Анализ на възможностите за възстановяване на енергия, чрез рекуперация в системите за вентилация и климатизация

По всичко личи, че дискусията за необходимостта от енерговъзстановяващи системи, е приключила не само в Европа, но вече и в България. За хората, които в последните 20 години положихме сериозни усилия за убеждаване и нормативни промени, това е реален успех. Днес е изключителна рядкост да се види проект за вентилация и климатизация без рекуперация (регенерация) на енергия.

Икономическият натиск (поскъпване на енергията) изпревари нормативната уредба в България. Проектанти и инвеститори реагираха по-адекватно от законодателите.

Следващата важна крачка е да се избере правилния вариант на енерговъзстановяваща система. Под правилен вариант трябва да се разбира икономически целесъобразен, без да се допуска компромис с качеството на микроклимата.

В настоящото изследване е възприет метод, при който към първоначалното капиталовложение се добавят разходи за енергия и поддръжка в следващите 10 години. Това е общо приета практика в Европейския Съюз.

Много са факторите, които трябва да бъдат отчетени при избора на енерговъзстановяващи системи, като основните са:
– Продължителност на работа на инсталацията (часове в денонощието) е основният елемент, влияещ върху правилните решения;
– Външни климатични условия (за Норвегия или Южна Италия, подходът трябва да бъде различен);
– Цена на енергията в зависимост от първоизточника – горивото (дизел, ел. енергия, газ, пелети, др.);
– Размер на капиталното вложение.

В следващите примери са приети:
– Климатични данни за гр. София, зимен режим: температура на помещението 22°C, относителна влажност – 25%;
– Първичен енергоносител – ел.енергия: 0,2 лв/kWh;
– Годишно нарастване на цената на ел.енергията: 3%;
– Годишни разходи за сервиз: 5% от стойността на капиталовложението;
– Три режима на работа на инсталацията:
24 часа в денонощието;
10 часа в денонощието;
6 часа в денонощието.
– Дебит на вентилационната (климатична) система – 4000м³/ч;
– Стойност на капиталното вложение – съгласно реални съоръжения на един и същи производител;
– Разгледани са четири типа системи (фиг.1), които работят на 100% пресен въздух и го подават към помещението с 22°C в зимен режим и преходните периоди. Първите две системи не предлагат възможност за охлаждане с презумпцията, че то не е необходимо или е осъществено от вътрешните инсталации на обекта.

Системи за вентилация и климатизация с възстановяване на енергия (рекуперация):

фиг. 1

– На фиг. 2 са представени разпределения на енергийните разходи за горните четири типа инсталации. Зелената зона отговаря на количеството възстановена енергия от рекуперация. Червената зона – необходимата енергия за дозагряване на пресния въздух до температурата на помещението (за да не се влияе върху вътрешния топлинен баланс). Жълтата зона представлява необходимата енергия за предпазване от заскрежаване на рекуператора с ефективност 80% (в случай, че има условия за заскрежаване).

Годишно разпределение на енергийните разходи:

фиг. 2

При температура на външния въздух под -50°С има условия за заскрежаване на рекуператора, което налага използване на предварителен нагревател.

– На фиг. 3 са показани финансовите резултати на четирите системи. Върху първоначалните инвестиции са натрупани разходите за енергия в следващите 10 години, с отчитане поскъпване на енергията от 3% и поддръжка от 5% годишно.

Разходи за капитално вложение и натрупване за период от 10 години при различна продължителност на работа на ОВК инсталацията:

фиг. 3

От това изследване могат да се направят няколко извода:
– Колкото по-продължително работи една инсталация, толкова се увеличават предимствата на високоефективната рекуперация.

Изготвянето на технико-икономически анализ е стандартна практика в проектните решения на Тангра.

– В случай, че охлаждане не е необходимо или вътрешната инсталация може да поеме допълнителен не голям товар, система S2 е най-доброто и икономичнo решение.
Това е и причината, в последните години, високоефективни вентилационни системи TANGRA EVB – HiE да са все по-търсени за офис сгради, търговски обекти и частни домове.

– Независимо от продължителността на работа S4, климатичните камери с изнесен термопомпен модул, имат предимства пред S3, климатични камери с вграден термопомпен модул, поради факта, че по-голямото енергийно спестяване се реализира в относително евтино и пасивно съоръжение (фиг.2), а мощността на термопомпата се редуцира.

Описаното до тук е валидно при условие, че системите подават пресен въздух с температура равна на тази в помещението и кондензация в рекуператорите не се очаква.

Ако инсталциите използват температура на подаване по-висока от тази на помещението, термопомпите биха имали допълнителни предимства пред системите с конвенционални нагреватели.

Високата относителна влажност на изхвърляния въздух повишава ефекта на енергоспестяване на всички системи, заради кондензация в рекуператора и термопомпата на S3.

За съжаление, понякога търговските похвати вземат връх над професионализма и днес могат да се намерят рекламни брошури, демонстриращи ефективност над теоретично възможната, от което крайният клиент очевидно не печели.

Въведената евро-норма БДС EN 13790:2008, действаща за България от 19.05.2014 г., задължава използванено на отпадната енергия при вентилация.

Бих препоръчал на инвеститора да поръчва и заплаща анализи, които да му подсказват правилните решения.


Вижте също...