Wstęp

Ostatnie 10-15 lat to okres ogromnego wzrostu efektywności energetycznej głównych komponentów central wentylacyjnych, takich jak w szczególności podzespoły odzyskujące energię, silniki wentylatorów oraz automatyka.

Zakłady przemysłowe, w których koszt energii elektrycznej i cieplnej przeznaczonej na wentylację, klimatyzację i chłodzenie stanowi duży udział w ogólnym zużyciu energii powinny zatem postawić sobie pytanie czy warto dalej eksploatować systemy, które mogą być zastąpione przez nowe, dużo bardziej energooszczędne systemy.

Bo choć urządzenia wentylacyjne zainstalowane 15-20 lat temu mogą nadal być w dobrym stanie technicznym, szczególnie jeśli były regularnie serwisowane, to jednak przepaść technologiczna między centralami wyprodukowanymi w tamtym okresie a nowoczesnymi rozwiązaniami jest ogromna.

Dlaczego modernizować systemy wentylacyjne?

Zasadność modernizacji starszych systemów wentylacyjnych nie wynika z tego, że są one wyeksploatowane. Wręcz przeciwnie – wiele urządzeń, które zostały zainstalowane 15-20 lat temu, może być nadal w bardzo dobrym stanie technicznym, jeśli były regularnie serwisowane. Problem leży jednak w tym, że technologie wentylacyjne przeszły radykalną ewolucję w ciągu ostatnich kilkunastu lat.

Oznacza to, że zainwestowanie w energooszczędne rozwiązania przyniesie znaczące oszczędności  eksploatacyjne nawet w krótkiej perspektywie i warto podjąć działania zmierzające do oceny bieżącego stanu i stworzenia planu modernizacji systemu wentylacji zakładu.

Centrale wentylacyjne – modernizować czy wymieniać na nowe?

Podejmując decyzję o tym, czy dokonać wymiany tylko poszczególnych podzespołów centrali wentylacyjnej, czy też wymienić całe urządzenie należy zestawić te podzespoły z aktualnie produkowanymi: jakie oszczędności zapewnią, jakie koszty wymiany wygenerują i czy jest wogóle możliwe zastosowanie nowych podzespołów w starszych konstrukcjach.

Zadając sobie powyższe pytania należy zatem przede wszystkim zastanowić się jakie elementy systemu wentylacji przeszły największą ewolucję w ostatnich kilkunastu latach i poddać analizie przede wszystkim te elementy. Bez wątpienia można wskazać tutaj 3 główne elementy : podzespoły służące do odzysku energii, elementy napędowe (zespoły wentylatorowe), oraz układy automatyki.

W dalszej części artykułu omówimy pokrótce każdy z tych elementów.

Wymienniki odzysku ciepła

Jednym z kluczowych momentów w rozwoju wymienników odzysku ciepła było wprowadzenie Dyrektywy 1253/2014 Parlamentu Europejskiego, znanej jako Ekoprojekt. Narzuciła ona minimalne poziomy sprawności odzysku ciepła, wprowadzając normy na poziomie 73% dla wymienników krzyżowych i obrotowych oraz 68% dla wymienników glikolowych.

Dla porównania, jeszcze 15-20 lat temu, wymienniki krzyżowe osiągały sprawność zaledwie 50-55%, jeśli w ogóle były stosowane, bo przecież nie było takiej konieczności. Obecnie, nawet jeśli starsze urządzenia działają sprawnie, ich sprawność energetyczna pozostaje znacznie niższa w porównaniu do nowoczesnych systemów.

Silniki wentylatorów i nowe przepisy energetyczne

Koszty energii elektrycznej stale rosną, a przewiduje się, że będą rosły jeszcze bardziej, gdyż sektor energetyczny w Polsce, przestawiający się stopniowo ze źródeł kopalnych na źródła odnawialne także wymaga ogromnych inwestycji, które chociaż częściowo są pokrywane ze środków z UE, to jednak w ogromnej mierze są finansowane przez konsumentów energii.

W Polsce funkcjonuje wciąż wiele central wentylacyjnych opartych na dość archaicznych napędach w postaci przekładni pasowych, które powodują duże straty. Nieznacznie nowsze zespoły wentylatorowe z napędem bezpośrednim są z kolei oparte na silnikach o niskiej sprawności pracy.

Przepisy UE dotyczące efektywności energetycznej wentylatorów (Dyrektywa 2009/125/WE) narzuciły rygorystyczne normy na urządzenia o mocy od 125 W do 500 kW. Od 2017 roku silniki o mocach od 0,75 do 375 kW muszą spełniać wymagania klasy IE3 (Premium Efficiency) lub, w przypadku zastosowania falownika, klasy IE2 (High Efficiency).

Zatem stare zespoły wentylatorowe, które nadal są w użyciu w wielu zakładach przemysłowych, są oparte na rozwiązania o dużo większej konsumpcji energii elektrycznej niż rozwiązania oferowane obecnie.

Układy automatyki central wentylacyjnych

Obecnym standardem w sterowaniu centralami wentylacyjnymi są systemy oparte na sterownikach z funkcją BMS, umożliwiającą integrację systemu wentylacji z innymi systemami w budynku i sterowanie nimi z jednego miejsca. System BMS kontroluje parametry pracy urządzeń i na bieżąco informuje i problemach i awariach bez konieczności zaglądania do poszczególnych urządzeń.

Obecne systemy automatyki pozwalają również optymalizować pracę urządzeń pod kątem zużycia energii.

Jeśli spojrzymy zatem na te 3 kluczowe funkcje i realizujące je podzespoły centrali wentylacyjnej, to najczęściej dojdziemy do wniosku, że wymiana jednego czy dwóch z tych elementów nie będzie w pełni optymalna, a wymiana wszystkich generuje koszty zbliżone do zastąpienia starych urządzeń nowymi.

Przypadek gospodarki niemieckiej

Do wybuchu wojny na Ukrainie konkurencyjność gospodarki Niemiec opierała się w dużej mierze na tanich surowcach energetycznych pozyskiwanych z Rosji. Duża niemiecka gospodarka omijając kraje wchodnioeuropejskie pozyskiwała do tego czasu rosyjskie surowce dużo taniej niż pozostałe kraje europejskie.

Ogromny wzrost cen energii spowodowanej odcięciem niemieckiej gospodarki od tanich rosyjskich surowców, spowodował, że niemiecki rząd zaczął aktywnie wspierać kampanie oszczędzania energii, w tym te dotyczące wymiany wentylatorów. Szacuje się, że około 70% systemów wentylacyjnych w Niemczech zostało zainstalowanych przed 1989 rokiem i nie było modernizowanych.

Przestarzałe wentylatory, które działają z efektywnością poniżej 40%, są jedną z głównych przyczyn nadmiernego zużycia energii w niemieckich systemach HVAC. Nowe wentylatory łatwo osiągają sprawności na poziomie 70% i wyższą.

Zatem rząd niemiecki doszedł do wniosku, że na samej wymianie wentylatorów w instalacjach klimatyzacyjnych podlegających obowiązkowej kontroli energetycznej można zaoszczędzić ogromne ilości energii!

Podsumowanie

Modernizacja systemów wentylacyjnych w zakładach przemysłowych to decyzja, która musi być podjęta z uwzględnieniem postępu technologicznego oraz rosnących kosztów energii. Starsze centrale wentylacyjne, szczególnie te wyprodukowane przed 2010 rokiem, najczęściej są technologicznie przestarzałe i ich modernizacja wymagałaby wymiany większości komponentów. Zamiast modernizacji, bardziej opłacalnym rozwiązaniem może być inwestycja w nowe, energooszczędne systemy, które znacząco obniżą zużycie energii a także obniżą koszty serwisowe które w pierwszych latach użytkowania urządzenia są najniższe.

Jeśli zastanawiasz się, jak najlepiej zmodernizować system wentylacyjny w Twoim zakładzie przemysłowym, warto rozważyć profesjonalną konsultację.

Skontaktuj się z nami, aby uzyskać szczegółową analizę stanu Twojego systemu HVAC i dowiedzieć się, jakie rozwiązania mogą przynieść największe korzyści energetyczne i ekonomiczne