Efektywność energetyczna systemów HVAC – zawory PICV i równoważenie instalacji

W marcu zakończył się okres implementacji Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD) i w sprawie efektywności energetycznej (EED).

Zostały wprowadzone kolejne zmiany mające na celu obniżenie zapotrzebowania na energię budowanych oraz modernizowanych budynków. Coraz większą uwagę przykłada się do odpowiedzialności społecznej względem środowiska. Warto jednak spojrzeć na to zagadnienie również pod kątem ekonomicznym. Nie każdy wie, że aż 40% energii zużywanej w Europie konsumowane jest przez budynki. Z tego od 70 do 80% zużywane jest na cele ogrzewania i wentylacji. Właściciele domów na pewno wiedzą, ile rocznie kosztuje zakup paliwa do ogrzewania budynku. Każdy powinien być świadomy, że pośrednio partycypujemy również w kosztach wszystkich budynków, w których przebywamy: biur, urzędów, teatrów, hoteli czy restauracji. Może warto więc – jeśli mamy taką możliwość – tworzyć nie tylko komfortowe, ale również ekologiczne i ekonomiczne miejsca w których przebywamy?
 

W procesie zmniejszenia zużycia energii przez budynki, oprócz samego ograniczenia jej zapotrzebowania np. poprzez aplikacje systemów BMS, bardzo ważny jest wybór odpowiedniego systemu dystrybucji oraz urządzeń ograniczających straty energii. 

Dlaczego jest to takie ważne i dlaczego warto stosować zawory PICV?
 

Zastosowanie tradycyjnych zaworów w instalacjach zmienno-przepływowych stanowi obecnie najbardziej powszechne rozwiązanie. W tego typu rozwiązaniach często występują wahania ciśnienia w instalacji, co bezpośrednio wpływa na przepływ przez odbiorniki ciepła czy chłodu np. grzejniki czy klimakonwektory (film). Najczęściej w instalacjach występują nadprzepływy, które powodują zaburzenia pracy instalacji, a tym samym zwiększenie kosztów eksploatacyjnych. Zastosowanie zaworów regulacyjno-równoważących takich jak zawory PICV, pozwala ograniczyć zużycie energii aż do 20% w porównaniu do instalacji z zaworami statycznymi, przyczyniając się istotnie do wzrostu efektywności energetycznej obiektu. 

W przypadku zaworów statycznych regulowany przepływ zależy nie tylko od wysterowania siłownika, lecz również od wartości zmieniającego się w czasie rzeczywistym ciśnienia w instalacji. Związane z tym występowanie nadprzepływów przez odbiorniki powoduje wiele niekorzystnych zjawisk. Podstawowy problem to właśnie fluktuacje przepływu przez odbiorniki końcowe. To zjawisko powoduje nieodpowiednie, szybko zmieniające się wartości przepływu i w następstwie niestabilność układu regulacyjnego. Skutkuje to dużymi oscylacjami temperatury w pomieszczeniu względem temperatury zadanej i zmniejszeniem komfortu użytkowników. W przypadku urządzeń końcowych np. klimakonwektorów z wentylatorami, mogą wystąpić chwilowe powiewy powietrza o niskiej lub wysokiej temperaturze. Kolejnym niekorzystnym zjawiskiem związanym z występowaniem nadprzepływów są też zwiększone koszty eksploatacyjne pomp – zwiększone wartości przepływu medium bezpośrednio wpływają na koszty zasilania urządzenia. W przypadku wodnych instalacji chłodniczych dużą część kosztów stanowi elektryczne zasilanie agregatów wody lodowej. Projektowe wartości medium dla chłodzenia wynoszą zazwyczaj 6/12 ° C. Obniżenie różnicy temperatury medium powoduje znaczny spadek efektywności tych urządzeń i wzrost kosztów jego zasilania do 30%. Używanie zaworów PICV przy odbiornikach końcowych ogranicza nadmierny przepływ medium i jednocześnie pomaga utrzymać w instalacji projektowe różnice temperatury. 

Pierwsze zawory PICV do zastosowań grzejnikowych zostały wprowadzone w 2000 roku przez firmę Siemens (film). Na rynku polskim instalacje z zaworami regulująco-równoważącymi w dalszym ciągu pojawiają się rzadko. Głównym argumentem są zwiększone koszty inwestycyjne. Należy jednak wziąć pod uwagę, że dzięki zastosowaniu zaworów PICV możemy znacznie ograniczyć nie tylko koszty eksploatacyjne, ale również koszty instalacyjne związane z równoważeniem instalacji, a tym samym wpłynąć korzystnie na efektywność energetyczną. Na urządzeniu wystarczy ustawić maksymalną wartość przepływu, a instalacja nie musi być równoważona w tradycyjny i czasochłonny sposób. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie zaworów PICV ze sterownikami DXR (film), które całkowicie eliminuje konieczność wykonywania nastawy wstępnej.
 

Warto także zwrócić uwagę na serwis instalacji i analizę poprawności działania poszczególnych urządzeń, systemów czy aplikacji BMS. To istotny element w drodze do poprawy efektywności energetycznej. Wielokrotnie w czasie prac serwisowych okazuje się, że nie wszystkie urządzania pomiarowe czy wykonawcze pracują poprawnie. Jeśli bezpośrednio wpływają na pracę instalacji, usterki są natychmiastowo usuwane. Urządzenia, z których dane są składowymi obliczeń lub wpływają na układy, których poprawności nie możemy sprawdzić bezpośrednio, mogą przez wiele lat niekorzystnie wpływać na pracę instalacji. Z tego względu bardzo ważny jest serwis oraz weryfikacja dostępnych sygnałów zwrotnych pracujących urządzeń. Firma Siemens posiada kompletne portfolio siłowników z analogowymi sygnałami zwrotnymi czy z komunikacją Modbus, dzięki czemu proces detekcji nieprawidłowości przebiega szybko i sprawnie. Pod koniec roku nasza oferta wzbogaciła się również o nowoczesne siłowniki SSA, które dzięki diodom oraz sygnałom zwrotnym pomagają szybciej wykryć usterkę oraz rozpoznać błąd. Warto też zaznaczyć, że od 1 stycznia Siemens oferuje 5-letnią gwarancję na wszystkie swoje produkty automatyki budynkowej. 

Dzięki współpracy urządzeń wykonawczych takich jak zawory i siłowniki z automatyką budynkową, możemy znacznie wpłynąć na komfort w pomieszczeniach oraz oszczędności zużycia energii, zwiększając tym samym efektywność energetyczną obiektu Dlatego tak ważny jest rzetelnie przygotowany projekt oraz wdrożenie aplikacji pozwalających na odpowiednie i oszczędne sterownie instalacjami w budynkach. W plątaninie sygnałów, kabli i aplikacji nie należy zapominać o urządzeniach wykonawczych. To dzięki nim, wszystkie polecenia wysyłane ze stacji BMS czy regulatorów są realizowane, to od ich działania zależy poprawność funkcjonowania systemów budynkowych, które bezpośrednio wpływają na zdrowy klimat pomieszczeń. 

Zapisz się na Newsletter

Interesują Cię aktualności Siemens Polska? Zasubskrybuj nasz Newsletter 

Kontakt

Martyna Paderewska
Siemens Sp. z o.o. 

Wyślij e-mail