Efektywność energetyczna systemów HVAC

Co to jest system HVAC i gdzie się go stosuje?

HVAC to skrót od Heating, Ventilation, and Air Conditioning, czyli systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. W zakładach przemysłowych ich zadaniem jest:

• utrzymywanie optymalnej temperatury w halach produkcyjnych i magazynach,
• zapewnianie właściwej cyrkulacji powietrza,
• regulacja wilgotności i filtracja powietrza (ważne w procesach wrażliwych na zanieczyszczenia),
• chłodzenie urządzeń i przestrzeni technologicznych.

Systemy HVAC zastosowanie zarówno w halach produkcyjnych, jak i w przestrzeniach technologicznych, magazynach czy pomieszczeniach socjalnych. Ich rola jest szczególnie istotna w branżach wymagających ścisłej kontroli warunków środowiskowych, takich jak przemysł farmaceutyczny, spożywczy, elektroniczny czy chemiczny. Niekiedy odpowiadają także za chłodzenie maszyn lub odzysk ciepła z procesów przemysłowych.

Kiedy systemy HVAC pobierają więcej energii?

W typowym zakładzie przemysłowym zwiększone zużycie energii przez systemy HVAC wynika z:

• wykorzystywania przestarzałych urządzeń o niskiej sprawności,
• braku automatyki dostosowującej pracę do rzeczywistego zapotrzebowania,
• niewłaściwej konserwacji systemów (np. zabrudzone filtry, nieszczelne kanały powietrzne),
• stałej pracy urządzeń niezależnie od obecności pracowników lub aktualnych warunków produkcji,
• braku odzysku energii z powietrza wywiewanego lub z procesów technologicznych.

Modernizacja systemów HVAC – co warto wdrożyć?

Aby system HVAC działał efektywnie, warto rozważyć wdrożenie jednego lub kilku z często stosowanych rozwiązań:

• Systemy monitorowania i sterowania

Wdrożenie systemu automatyki budynkowej (BMS) pozwala dynamicznie sterować temperaturą i wydajnością w zależności od zmiennych warunków – zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz. To ogranicza niepotrzebną pracę urządzeń i umożliwia bardziej precyzyjne dostosowanie do potrzeb produkcyjnych.

• Wymiana urządzeń na nowsze jednostki

Modernizacja urządzeń może obejmować wymianę agregatów chłodniczych, wentylatorów czy nagrzewnic na nowe jednostki o wysokiej klasie efektywności energetycznej. Dobór odpowiednio wydajnych komponentów pozwala zredukować zużycie energii przy zachowaniu parametrów technicznych wymaganych przez procesy produkcyjne.

• Zastosowanie falowników

Zastosowanie silników z przemiennikami częstotliwości (VFD) umożliwia płynną regulację wydajności urządzeń, takich jak pompy i wentylatory. Pozwala to ograniczyć nadprodukcję przepływu, która w standardowych systemach prowadzi do zbędnego zużycia energii.

• Odzysk ciepła i ponowne wykorzystanie powietrza

Odzysk ciepła z powietrza wywiewanego za pomocą rekuperatorów pozwala częściowo pokryć zapotrzebowanie na energię cieplną w układzie nawiewu. W połączeniu z systemem free coolingu, który wykorzystuje chłodne powietrze zewnętrzne do wspomagania klimatyzacji, można znacząco obniżyć koszty eksploatacyjne.

• Termomodernizacja lub poprawa izolacji budynku

Uzupełnieniem działań modernizacyjnych powinna być termomodernizacja budynku i sieci przesyłowych HVAC. Izolacja kanałów wentylacyjnych, rur oraz poprawa szczelności przegród i bram przemysłowych pozwalają ograniczyć straty energii, które często pozostają niezauważone w analizach systemowych. 

Jakie efekty daje modernizacja HVAC?

Poprawa efektywności systemów HVAC przekłada się na szereg wymiernych korzyści dla przedsiębiorstwa:

• redukcja zużycia energii,
• obniżenie kosztów eksploatacyjnych w krótkim horyzoncie czasowym,
• zmniejszenie emisji CO₂ i realizacja celów związanych ze zrównoważonym rozwojem,
• poprawa niezawodności i przewidywalności pracy instalacji,
• lepsza kontrola nad warunkami klimatycznymi i większy komfort pracowników,
• ograniczenie ryzyka przestojów związanych z awariami instalacji.

Ostateczny efekt zależy od indywidualnych warunków w zakładzie, skali modernizacji oraz jakości wdrożonych rozwiązań. W praktyce nawet częściowa optymalizacja może przynieść zauważalne oszczędności energetyczne i poprawić konkurencyjność zakładu.

Podsumowanie

Poprawa efektywności energetycznej systemów HVAC w przemyśle to jeden z wielu sposobów na ograniczenie zużycia energii i kosztów eksploatacyjnych, który może iść w parze z wieloma rozwiązaniami - np. odzyskiem ciepła. Modernizacja tych systemów pozwala nie tylko uzyskać szybkie oszczędności, ale także spełnić wymagania związane z dekarbonizacją i polityką klimatyczną. Dzięki wdrożeniu odpowiednich technologii zakłady przemysłowe mogą osiągnąć konkretne korzyści finansowe oraz zwiększyć swoją efektywność operacyjną.