Nagrzewnica wstępna tańsza niż jej brak!

W artykule znajdziesz

  1. Nagrzewnica jako standard w rekuperatorze
  2. Dlaczego nagrzewnica jest tańsza i lepsza
  3. Estymacje zużycia prądu

Solidna przeciwprądowa centrala wentylacyjna używana w umiarkowanej strefie klimatycznej, powinna posiadać nagrzewnicę wstępną. Jest to jeden ze skuteczniejszych sposobów zapobiegania zamarzaniu wymiennika w rekuperatorze.

Jest to najczęściej grzałka lub spirala elektryczna montowana w kanale powietrza nawiewanego przed wymiennikiem powietrza. W lepszych modelach rekuperatorów stanowi ona najczęściej opcjonalny element wewnętrzny urządzenia, ale w najwyższej klasie urządzeń, np. w rekuperatorach AERISnext, jest obowiązującym fabrycznie standardem w każdej wersji).

Nagrzewnica jako standard w rekuperatorze

Modulowana nagrzewnica wstępna jest standardem w każdej wersji rekuperatora AERISnext

 

W urządzeniach, które nie mają możliwości zamontowania nagrzewnicy wstępnej stosuje się nagrzewnice kanałowe montowane w kanale nawiewnym przed rekuperatorem, sterowane automatyką rekuperatora. Najczęściej są to nagrzewnice o mocy 1-2 kW, co wydaje się dużo. W rzeczywistości nagrzewnica pracuje tylko w sytuacji, gdy może dojść do zamarznięcia wymiennika, więc zużycie prądu nie jest bardzo duże.

Dlaczego nagrzewnica jest tańsza i lepsza

W rekuperatorach najwyższej klasy producenci stosują odpowiedni algorytm sterowania nagrzewnicą, który powoduje jej włączenie tylko na krótkie okresy czasu, gdy nie wystarczy już zwalnianie i zatrzymywanie wentylatora nawiewnego. Wtedy zużycie prądu jest naprawdę niewielkie. Mimo tego teza postawiona w tytule artykułu wydaje się niemożliwa do zrealizowania. A jednak… jest to możliwe. Okazuje się, że wbrew powszechnie panującemu przekonaniu użytkowanie rekuperatora z nagrzewnicą jest tańsze niż bez nagrzewnicy. Wynika to z faktu, że przy niskich temperaturach ujemnych system przeciwzamrożeniowy rekuperatora bez nagrzewnicy wstępnej powoduje zwolnienie lub najczęściej po prostu zatrzymanie wentylatora nawiewnego. Działający wentylator wywiewny powoduje powstawanie podciśnienia w domu i „zasysanie” zimnego powietrza z zewnątrz budynku przez wszelkie „otwory” i nieszczelności.

Dokładne obliczenia pokazują, że podgrzanie tego zimnego powietrz poprzez instalację c.o. (przyjęto ogrzewanie gazowe) jest droższe, niż koszt prądu zużytego przez nagrzewnicę wstępną rekuperatora, która zapobiegłaby zwalnianiu i zatrzymywaniu się wentylatora nawiewnego (lub w przypadku skrajnie niskich temperatur następuje to znacznie rzadziej).

Estymacje zużycia prądu

Powyższe zjawisko potwierdzają teoretyczne wyliczenia dla temperatur Warszawy. Dane meteorologiczne dla Warszawy:

  • przepływ 300 m3/h
  • temperatura wewnętrzna +20oC
  • koszt gazu za m3  1,59 PLN
  • koszt energii elektrycznej za kWh  0,5092 PLN

Po obliczeniach – roczny koszt prądu zużytego przez nagrzewnicę wstępną rekuperatora AERIS wynosi 96,70 PLN. Dla porównania – roczny koszt podgrzania powietrza wynikający z faktu zwalniania wentylatorów i podgrzania powietrza, które dostaje się do budynku w sposób niekontrolowany przez niedobór powietrza nawiewanego wynosi 165,90 PLN (dostarczonego przez system grzewczy oparty na gazie).

Tak niskie zużycie prądu przez nagrzewnice modeli AERISnext wynika z zastosowania specjalnego, opartego na latach doświadczeń algorytmu jej sterowania. Załącza się ona w krótkich odcinkach czasu dobranych tak, aby zapobiegać zamrożeniu wymiennika.

Fakt ten został również potwierdzony przez badania dr inż. Kaziemierza Żarskiego, który w artykule „Aspekty ekonomiczne zastosowania przeponowych wymienników ciepła o wysokiej sprawności w instalacjach klimatyzacyjnych” Instal nr 2/2005 opisuje przebieg wyliczeń wykazujących znaczne oszczędności przy zastosowaniu nagrzewnicy wstępnej (36% przy sprawności 90%) – wykres poniżej

art31a

Rys. Porównanie Kosztów wytworzenia ciepła [zł] do ogrzania powietrza i wstępnego podgrzania powietrza w przypadku różnej wartości sprawności temperaturowej wymienników w wariancie ze wstępnym podgrzaniem powietrza i z obejściem wymiennika, pr – podgrzewanie wstępne, ob – obejście