Jak obniżyć koszty energii wentylacji o 18%? Filtry kompaktowe w praktyce przemysłowej

Filtr powietrza podnosi rachunek za prąd, bo wentylator musi przepchnąć powietrze przez jego opór. Według metody Eurovent 4/21 każdy paskal średniego oporu jednego filtra 592×592 mm to ok. 11 kWh rocznie. W zakładzie przemysłowym, który zamienił filtry kieszeniowe F7 na filtry kompaktowe V-bank, średni opór spadł ze 190 do 120 Pa. Wentylatory zużywają ok. 18% mniej energii, a filtry wymienia się co 12 zamiast co 5 miesięcy.

Poniżej opisujemy ten przypadek krok po kroku. Pokazujemy też, jak policzyć oszczędność we własnej centrali, i trzy zasady, bez których filtr kompaktowy się nie zwróci.

Spis treści

1. Dlaczego filtr podnosi rachunek za prąd?
2. Case study: filtry kieszeniowe F7 zamienione na kompaktowe V-bank
3. Ile zaoszczędzisz u siebie? Rachunek w 3 krokach
4. Trzy zasady, żeby filtr kompaktowy się zwrócił
5. Kiedy zamiana się opłaca, a kiedy mniej?
6. Najczęstsze pytania

Dlaczego filtr podnosi rachunek za prąd?

Wentylator w centrali pokonuje opór całej instalacji: kanałów, nagrzewnic, chłodnic i filtrów. Filtr różni się od reszty tym, że jego opór rośnie z każdym tygodniem pracy, bo zbiera pył. Im wyższy opór, tym więcej prądu potrzebuje wentylator, żeby utrzymać ten sam przepływ.

Eurovent, europejskie stowarzyszenie branży wentylacji i klimatyzacji, liczy tę energię prostym wzorem: przepływ razy średni opór razy czas pracy, podzielone przez sprawność wentylatora (Eurovent 4/21, 2019). Warunki odniesienia to filtr 592×592 mm, 3400 m³/h, 6000 godzin pracy w roku i sprawność wentylatora 0,5. Wychodzi ok. 11,3 kWh rocznie na każdy paskal średniego oporu.

Dlatego cena zakupu jest w koszcie filtra sprawą drugorzędną. W przykładowym rachunku z zaleceń Eurovent 4/10 (10 lat pracy, średni opór 200 Pa) energia to 1 421 z 1 759 euro, czyli ok. 81% całego kosztu. Filtry z montażem i wymianami to ok. 19%, a utylizacja niecałe 1%. Ten rachunek powstał przy cenie prądu 0,05 euro za kWh.

Case study: filtry kieszeniowe F7 zamienione na kompaktowe V-bank

Problem: rosnące rachunki i wymiana co 5 miesięcy

Zakład przemysłowy z dużym zapotrzebowaniem na czyste powietrze pracował na filtrach kieszeniowych klasy F7. Instalacja miała dwa kłopoty:

• Opór szybko rósł. Kieszenie odkształcały się przy zmiennym przepływie, więc wentylatory musiały pracować na wyższych obrotach.
• Częste wymiany. Filtry trzeba było zmieniać średnio co 5 miesięcy, bo spadała wydajność i rosło ryzyko rozszczelnienia.

Rozwiązanie: filtry kompaktowe V-bank z produkcji Filters International

Przegląd instalacji pokazał, że potrzebna jest sztywna konstrukcja z większą powierzchnią filtracji. Zakład przeszedł na filtry kompaktowe, które produkujemy w Dąbrowie Górniczej:

• Układ V-bank. Materiał filtracyjny ułożony w kształcie litery V mieści w tej samej ramie kilka razy więcej powierzchni filtracji niż filtr płaski. Przykładowy filtr V-bank z przewodnika Eurovent ma 19 m² materiału filtracyjnego.
• Plisy minipleat. Włókno szklane lub syntetyczne jest gęsto plisowane, a odstępy między plisami trzyma klej hot-melt. Plisy się nie sklejają, więc powietrze przepływa równo przez całą powierzchnię.
• Sztywna rama i uszczelka. Rama z tworzywa (polistyren lub ABS) nie ugina się przy skokach ciśnienia, a spieniona uszczelka nie przepuszcza brudnego powietrza bokiem.

Wyniki po 12 miesiącach pracy

Wyższa cena filtrów kompaktowych zwróciła się w oszczędności prądu w mniej niż 8 miesięcy. Rzadsza wymiana to też mniej przestojów serwisowych i mniej zużytych filtrów do utylizacji.

Zakład dostał przy tym czystsze powietrze: klasa wzrosła z ePM1 50% do ePM1 80-90% (co oznaczają te klasy, wyjaśniamy w artykule o klasyfikacji ISO 16890). Zwykle wyższa klasa oznacza wyższy opór. Tu opór spadł, bo o przyroście oporu decyduje w dużej mierze powierzchnia filtra (przewodnik Eurovent).

→ Podobną zmianę, z filtrów kieszeniowych na filtry kasetowe minipleat u producenta central wentylacyjnych, opisujemy w osobnym case study.

Ile zaoszczędzisz u siebie? Rachunek w 3 krokach

Wzór Eurovent pozwala oszacować oszczędność, zanim cokolwiek zamówisz.

1. Sprawdź średni opór obecnych filtrów. Odczytaj go z presostatu albo manometru przy sekcji filtrów, najlepiej kilka razy w cyklu między wymianami. Jak czytać te odczyty, opisujemy w artykule o wymianie filtrów w centralach wentylacyjnych.
2. Odejmij średni opór filtra kompaktowego tej samej klasy. Poproś dostawcę o dane z karty technicznej przy Twoim przepływie.
3. Pomnóż różnicę przez 11,3 kWh i przez liczbę filtrów w centrali. Wynik to roczna oszczędność w kWh dla 3400 m³/h na filtr i 6000 godzin pracy. Na koniec pomnóż ją przez swoją cenę prądu.

Przykład z opisanego zakładu: 70 Pa różnicy razy 11,3 kWh to ok. 790 kWh rocznie na każdy filtr 592×592 mm. Centrala z sześcioma takimi filtrami oszczędza ok. 4 750 kWh rocznie. Jeśli pracuje całą dobę (8760 godzin zamiast 6000), oszczędność rośnie w tej samej proporcji.

Trzy zasady, żeby filtr kompaktowy się zwrócił

1. Porównuj koszt całkowity filtra

Filtr kompaktowy kosztuje więcej niż kieszeniowy tej samej klasy. Skoro energia to ok. 81% kosztu filtra w całym okresie pracy, o opłacalności decyduje opór. Pytaj dostawcę o średni opór w całym okresie pracy, przy Twoim przepływie.

2. Postaw przed nim filtr wstępny

Filtr kompaktowy to filtr dokładny (klasy ePM2,5 i ePM1). Nie powinien zbierać liści, owadów i grubego pyłu. Przed sekcją kompaktową zamontuj filtr wstępny klasy ISO Coarse: matę filtracyjną albo filtr kasetowy G4. Tani filtr wstępny wymieniasz częściej, a drogi filtr dokładny pracuje dłużej.

3. Zadbaj o szczelny montaż

Filtr klasy ePM1 nic nie da, jeśli powietrze ominie go szczeliną przy ramie. Przy zamówieniu dobierz rodzaj uszczelki: wylewaną poliuretanową albo taśmową. Sprawdź też docisk ramki w centrali. Eurovent zaleca, żeby przy każdej wymianie czyścić powierzchnie uszczelnienia i wymieniać naraz wszystkie filtry w przekroju centrali (przewodnik Eurovent).

Kiedy zamiana się opłaca, a kiedy mniej?

Ze wzoru Eurovent wynika, gdzie oszczędność będzie największa. Rośnie razem z:

• czasem pracy centrali (instalacja pracująca całą dobę oszczędza więcej niż biurowa),
• przepływem powietrza i liczbą filtrów w centrali,
• różnicą oporu między obecnym filtrem a kompaktowym.

Przy centrali, która pracuje kilka godzin dziennie, różnica w rachunku będzie mała. Tam ważniejszym argumentem bywa miejsce. Filtr kompaktowy jest płytszy od kieszeniowego, więc mieści się tam, gdzie brakuje miejsca na długie kieszenie. Nasz filtr kompaktowy F8 ma 292 mm głębokości.

→ Wymiary i klasy znajdziesz w kategorii filtry kompaktowe V-bank. Dla porównania zajrzyj też do kategorii filtry kieszeniowe.

Najczęstsze pytania