Nagrzewnice i kurtyny VTS z silnikami EC
Coraz większe zapotrzebowanie na energię, wynikające z rozwoju gospodarczego, sprawia, że obniżenie kosztów jej zużycia to konieczność. Istotny udział w poborze energii mają silniki zastosowane w różnego rodzaju urządzeniach. W związku z tym producenci dążą do stosowania napędów o zmniejszonym poborze mocny, tak jak w przypadku firmy VTS, która posiada w ofercie urządzenia z energooszczędnymi silnikami EC.
Firma VTS – specjalista w sprzedaży nagrzewnic i kurtyn - przygotowała propozycję urządzeń z energooszczędnymi silnikami EC. Wspomniane napędy to elektronicznie komutowane, bezszczotkowe silniki prądu stałego. W ich 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 – pozwala na znaczne wydłużenie czasu pracy silników elektronicznie komutowanych.
Silnik EC charakteryzuje się także wysoką sprawnością w pełnym zakresie regulacji, a jego trwałość jest bardzo duża, gdyż praktycznie nie wymaga konserwacji. Maszyna elektryczna, jaką jest silnik EC, uzyskuje cichobieżność, także przy znaczących prędkościach obrotowych. Cechy te korzystnie wpływają 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
Po modernizacji nagrzewnic Volcano oraz kurtyn powietrznych Wing, firma VTS wyposażyła urządzenia w silniki EC, które są obecnie ich kluczowym elementem.
Tego rodzaju napędy niosą konkretne korzyści dla klientów:
- zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych,
- obniżenie kosztów konserwacji,
- cicha praca,
- wydłużony okres eksploatacji,
- prostota podłączenia ze sterownikami (silnik podłączony do sieci, wymaga jedynie doprowadzenia sygnału 0-10V DC, aby móc wysterować jego prędkością obrotową).
Rys. Kurtyna powietrzna VTS WING W150 EC
Cicha praca urządzeń z silnikami EC
O efektywności tłoczenia powietrza decyduje silnik w połączeniu ze zoptymalizowanym pod względem aerodynamicznym kształtem łopatek wirnika, czyli tzw. zespół wentylatorowy. Idealne spasowanie napędu z obudową nagrzewnic Volcano, a także równomierny przepływ powietrza wewnątrz urządzenia, zapewniają maksymalną efektywność, także przy najniższym poziomie mocy akustycznej generowanej do otoczenia.
Akustyka pracy urządzenia jest istotna także w przypadku kurtyn powietrznych. Urządzenia te pracują m.in. w strefach wejściowych reprezentacyjnych budynków (teatrów, restauracji itp.). Kurtyny WING wyposażone są w silniki EC ograniczające 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 przedstawia porównanie kosztów inwestycji polegającej na zakupie 8 nagrzewnic VR2 w wersji EC lub AC, ogrzewających budynek o kubaturze 6600m3. Do obliczeń włączono koszty podgrzania wody oraz koszty jej doprowadzenia, przyjmując że w obu analizowanych wariantach byłyby one równe.
Założenia budynku i warunków otoczenia:
- Wymiary pomieszczenia: 55x30x4m,
- Izolacja: słaba,
- Projektowa temperatura zewnętrzna: -20oC,
- Oczekiwana temperatura wewnętrzna: 15oC,
- Zapotrzebowanie na ciepło w pomieszczeniu: 150kW,
- Temperatura czynnika grzewczego: 60/40oC,
- Cena energii elektrycznej: 0,61 zł/kWh
Parametry pracy nagrzewnic:
- Bieg, na którym pracują nagrzewnice: 2,
- Liczba godzin pracy nagrzewnic w ciągu roku: 1792h,
- 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 | 3600m3/h | 3600m3/h |
| Moc elektryczna silnika | 0,243kW | 0,089kW |
| Koszt zakupu 8 urządzeń Volcano VR 2 wraz z automatyką i osprzętem (netto) | 14 048zł | 16 921zł |
| Koszt zużycia energii elektrycznej przez rok (8 x VR2) | 2 125zł | 778zł |
| Koszt energii elektrycznej zużytej w ciągu 5 lat (8 x VR2) | 10 625zł | 3 890zł |
| Całkowity koszt po 5 latach użytkowania | 24 673zł | 20 811zł |
| Oszczędność w ciągu 5 lat | - 3862 zł (16%) | |
Zestawianie pokazuje, że koszt zakupu nagrzewnic z silnikami EC zwróci się po około 2 latach, a 5-letnia eksploatacja pozwoli uzyskać oszczędności blisko 3900zł. Ze względu na sprawności silników EC i AC mają największą różnicę przy pracy na najniższym biegu (patrz rysunek poniżej), ich porównanie w zakresie kosztów 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, a także Polska, jako Państwo członkowskie, zobowiązują się do redukcji emisji CO2 o co najmniej 20% do roku 2020. Osiągnąć wyznaczony cel da się jedynie dzięki wprowadzeniu coraz bardziej restrykcyjnych norm oraz w odniesieniu do branży HVAC, stosowaniu coraz bardziej sprawnych urządzeń elektrycznych tj. silników czy wentylatorów.
Jedno z rozporządzeń UE w tej sprawie (Rozporządzenie WE640/2009) traktuje 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 taka zmiana wprowadzona została w 2017 r. Istnieje również wiele innych norm i rozporządzeń mających na celu zmuszenie producentów do stopniowego zmniejszania ilości traconej energii oraz lepszego gospodarowania energią już wytworzoną.
Zgodnie z panującymi trendami, naturalne staje się stosowanie rozwiązań energooszczędnych (takich jak silniki EC) oraz lepsze gospodarowanie energią. Działania te wymuszają inwestycje w odnawialne źródła energii i urządzenia wykorzystujące takie źródła, jak np. nagrzewnica VOLCANO VR3 i pompy ciepła.
