Wprowadzenie

Proponując klientowi centralę wentylacyjną, producent często staje przed dylematem: dobrać większe urządzenie, które pozwoli uzyskać korzystniejsze parametry pracy, czy wybrać najmniejszy możliwy model, który spełni wymagania, zajmie mniej miejsca i będzie tańszy?

Większy przekrój urządzenia oznacza mniejszą prędkość powietrza. Może to przełożyć się na niższe opory, wyższą sprawność odzysku ciepła czy korzystniejsze warunki pracy nagrzewnicy i chłodnicy. Większe urządzenie zazwyczaj jednak kosztuje więcej i potrzebuje więcej miejsca.

Jako inżynierowie dążymy do zaproponowania jak najlepszego pod względem technicznym rozwiązania. Jako producent wiemy jednak, że cena często przesądza o wyborze dostawcy. Możemy przygotować urządzenie o lepszych parametrach, a mimo to stracić zamówienie. Różnicę w cenie klient widzi od razu, natomiast korzyści z lepszego doboru wymagają wyjaśnienia.

W tym artkule pokazujemy od kuchni, jak dobieramy centrale w naszej firmie. Czym się kierujemy, na jakie kompromisy możemy się zgodzić i gdzie przebiega czerwona linia, której nie przekraczamy nawet za cenę utraty zlecenia.

Obudowa centrali — od niej zaczyna się dobór

Każdy producent opiera swoją ofertę na określonym typoszeregu urządzeń. Poszczególne wielkości mają ustalone wymiary przekroju, ale każda z nich obsługuje pewien zakres przepływów powietrza. Wymagana wydajność centrali nie wskazuje więc automatycznie jednej wielkości centrali.

Przykładowo 10 000 m³/h to około 2,78 m³/s. Przy przekroju wewnętrznym sekcji równym 1 m² średnia prędkość wyniesie około 2,78 m/s, a przy 1,4 m² — około 1,98 m/s. Ten sam przepływ, ale inne warunki pracy podzespołów.

Początkowy wybór wielkości z typoszeregu traktujemy jako wstępny. Dobieramy filtry, odzysk ciepła, nagrzewnicę, chłodnicę i wentylatory, sprawdzając parametry każdej sekcji. Dopiero wtedy widzimy, czy otrzymany zestaw ma sens techniczny i ekonomiczny.

Następnie wykonujemy dobór w innej wielkości i porównujemy wyniki. Dobór jednego urządzenia wymaga więc często przygotowania i porównania kilku wariantów jego wielkości oraz konfiguracji podzespołów. Z klientem ustalamy też priorytety: dostępną przestrzeń, charakter pracy urządzenia, budżet i oczekiwania dotyczące eksploatacji.

Typoszeregi — sposób na znalezienie złotego środka

Przez lata opracowaliśmy kilka typoszeregów central, stopniowanych nieco inaczej.

Wymagana wydajność może wypadać w niekorzystnym miejscu danego typoszeregu: mniejsza wielkość pracuje już przy wysokiej prędkości powietrza, a kolejna jest znacznie większa, niż potrzebujemy. W innej rodzinie możemy znaleźć przekrój pośredni, pozwalający uzyskać korzystne parametry bez tak dużego zwiększenia gabarytów.

Liczą się też proporcje. Dwa przekroje o podobnej powierzchni, ale różnej szerokości i wysokości dają inne możliwości rozmieszczenia filtrów, wentylatorów i wymienników. Inaczej pasują również do miejsca montażu.

Sam przekrój nie określa jeszcze długości centrali. Ta zależy od zestawu sekcji, konstrukcji podzespołów i przestrzeni potrzebnej do ich pracy oraz obsługi.

W naszej ofercie mamy 2 podstawowe typoszeregi central obejmujące wydajność od 100 do 80 000 m3/h. Jak można zauważyć na poniżsych diagramach szukając urządzenia np. na

Typoszereg tzw. „niski”.

Typoszereg tzw. „niski” to urządzenia, których obudowa NW jest zbliżona do kwadratu.

Typoszereg tzw. „wąski”

Typoszereg tzw. „wąski”oznacza urządzenie o ok. 2 krotnie większej wysokości od szerokości dla układu NW.

Dlaczego mniejsza centrala nie zawsze jest tańsza?

Mniejsza obudowa oznacza mniej materiału zużytego do produkcji, ale cena całego urządzenia zależy również od tego, co trzeba w niej zamontować.

Może się zdarzyć, że w mniejszej sekcji nie zmieści się jeden wentylator o wymaganych parametrach. Zastosujemy wtedy dwa lub trzy mniejsze, pracujące równolegle. Tymczasem w większej obudowie wystarczy jeden większy wentylator, tańszy od całego zestawu mniejszych.

Podobna zależność może dotyczyć wymienników. Mniejsza powierzchnia czołowa może wymagać większej liczby rzędów, aby uzyskać oczekiwane parametry. Wpływa to zarówno na cenę wymiennika, jak i jego opory, które następnie uwzględniamy przy doborze wentylatora.

Dlatego porównujemy ceny kompletnych konfiguracji. Dopłata do większej obudowy może zostać częściowo, a czasem całkowicie zrównoważona niższym kosztem innych podzespołów.

Gdzie przebiega czerwona linia?

W centralach wentylacji komfortu objętych ekoprojektem jedną z nieprzekraczalnych granic jest zgodność z jego wymaganiami. Branżowe określenie „Ekoprojekt 2018” odnosi się do drugiego etapu wymagań rozporządzenia Komisji (UE) nr 1253/2014, obowiązującego od 1 stycznia 2018 roku.

Dla central niemieszkalnych wymagania obejmują między innymi minimalną sprawność odzysku ciepła i ograniczenie wewnętrznej jednostkowej mocy wentylatorów, czyli SFPint.

Szukamy zatem najmniejszej wielkości, w której możemy skonfigurować urządzenie zgodne z wymaganiami dla danego zastosowania. Równocześnie musi ono zapewniać uzgodniony przepływ, spręż oraz parametry obróbki powietrza.

Oszczędności szukamy wśród rozwiązań spełniających te warunki. Jeżeli osiągnięcie oczekiwanej ceny wymagałoby rezygnacji z któregoś z nich, taki dobór odrzucamy. To właśnie nasza czerwona linia.

Co rozumiemy przez najlepsze parametry?

Nie próbujemy poprawiać każdej wartości na karcie doborowej bez względu na pozostałe. Szukamy rozwiązania, w którym parametry poszczególnych sekcji dobrze się uzupełniają, a koszt ich uzyskania ma uzasadnienie.

Wyższa sprawność odzysku ciepła ogranicza zapotrzebowanie na dogrzewanie powietrza. Jeżeli jednak uzyskamy ją za pomocą wymiennika o znacznie większych oporach, wentylatory będą potrzebowały więcej energii. Oceniamy zatem oba skutki jednocześnie.

Podobnie patrzymy na nagrzewnicę i chłodnicę. Ich zadaniem jest osiągnięcie wymaganych parametrów powietrza przy określonych parametrach czynnika. Większa moc podana na karcie nie jest sama w sobie zaletą, jeśli wynika z innych warunków doboru albo nie jest potrzebna w tej instalacji.

Dlatego porównanie wariantów ma sens przy wspólnych założeniach: tym samym przepływie i sprężu zewnętrznym, wymaganej filtracji, jednakowych parametrach powietrza i czynników zasilających. Przykładowo jedna centrala może mieć niższy pobór mocy wentylatorów tylko dlatego, że przy jej doborze przyjęto mniejsze opory instalacji. Żeby sprawdzić, która rzeczywiście zużywa mniej energii, trzeba porównać obie przy takim samym przepływie powietrza i jednakowych oporach instalacji.

Kiedy warto dopłacić by uzyskać niższe koszty eksploatacji?

Czasami niewielka dopłata daje wyraźną oszczędność podczas użytkowania. Wtedy zazwyczaj proponujemy korzystniejszy eksploatacyjnie wariant i pokazujemy klientowi rachunek.

Załóżmy, że przy wymaganej wydajności wentylatory większej centrali pobierają łącznie o 1 kW mniej. Przy 4000 godzin pracy rocznie w tych warunkach różnica wyniesie 4000 kWh. Jeśli przyjmiemy do obliczeń cenę energii 1 zł/kWh, otrzymamy 4000 zł oszczędności rocznie. Dopłata 8000 zł zwróci się w prostym rachunku po dwóch latach.

To przykład, a nie uniwersalna prognoza. Jeżeli centrala przez znaczną część roku pracuje ze zmniejszoną wydajnością, trzeba uwzględnić pobór mocy w tych warunkach. Znaczenie ma rzeczywisty harmonogram pracy.

Osobno obliczamy korzyści z odzysku ciepła. Zależą one od klimatu, temperatur w budynku, sterowania i kosztu wytwarzania ciepła. Samych punktów procentowych sprawności odzysku nie da się bezpośrednio zamienić na złotówki.

Karta doboru powinna pomagać w podjęciu decyzji – podsumowanie

Wraz z ofertą cenową klient otrzymuje zwykle kilka lub kilkanaście stron danych technicznych do jednego tylko urządzenia. Dokumentacja jest potrzebna, ale inwestor powinien również otrzymać prostą odpowiedź: co zyska, dopłacając do drugiego wariantu?

Dlatego obok kart doboru warto zestawić cenę, gabaryty, pobór mocy wentylatorów, sprawność odzysku oraz szacowane roczne koszty energii. Z podaniem założeń, na których oparto obliczenia.

Jeżeli dopłata jest niewielka, a oszczędności duże, wybór zazwyczaj jest prosty. Gdy różnica w kosztach użytkowania jest mała, wyższa cena może oznaczać okres zwrotu zbyt długi z punktu widzenia inwestora. W takim przypadku mniejsza centrala, spełniająca wszystkie wymagania, może być rozsądnym wyborem.

Naszą rolą jest te różnice policzyć i wyjaśnić. Klient powinien wiedzieć, za co dopłaca i z czego rezygnuje, wybierając tańszy wariant. Dopiero wtedy może świadomie zdecydować, które urządzenie będzie dla niego najlepsze.