projekcie instalacji grzewczej i są przez nią kompensowane, a koszt tego uzdatniania został uwzględniony w wykonywanej analizie.

Do wykonania analizy pracy oraz obliczenia kosztów eksploatacyjnych omawianych systemów przyjęto ponadto następujące założenia:

  • lokalizacja budynku – Wrocław, II strefa klimatyczna okresu zimowego,
  • ogrzewanie powietrza nawiewanego do temperatury 20°C,
  • dla rozwiązania 5 temperatura powietrza za nagrzewnicą elektryczną wynosi 15°C, dodatkowe koszty ogrzewania według ceny energii pochodzącej z systemu grzewczego budynku,
  • temperatura powietrza wypływającego z GWC w okresie zimowym jest równa 0°C,
  • współczynniki poboru mocy elektrycznej wentylatorów to 0,4 W/(m3/h) – dwa wentylatory o mocy 120 W każdy (maksymalny współczynnik poboru mocy elektrycznej dopuszczalny w wytycznych dla dopłat do budownictwa niskoenergetycznego i pasywnego Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej [1]),
  • wzrost mocy elektrycznej wentylatora nawiewnego dla systemu z wymiennikiem gruntowym związany z dodatkowymi stratami na przepływie powietrza wynosi 40%,
  • moc elektryczna pompy obiegowej dla rozwiązania z nagrzewnicą wodną to 25 W,
  • wentylacja pracuje przez całą dobę w ciągu całego roku (8760 h),
  • brak wewnętrznych i zewnętrznych zysków ciepła w budynku,
  • koszt 1 kWh energii elektrycznej to 0,60 zł,
  • koszt 1 kWh energii grzewczej z instalacji centralnego ogrzewania to 0,25 zł (gaz ziemny).

W kosztach użytkowania nie uwzględniono wydatków serwisowych, gdyż w przypadku wszystkich analizowanych systemów są one analogiczne, a ich zmniejszenie lub wyeliminowanie jest właściwie niemożliwe.

Całoroczne koszty pracy

Na rys. 1 przedstawiono całoroczne koszty pracy analizowanych systemów wentylacyjnych. Na kwoty te składają się koszty uzdatniania powietrza (ogrzewania), transportu powietrza (praca dwóch wentylatorów) i w przypadku systemu 1 transportu czynnika grzewczego (praca pompy obiegowej). Największy wpływ na ogólne koszty pracy ma proces uzdatniania powietrza wentylującego.

W systemach 1–3 oraz 5 transport powietrza wymaga takiego samego nakładu finansowego. Natomiast w systemie 4 ze względu na opory wymiennika gruntowego koszt ten wzrósł o ok. 250 zł rocznie, co stanowi 20% kwoty określonej dla pozostałych rozwiązań.

Najwyższymi kosztami użytkowania charakteryzuje się system 2, w którym po odzysku ciepła w wysokosprawnym wymienniku powietrze ogrzewane jest do temperatury 20°C przez nagrzewnicę elektryczną. Z kolei najtańszym w eksploatacji rozwiązaniem jest układ 4, w którym powietrze przed dostarczeniem do pomieszczenia uzdatniane jest wstępnie w wymienniku gruntowym.

Czytaj dalej: Całoroczne koszty pracy cd. >>

   16.04.2014

Komentarze

(0)

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
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
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