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

Inteligentny system wentylacji z rekuperacją

Praca systemu BMS Unihome w okresie zimowym
Fot. 1. Podwójne kratki wentylacyjne w przykładowej łazience
Fot. 1. Podwójne kratki wentylacyjne w przykładowej łazience
JB

Celem zapoczątkowanego w numerze 1–2/2009 „RI” cyklu artykułów jest przybliżenie czytelnikom idei zastosowania „inteligencji” w budynkach mieszkalnych według koncepcji BMS Unihome i przedstawienie kilku podsystemów uzasadniających zdaniem autora poniesienie znacznych wydatków na taką automatykę, nawet w budynku jednorodzinnym.Więcej na str. 60 Rynku Instalacyjnego 4/2009

Ciąg dalszy artykułu...

Na ten temat napisano już wiele, ale podsumowując można powiedzieć, że system taki polega na wykorzystaniu dolnego źródła ciepła pompy ciepła (nieużywanej latem) jako źródła wody lodowej dla klimakonwektora lub wentylacji. W koncepcji Unihome dolne poziome źródło pompy ciepła – w postaci zakopanych w ziemi rur z glikolem – jest podłączone przez niewielką pompę obiegową (120 W) do specjalnego wymiennika w kanale wentylacyjnym. Glikol, przepływając przez wymiennik, powoduje schłodzenie o kilka stopni pobieranego z zewnątrz powietrza, co przy odpowiednim dobraniu przekrojów i przepływów pozwala na utrzymanie przez całe lato (w pomieszczeniach o ekspozycji niepołudniowej) stałej temperatury na poziomie 21–22°C.

Zarządza tym BMS Unihome i zaciągane z zewnątrz powietrze jest wstępnie schładzane w rekuperatorze, następnie schładzane w wymienniku glikolu i nawiewane do pomieszczeń domu. Automatyka Unihome, szumnie zwana inteligencją, dba o utrzymanie stałej temperatury poprzez regulację przepływu czynnika chłodzącego oraz powietrza. W efekcie, za symboliczną złotówkę (120 W×12 h = 1,2 kWh, czyli ok. 80 groszy na dobę), uzyskuje się schłodzenie domu, dające efekt podobny do działania klimatyzacji. Dodatkowym atutem jest fakt, że ciepło odbierane od schładzanego powietrza magazynowane jest w ziemi na zimę. Oczywiście nie należy przeceniać efektywności tego procesu, ponieważ kilkanaście kWh dziennie nie spowoduje istotnego ogrzania ziemi wokół dolnego źródła, ale użytkownik ma satysfakcję, że zamiast tracić energię na schłodzenie domu, choć częściowo magazynuje ją, powodując redukcję emisji CO2.

Praca systemu BMS Unihome w okresie zimowym

Współpraca między systemem ogrzewania i wentylacji
Rys. 3. Współdziałanie systemów wentylacji i ogrzewania w systemie UNIHOME – realne dane z jednego dnia (10.02.2009 r.), Rys. JB
Współpraca między systemem ogrzewania i wentylacji
Rys. 4. Współdziałanie systemów wentylacji i ogrzewania w systemie UNIHOME – realne dane z jednego dnia (10.02.2009 r.) z naniesionymi obszarami pracy poszczególnych urządzeń grzewczych, Rys. JB

W zimie w systemie z wentylacją wywiewno-nawiewną z rekuperacją odzyskujemy ok. 80–90% ciepła z powietrza wyciąganego z pomieszczeń. W praktyce, w zależności od sposobu wykonania całej instalacji wyciągowo-nawiewnej, jest tego ciepła efektywnie jeszcze mniej. Przyjmijmy optymistycznie, że odzyskujemy 75% ciepła. Zatem z masy powietrza, które zostało wyssane z pomieszczeń, uda się odzyskać znaczną część ciepła, ale zimą, przy bardzo niskich temperaturach powietrza zaciąganego z zewnątrz, często sam rekuperator nie wystarczy i możemy nawiewać do pomieszczeń powietrze zimniejsze niż jest w mieszkaniu. I tu potrzebna jest zaawansowana automatyka. Dobrze zaprojektowany system wentylacji powinien utrzymywać w miarę stałą temperaturę powietrza nawiewanego przez dogrzanie go.

W Unihome rozwiązane jest to poprzez umieszczenie w nawiewnym kanale wentylacji dwóch urządzeń grzewczych (por. rys. 1). Pierwsze urządzenie to dodatkowy wymiennik z instalacji grzewczej c.o., rzec by można dodatkowy grzejnik, tyle że zamontowany w kanale, działający równolegle z c.o. Drugie urządzenie to grzałki elektryczne. Obydwa urządzenia sterowane są systemem BMS. Konieczność zastosowania podwójnego dogrzewania wynika z tego, że system c.o. nie zawsze musi dostarczać ciepłą wodę do grzejników – robi to tylko wtedy, kiedy jest to niezbędne. Jeżeli w domu jest wystarczająco ciepło, energia nie jest pobierana, ale system wentylacji może jej potrzebować – stąd dodatkowe grzałki. Włączają się one w ostateczności (mają najniższy priorytet) i to na minimalną moc potrzebną do ustabilizowania temperatury w całym domu.

Jak to wygląda w praktyce, pokazuje przykładowy obraz monitora Unihome (rys. 2). W dniu 6 lutego dopiero od godz. 6.30 nawiewane powietrze wymagało dogrzewania elektrycznego. Ciekawe, że wystarczyło zaledwie ok. 170 W (na wykresie – 30% mocy grzałek), aby skutecznie utrzymywać temperaturę nawiewanego do budynku powietrza na poziomie 25°C (± 3°C). Oczywiście, kiedy mróz byłby siarczysty, potrzeba by znacznie więcej energii, ale, jak widać, system dogrzewania działa okresowo – w tym dniu przed godz. 9.30 rano został rozpalony kominek (ogrzewający wodę do c.o.) i BMS zdecydował o wyłączeniu dogrzewania elektrycznego. Praktyka Unihome pokazuje, że ze względów ekonomicznych bardziej opłaca się wydać kilka złotych na dobę na okresowe dogrzewanie powietrza po rekuperacji, utrzymując stałą temperaturę budynku, niż doprowadzić do wychłodzenia powietrza i potem „nadganiać”, zużywając dużo energii na ponowne jego podgrzanie.

Oczywiście w dłuższym okresie dogrzewanie samymi grzałkami też nie byłoby ekonomiczne, ale włączając w ten proces pompę ciepła, można sporo zaoszczędzić. Ilustrują to rysunki 3 i 4. Rysunek 3 obrazuje sytuację z nocy 9 lutego, kiedy na zewnątrz było –3,5°C. Wieczorem mieszkańcy domu Galia rozpalili kominek i wypełnili go drewnem. W tym czasie do utrzymania temperatury w domu nie trzeba było dogrzewać powietrza z wentylacji, ponieważ wystarczały wymiennik z c.o. w kanale wentylacyjnym oraz ciepłe grzejniki (na rys. 4 - obszar pracy kominka). Ok. godziny 4.30 drewno wypaliło się, kominek przygasł i BMS natychmiast to zauważył – włączając do systemu c.o. pompę ciepła, która działała do końca okresu taryfy nocnej, czyli do 7.00 (obszar pracy pompy ciepła).

Następnie BMS zadecydował o próbie zwiększenia mocy grzałek do poziomu zapewniającego odpowiednią temperaturę nawiewu (gwarantującą utrzymanie stałej temperatury w całym domu). Stopniowo zwiększając moc, BMS doszedł do 100% mocy grzałek (czyli w tym przypadku około 500 W). Ok. godz. 9.00 domownicy dołożyli drewna do kominka i system wyłączył grzałki - taki stan będzie się utrzymywał do wieczora, a nawet nocy (spalanie ostatniego wsadu do kominka). Temperatura nawiewów wentylacji była cały czas stabilna i utrzymywała się w granicach 23°C (± 1,5°C). Optymalizacja polega tu na maksymalnym wykorzystaniu dostępnych energii odnawialnych przy zapewnieniu komfortu. Kominek pracuje większość czasu, pompa ciepła włącza się tylko w okresach, kiedy prąd jest tani (i pobiera do 8 kW), w pozostałym czasie dom dogrzewany jest prądem – w tym przypadku głównie z przydomowego generatora wiatrowego.

Dokładne wyliczenia pokazują także, że precyzyjny „tuning” systemu grzewczego również się opłaca – rezygnując z włączenia właściwego systemu c.o. kilka razy na dobę, a posiłkując się jedynie automatyką i niewielkimi grzałkami w wentylacji, można całkiem dużo zaoszczędzić. W takim przypadku wydatek na automatykę budynkową jest dobrą inwestycją, a nie ekstrawagancją. Musi być to jednak automatyka sterująca w skoordynowany sposób całym systemem grzewczym i wentylacyjnym (HVAC), jak to opisano powyżej, a nie taka, której głównym celem jest odsłanianie rolet i tworzenie „scenariuszy świetlnych”.

   17.04.2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Gdzie produkowane są komponęty do klimatyzacji i wentylacji » Zapoznaj się z nowymi technologiami w systemach ogrzewania podłogowego »
kompotenety do wentylacji ogrzewanie podłogowe
czytam więcej » przeczytam dziś »

 


Naczynie przeponowe – dlaczego jest aż tak ważne? »

projektowanie

 



Czy warto inwestować w wentylację mechaniczną? » Jak bezproblemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
 wentylacja mechaniczna pomoc w projektowaniu
wiem więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj udogodnienia montażowe w produktach ogrzewań podłogowych» Czy ogrzewanie wpływa na nasze zdrowie? »
wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Metody klimatyzacji - czy znasz je wszytkie »

klimatyzacja

 


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
12/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 12/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Automatyka kotłów na pelety
  • - Zapotrzebowanie na energię do klimatyzacji
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