VTS - Rozwiązujemy wątpliwości na temat wodnych nagrzewnic nadmuchowych.
Na pytania Instalatorów odpowiada Wojciech Lew Kiedowski, Product Manager VTS EUROHEAT.
1. W jakich obiektach najlepiej sprawdzi się wodna nagrzewnica nadmuchowa?
Ogrzewanie nadmuchowe najlepiej sprawdza się w halach produkcyjnych, produkcyjno-magazynowych, magazynach, warsztatach, serwisach, salonach wystawowych, obiektach sportowych, supermarketach, obiektach handlowych, sakralnych i w wielu innych, gdzie chcemy w szybki i skuteczny sposób rozprowadzić ciepłe powietrze w pomieszczeniu.
2. Jakie są kryteria doboru wodnej nagrzewnicy nadmuchowej do danego pomieszczenia?
Każdy dobór urządzeń jest prowadzony w odniesieniu do konkretnych potrzeb obiektu. Oferowany przez VTS EUROHEAT wybór modeli nagrzewnic w zupełności pozwala na swobodne dopasowanie do potrzeb danego pomieszczenia. Prawidłowy dobór zaczyna się od określenia zapotrzebowania cieplnego. Kolejnym krokiem ważnym w doborze jest temperatura czynnika grzewczego jakie będzie generowało źródło ciepła oraz docelowa temperatura jaka ma panować w obiekcie. Mając te dane możemy w odniesieniu do parametrów technicznych aparatów odczytać moc grzewczą poszczególnych modeli nagrzewnic dla okreslonych wydatków wentylatorów. W zależności od przeznaczenia obiektu ważnym aspektem jest prędkość przepływającego powietrza, czyli bieg pracy wentylatora i rodzaj wymiennika, który dobierany jest w zależności od temperatury czynnika grzewczego. Im temperatura czynnika wyższa tym częściej stosuje się wymienniki o mniejszej rzędowości czyli np. VOLCANO VR1. Przy temperaturach czynnika poniżej 70/50°C sugeruje się stosowanie nagrzewnic z wymiennikiem dwurzędowym tj. nagrzewnice VOLCANO VR2 lub VOLCANO mini. Ostatnią ważną kwestią jest przeznaczenie obiektu i wysokość montażu. Jeśli jest to np. pomieszczenie handlowo-usługowe to trzeci bieg wentylatora jest maksymalnym biegiem pracy, aby osoby znajdujące się w pobliżu urządzenia przebywały w komfortowych warunkach. Moc grzewczą aparatu odczytujemy dla danej wartości temperatury czynnika grzewczego dla danego biegu wentylatora i temperatury wlotowej powietrza, która to temperatura powinna być równa temperaturze docelowej jaką chcemy uzyskać w ogrzewanym pomieszczeniu.
W halach magazynowych, gdzie prędkość przepływającego powietrza i hałas nie maja większego znaczenia urządzenia zarówno przy montażu podstropowym lub naściennym pracują bez regulacji z maksymalnymi wydatkami lub mogą zostać wyposażone w nową automatykę 0-10V dostępną w VTS EUROHEAT, gdzie prędkość wentylatora dobierana jest w zależności od różnicy temperatur docelowej i panującej. Ciekawą funkcją automatyki 0-10V oprócz jej automatycznej i intuicyjnej pracy jest jeszcze możliwość ingerencji w czułość sygnału 0-10V w zależności od różnicy temperatur w zakresie modyfikacji +10, +20, +30 lub +40% co daje pełną możliwość dostosowania się do danego rodzaju obiektu. Funkcja ta pozwala na załączenie wentylatora na wyższym wydatku już przy niewielkich różnicach temperatur, bardzo przydatny aspekt przy powierzchniach obiektów powyżej 150m², gdzie często potrzebna jest szybka i skuteczna reakcja wentylatora do szybko zmieniających się warunków.
Mając na uwadze wszystkie powyższe informacje w uproszczony sposób można dokonać doboru nagrzewnic od strony pokrycia zapotrzebowania cieplnego budynku. Moc źródła ciepła powinna odpowiadać minimum mocy potrzebnej do pokrycia zapotrzebowania cieplnego. Sam uproszczony rachunek doboru można opisać następująco: moc źródła dzielmy przez moc grzewczą wybranego aparatu grzewczo-wentylacyjnego na danym biegu i powstanie nam ilość sztuk urządzeń jaką należy zastosować na naszym obiekcie.
3. Jaki jest zakres mocy pobieranej przez te urządzenia?
W zależności rodzaju nagrzewnicy i od pracy na poszczególnych biegach regulatora moc silnika jest różna. Maksymalna moc pobierana przez urządzenie jednak jest na poziomie mocy znamionowych zastosowanych silników wentylatorów. Wentylatory nagrzewnic Volcano VR1/VR2 przetłaczają bardzo dużo powietrza powyżej 5.000m³/h więc moc zastosowanego silnika jest na poziomie 530W, Volcano mini posiada mniejszy wentylator wiec tutaj maksymalna moc silnika to 124W.
4. Na jakiej wysokości powinna być montowana nagrzewnica?
W zależności od rodzaju i przeznaczenia obiektu urządzenia mogą być montowane na ścianie i pod stropem. Szczególnie przy wysokich obiektach , czyli od 7m sugeruje się, aby nagrzewnice instalować zarówno na ścianie jak i pod stropem. Nagrzewnice zamontowane pod stropem przy okazji pełnią funkcje destratyfikatorów przez co nie ma konieczności wyposażania obiektu w te dodatkowe urządzenia. Aby skutecznie rozprowadzić ciepło najczęściej nagrzewnice montuje się na ścianie na wysokości od 3 do 6m a pod stropem od wysokości 7 do 12m.
5. Czy ogrzewając pomieszczenie wodną nagrzewnica nadmuchową można uzyskać jednorodną temperaturę w całej ogrzewanej przestrzeni?
Zaletą ogrzewania nadmuchowego jest uzyskanie równomiernej temperatury w ogrzewanym pomieszczeniu. Wymuszona konwekcja ciepła wywołana pracą wentylatora powoduje szybkie i skuteczne dostarczenie ciepła. Równomierność rozprowadzenia ciepła uzyskuje się przy prawidłowym doborze urządzeń, dobrej korelacji ze źródłem ciepła i odpowiedniej automatyce. Wszystkie aspekty szczególnie opisane w pkt. 2 od doboru ilości urządzeń dobrania odpowiednich elementów automatyki wpływają na rozprowadzenie ciepła. Przy doborach należy mieć na uwadze rozmieszczenie urządzeń, które także decyduje o sposobie rozprowadzenia ciepła. Urządzenia powinny być zamontowane naprzemiennie, aby skuteczność rozprowadzenia ciepła była jak najlepsza.
6. Czy strumień ciepłego powietrza wytwarzany przez nagrzewnicę można dowolnie regulować? (siłę, kierunek, kąt itp.)?
Istnieje bardzo wiele różnych konfiguracji zamontowania nagrzewnic VOLCANO. Urządzenia są skonstruowane tak, aby w jak największym stopniu możliwość adaptacji pod wymogi danej realizacji zapewniając najskuteczniejszą dystrybucję podgrzanego powietrza w ogrzewanym pomieszczeniu. Kierunek nawiewu można realizować w dwóch płaszczyznach, w poziomie istnieje możliwość obrotu urządzenia na konsoli o kąty +/-60° (w prawo i w lewo). W płaszczyźnie pionowej wykorzystać można przesunięcie na konsoli o +/-20° (w górę i w dół). W płaszczyźnie pionowej jest jeszcze możliwość indywidualnego ustawienia kierownic powietrza, w nagrzewnicach VOLCANO VR1 i VR2 mamy możliwość ustawienia w czterech pozycjach każdej kierownicy niezależnie. Można też w przypadku montażu nagrzewnic w układzie podstropowym wyjąc połowę kierownic powietrza w VOLCANO VR1 i VR2 i odwrócić je aby uzyskać lepszy rozkład rozprowadzenia powietrza w prawą i lewą stronę. Nagrzewnice Volcano MINI posiadają analogiczne rozwiązania montażu jak VOLCANO VR1 I VR2. Kierownice pozwalają na bezstopniową regulację, w związku z czym lepsze dopasowanie kierunku nadmuchu pod wymogi realizacji. Istnieją też rozwiązania, gdzie nie stosuje się montażu na konsoli dedykowanej do urządzenia, tutaj również nagrzewnice posiadają dodatkowe otwory ramie wymiennika, dzięki czemu można dokonać zainstalowania nagrzewnic na innej konstrukcji wsporczej w celu skutecznego rozprowadzenia powietrza.Siłę nadmuchu powietrza reguluje się za pomocą automatyki.
Czy nagrzewnice można wieszać w różnych pozycjach, również na suficie?
W punktach wcześniejszych częściowo już zostały naświetlone możliwości dystrybucji powietrza w ogrzewanym obiekcie przy różnych montażach nagrzewnic. W bardzo wielu przypadkach sugeruje się montaż na suficie, szczególnie w wysokich halach. Ze względu na gromadzenie się powietrza pod stropem wskazane jest zainstalowanie nagrzewnic podstropowo w celu spychania gromadzącego się powietrza przy jednoczesnym dobrym jego podgrzaniu i rozprowadzeniu. Spotyka się też bardzo dobre rozwiązania montażu naścienno – podstropowego aby jeszcze skuteczniej ogrzewać obiekt. W takiej konfiguracji nawet dla niewielkich powierzchniowo obiektów instaluje się np. tylko dwie nagrzewnice, gdzie jedna zamontowana zostaje na ścianie a drugą w 2/3 odległości od pierwszej mocuje się pod stropem przy założeniu, że obiekt jest wysokości minimum 7m.
7. Czy nagrzewnice mogą pracować z dowolnym źródłem ciepła w tym z pompami ciepła?
Nagrzewnice mogą pracować z różnymi źródłami ciepła o różnych parametrach. Należy jednak pamiętać, iż w przypadku obniżania temperatury zasilającego czynnika maleje moc grzewcza nagrzewnic. Na popularności zyskują pompy ciepła do ogrzewania pomieszczeń. W takim układzie potrzebny jest nam też jak największy wymiennik ciepła. W konfiguracji z pompami ciepła najlepiej z asortymentu VTS EUROHEAT sprawdza się nagrzewnica VOLCANO VR2. Jeśli dany obiekt posiada pewne zapotrzebowanie cieplne to bez względu na rodzaj źródła ciepła daną wartość mocy grzewczej należy doprowadzić. Jeśli temperatura czynnika jest niska, urządzenie oddaje niższą moc grzewczą więc aby dostarczyć odpowiednią ilość energii do pomieszczenia konieczne staje się zastosowanie dużo większej liczby urządzeń.
8. Jakie parametry powinna mieć woda zasilająca urządzenie?
Parametry wody zasilającej zależne są od dostępności mediów np. z miejskiego systemu ciepłowniczego lub też własnego źródła ciepła. Nagrzewnice Volcano VR1 i VR2 przystosowane zostały do pracy na czynniku do temperatury 130°C a VOLCANO mini do czynnika o temperaturze 120°C. Najczęstszą temperaturą zasilającą nagrzewnice jest czynnik 70/50°C oraz 80/60°C co determinuje współpracę z kotłami gazowymi i stałopalnymi na biomasę lub ekogroszek.
9. Czy nagrzewnice można wykorzystać również do chłodzenia pomieszczeń?
Naturalnie, nagrzewnice VOLCANO VR1 i VR2 można wykorzystywać również do chłodzenia pomieszczeń. Tutaj analogicznie do ogrzewania z czynnikiem o niskiej temperaturze w lepszym stopniu sprawdza się nagrzewnica VOLCANO VR2. Należy pamiętać, że nagrzewnice z regularnej oferty marki VTS EUROHEAT nie posiadają jednak tacy ociekowej do odprowadzania skroplin. Ewentualna przeróbka leży w zakresie użytkownika, w VTS dostępna jest instrukcja jak takie odprowadzenie skroplin należy wykonać dla nagrzewnic VR1 i VR2. Istotnym aspektem jest porywanie kondensatu - nagrzewnice Volcano nie są wyposażone w odkraplacz więc aby nie dochodziło do porywania kondensatu z lamel wymiennika urządzenia sugeruje się użytkowanie aparatów na maksymalnie trzecim biegu wentylatora.
10. W jaki sposób możemy za pomocą nagrzewnicy wentylować pomieszczenie?
Nawet jeśli na obiekcie nie mamy dostępności do wody lodowej możemy wykorzystać pracę samego wentylatora w celu wywołania ruchu powietrza. Sama wentylacja mechaniczna związana z realizacją wymiany powietrza samymi nagrzewnicami nie jest możliwa. Nagrzewnice jednak w wyniku pracy wentylatora skutecznie wspomagają układ wentylacyjny poprzez dystrybucję powietrza z central wentylacyjnych. Nowa automatyka 0-10V w której skład wchodzi sterownik HMI VR pozwala za pomocą jednego przełączenia wejść w tryb chłodzenia i doprowadzić w okresie letnim do przewietrzenia obiektu.
11. Które elementy urządzenia najbardziej wpływają na jego efektywność energetyczną?
Efektywność energetyczna produktu zależy od wszystkich komponentów na jakie składa się urządzenie i od dokładności ich spasowania. Wydawać by się mogło ze nagrzewnica to nieskomplikowany produkt bo zawiera zaledwie trzy główne podzespoły: wymiennik, wentylator i obudowę. Elementem wykonawczym realizacji przepływu powietrza jest wentylator, wymiennik oddaje ciepło a całość zamyka obudowa. Jednak do danego wydatku wentylatora musi zostać dobrze skojarzony wymiennik ciepła, aby cały układ pracował w jak najskuteczniejszy sposób. Te elementy są wykonawczym układem ogrzewania, ale to nie koniec pracy konstruktorów. Aby te komponenty dobrze pracowały muszą zostać umieszczone w obudowie, która zapewni im doskonałe spasowanie ze sobą pozbawione np. przedmuchów poza światłem grzewczym wymiennika ciepła.
Rozprowadzenie powietrza powinno być również jak najlepsze i odbywać się z jednakową prędkością po wymienniku. Doskonały przykładem jest nagrzewnica VOLCANO mini, gdzie dzięki obudowie ze spienionego polipropylenu takie rozwiązanie udało się doskonale zaimplementować zachowując niewielką głębokość całego urządzenia.
Konstrukcja obudowy powinna nie tylko od strony wentylatora, ale także z przedniej i bocznej części wymiennika zapewnić szczelność. Na rynku spotykamy bardzo wiele rozwiązań, gdzie do wymiennika przykręcany jest lej wentylatora, na front zakładany jest estetyczny panel przedni. Niestety nie łączy on się on z lejem wentylatora przez co wymiennik nie jest zamknięty w szczelnej obudowie. To powoduje straty ciepła z wymiennika i zmniejszenie skuteczności całego aparatu w oddawaniu ciepła do przetłaczanego powietrza przez wentylator.
Wszystkie komponenty zostały szczelnie zamknięte w obudowach nagrzewnic VOLCANO a zastosowane materiały obudów nie posiadają dużych współczynników przewodzenia ciepła, co za tym idzie obudowy VOLCANO nie rozgrzewają się jak w przypadku nagrzewnic w obudowie blaszanej lub w tych, gdzie jest została zakłócona skuteczność przez przerwę pomiędzy panelem przednim a lejem wentylatora. Doskonały materiałem pod względem izolacyjności nie tylko akustycznej, ale także termicznej jest obudowa nagrzewnic VOLCANO mini. Ta obudowa szczelnie zamyka z każdej strony podzespoły urządzenia przez co w czasie pracy nie dochodzi w ogóle do rozgrzewania obudowy, a całe ciepło z wymiennika kierowane jest do przetłaczanego powietrza. Można śmiało stwierdzić, że na dzień dzisiejszy nie ma takiego urządzenia na rynku europejskim, które równie skutecznie i szczelnie zabezpiecza wymiennik ciepła od strony rozgrzewania obudowy w czasie pracy. Efektywność przekazywania ciepła do przepływającego powietrza jest w tym wypadku najlepsza.
Dlatego też wszystkie podzespoły są bardzo ważne i tylko dokładne ich spasowanie wpłynie na końcową efektywność urządzenia. Nawet zastosowanie idealnego wentylatora przy błędach konstrukcyjnych zniweczy wszelkie oszczędności w ten sposób uzyskane.
12. Czy wodne nagrzewnice nadmuchowe mogą współpracować z systemem BMS? Jeśli tak, to w jaki sposób optymalizowana jest ich praca?
Obecnie system BMS, czyli nadrzędny system obsługi budynku jest coraz częściej spotykany na obiektach nowych lub wielko-kubaturowych. VTS EUROHEAT wprowadził do swojej oferty sterownik HMI VR, który standardowo posiada możliwość podłączenia i konfiguracji po protokole MODBUS RTU przez złącze RS485. Sterownik zarządza maksymalnie ośmioma regulatorami ARWE3.0, czyli może obsłużyć do ośmiu urządzeń VOLCANO VR1/VR2 lub 24 urządzeń VOLCANO mini (jeden regulator ARWE3.0 współpracuje z trzeba nagrzewnicami VOLCANO mini). Ze sterownika HMI VR można zdalnie odczytać parametry jak i zapisać nowe.
13. Jak często należy przeprowadzać serwis tych urządzeń i jakie czynności powinno się wówczas wykonać by przedłużyć niezawodne działanie nagrzewnicy?
Serwis nagrzewnic nie jest trudny, ale zależny od sposobu zamontowania na obiekcie. Skupiając się jednak na samym aspekcie czyszczenia i jego cykliczności zależy to w dużej mierze do warunków w jakim urządzenie jest użytkowane. Sugeruje się raz w roku wyczyszczenie wymiennika od strony przepływającego powietrza za pomocą sprężonego powietrza przed sezonem grzewczym. Należy też, jeśli zachodzi taka ewentualność cykliczne czyszczenie obudowy, puszki wentylatora z osadów kurzu i tłuszczu. Raz na trzy lata zasugerować można przepłukanie wymiennika ciepłą wodą w przeciwną stronę do kierunku przepływającego czynnika grzewczego, a w przypadku braku demontażu urządzenia wypuszczenie tej wody przez spust wymiennika. W czasie pierwszego przeglądu urządzeń sugeruje się także sprawdzenie i ewentualne dokręcenie wszystkich przewodów w puszcze silnika oraz w elementach automatyki. Sprawdzenie podłączenia przewodów eklektycznych sugeruje się dokonać jednorazowo po pierwszym sezonie użytkowania urządzeń.
Zobacz też:
Kooperacja nagrzewnic w systemie BMS czyli zwiększanie wydajności energetycznej urządzeń
Czym jest destratyfikator?
