Nagrzewnice i kurtyny VTS z silnikami EC

Opublikowano : 2017-06-19 17:31:47

Rosnące zapotrzebowanie na energię, wynikające z rozwoju gospodarczego, wymusza konieczność obniżenia kosztów jej zużycia. Znaczący udział w poborze energii mają silniki, stosowane w różnego rodzaju urządzeniach, w związku z czym ich producenci dążą do stosowania napędów o zmniejszonym poborze mocy. Firma VTS – specjalizująca się w sprzedaży nagrzewnic i kurtyn – również przygotowała swoje propozycje urządzeń z energooszczędnymi silnikami EC.

Silnik EC to elektronicznie komutowany, bezszczotkowy silnik prądu stałego. W jego skład wchodzi m.in., wirnik z magnesami trwałymi oraz stojan z uzwojeniami. Rezygnacja z komutatora i szczotek – elementów stosowanych w tradycyjnych silnikach, które bardzo szybko się zużywają – pozwoliła na znaczące wydłużenie czasu pracy silników elektronicznie komutowanych.

Główną cechą świadczącą o przewadze silników EC nad standardowymi napędami AC jest ich sprawność w pełnym zakresie regulacji jak również ich znakomitą trwałość przy praktycznie zerowych kosztach związanych z ich obsługą. Maszyna elektryczna, jaką jest silnik EC, uzyskuje cichobieżność nawet przy znaczących prędkościach obrotowych, co korzystnie wpływa na akustykę urządzeń w których montowane są te silniki – Volcano EC i WING EC.

Rys. Silniki EC są kluczowym elementem, w które zostały wyposażone zmodernizowane nagrzewnice Volcano oraz kurtyny powietrzne Wing firmy VTS

Nagrzewnice Volcano i kurtyny powietrzne Wing

Silniki EC są kluczowym elementem, w które zostały wyposażone zmodernizowane nagrzewnice Volcano oraz kurtyny powietrzne Wing firmy VTS. Obecność tego rodzaju napędów w urządzeniach niesie konkretne korzyści dla klienta: zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych i kosztów konserwacji, cichą pracę oraz wydłużony okres eksploatacji. Kolejną zaletą jest prostota podłączenia ze sterownikami. Silnik podłączony do sieci, wymaga jedynie doprowadzenia sygnału 0-10 V DC, aby móc wysterować jego prędkością obrotową.

Rys. Kurtyna powietrzna VTS WING W150 EC

Cicha praca urządzeń z silnikami EC

Zespół wentylatorowy czyli silnik w połączeniu z zoptymalizowanym pod względem aerodynamicznym kształtem łopatek wirnika decydują o efektywności tłoczenia powietrza. Jego dokładne spasowanie z obudową nagrzewnic Volcano oraz równomierny przepływ powietrza wewnątrz urządzenia, gwarantuje maksymalną efektywność przy najniższym poziomie mocy akustycznej emitowanej do otoczenia.

W przypadku kurtyn powietrznych akustyka pracy urządzenia jest również kluczowym elementem, gdyż urządzenia tego typu pracują m.in. w strefach wejściowych reprezentacyjnych budynków (teatrów, restauracji itp.). Kurtyna WING wyposażona w silniki EC ogranicza poziom emitowanego dźwięku, a jego dodatkową redukcję zapewnia precyzyjne dopasowanie wydajności i zasięgu do potrzeb obiektu dzięki zastosowaniu sterownika WING EC.

Porównanie kosztów pracy urządzeń

Poniższa tabela prezentuje porównanie kosztów inwestycji polegającej na zakupie 8 nagrzewnic VR2 w wersji EC lub AC, ogrzewających budynek o kubaturze 6600 m3. W obliczeniach pominięto koszty podgrzania wody oraz koszty jej doprowadzenia, przyjmując że w obu analizowanych wariantach byłyby one równe.

Założenia budynku i warunków otoczenia:

  • Wymiary pomieszczenia: 55 x 30 x 4 m,

  • Izolacja cieplna budynku: słaba,

  • Projektowa temperatura zewnętrzna: -20oC,

  • Oczekiwana temperatura wewnętrzna: 15oC,

  • Zapotrzebowanie moc grzewczą: 150 kW,

  • Temperatura czynnika grzewczego: 60/40oC,

  • Cena energii elektrycznej: 0,61 zł/kWh

Parametry pracy nagrzewnic:

  • Nastawa prędkości wentylatorów: bieg 2

  • Liczba godzin pracy nagrzewnic w ciągu roku: 1792 h

  • Liczba lat pracy nagrzewnic przyjęta do obliczeń: 5

Porównanie kosztów zakupu i eksploatacji nagrzewnic Volcano w wersji AC i EC

Urządzenie

VR 2 AC

VR 2 EC

Bieg II

Bieg II

Wydatek powietrza

3600 m3/h

3600 m3/h

Moc elektryczna silnika

0,243 kW

0,089 kW

Koszt zakupu 8 urządzeń Volcano VR 2 wraz z automatyką i osprzętem (netto)

14 048 zł

16 921 zł

Koszt zużycia energii elektrycznej przez rok (8 x VR2)

2 125 zł

778 zł

Koszt energii elektrycznej zużytej w ciągu 5 lat (8 x VR2)

10 625 zł

3 890 zł

Całkowity koszt po 5 latach użytkowania

24 673 zł

20 811 zł

Oszczędność w ciągu 5 lat

- 3862 zł (16%)

Zestawienie pokazuje, że koszt zakupu nagrzewnic z silnikami EC zwróci się po około 2 latach, a 5-letnia eksploatacja pozwoli uzyskać oszczędności blisko 3900 zł.

Z uwagi na fakt, że sprawności silników EC i AC mają największą różnicę przy pracy na najniższym biegu (patrz rysunek poniżej), porównanie kosztów w takiej sytuacji wykazałoby możliwość uzyskania jeszcze większych korzyści. Biorąc pod uwagę, że nagrzewnice z reguły pracują na niższych biegach oszczędności wynikające z zastosowania silników EC są oczywiste.

Rys. Porównanie sprawności silników EC i AC

Zmiany legislacyjne oraz dalsze trendy w technologii

Unia Europejska i Polska jako Państwo członkowskie, zobowiązują się do redukcji emisji CO2 o co najmniej 20% do roku 2020. Aby osiągnąć wyznaczony cel, konieczne jest wprowadzenie coraz bardziej restrykcyjnych norm oraz w odniesieniu do branży HVAC, stosowanie coraz bardziej sprawnych urządzeń elektrycznych tj. silników czy wentylatorów.

Jedno z rozporządzeń UE w tej sprawie (Rozporządzenie WE640/2009) mówi o tym, że w pewnych odstępach czasu Unia Europejska nakłada minimalne progi i klasy sprawności stosowanych silników, zmniejszając przy tym ilość niepotrzebnie traconej energii. Ostatnia zmiana w tej kwestii została przeprowadzona w 2017 r. Istnieje również wiele innych norm i rozporządzeń mających za zadanie zmuszać producentów do stopniowego zmniejszania ilości traconej energii oraz lepszego gospodarowania energią już wytworzoną.

Zgodnie z tymi trendami naturalne staje się stosowanie rozwiązań energooszczędnych (takich jak silniki EC) oraz lepsze gospodarowanie energią. To z kolei wymusza inwestycje w odnawialne źródła energii i urządzenia wykorzystujące takie źródła, jak np. nagrzewnica VOLCANO VR3 i pompy ciepła.

Udostępnij