Obniżenie temperatury wody zasilającej instalację grzewczą często pozwala ograniczyć zużycie energii, szczególnie w systemach współpracujących z pompami ciepła. Zmiana parametrów może jednak spowodować problemy z ogrzewaniem powietrza wentylacyjnego. Nagrzewnica, która wcześniej bez trudu osiągała wymaganą temperaturę nawiewu, zaczyna pracować z niewystarczającą mocą. Przyczyna tkwi przede wszystkim w zmianie warunków wymiany ciepła między wodą a powietrzem.
Jak temperatura wody wpływa na moc nagrzewnicy?
Nagrzewnica wodna przekazuje energię cieplną z przepływającej przez wymiennik wody do strumienia powietrza. Intensywność tego procesu zależy przede wszystkim od różnicy temperatur między obydwoma mediami.
Jeżeli temperatura wody spada, zmniejsza się również ilość ciepła, którą wymiennik może przekazać powietrzu w określonym czasie. Przykładowo nagrzewnica dobrana do parametrów 70/50°C może osiągać znacznie mniejszą moc przy zasilaniu 45/35°C. Rzeczywisty spadek zależy od konstrukcji wymiennika, przepływu wody i powietrza oraz ich temperatur początkowych.
Sama powierzchnia wymiany ciepła pozostaje niezmieniona, dlatego urządzenie nie zawsze może sprostać wcześniejszym wymaganiom.
Dlaczego zwiększenie przepływu wody nie zawsze pomaga?
Pierwszą reakcją na spadek wydajności bywa zwiększenie przepływu czynnika grzewczego. Takie działanie może poprawić przekazywanie ciepła, ponieważ ogranicza wychładzanie wody podczas przepływu przez wymiennik.
Nie oznacza to jednak, że większa wydajność pompy całkowicie zrekompensuje niższą temperaturę zasilania. Możliwości wymiany ciepła ogranicza różnica temperatur między wodą a powietrzem. Zwiększanie przepływu powoduje również wzrost oporów hydraulicznych i zapotrzebowania na energię do pompowania.
Przed zmianą ustawień należy sprawdzić rzeczywisty przepływ wody oraz parametry pracy zaworów regulacyjnych.
Jakie znaczenie ma konstrukcja wymiennika?
Poszczególne nagrzewnice wodne kanałowe różnią się powierzchnią wymiany ciepła, liczbą rzędów rur oraz sposobem prowadzenia czynnika grzewczego. Parametry te wpływają na możliwość wykorzystania wody o obniżonej temperaturze.
W instalacjach niskotemperaturowych często potrzebny jest wymiennik o większej powierzchni lub większej liczbie rzędów. Dzięki temu powietrze może odbierać wymaganą ilość energii mimo mniejszej różnicy temperatur.
Urządzenie dobrane pierwotnie do wysokich parametrów zasilania nie musi więc zapewniać odpowiedniej wydajności po modernizacji źródła ciepła.
Czy przepływ powietrza wpływa na spadek temperatury nawiewu?
Przy niezmienionej mocy grzewczej zwiększenie ilości powietrza przepływającego przez nagrzewnicę zmniejsza jego przyrost temperatury. Problem staje się szczególnie widoczny wtedy, gdy instalacja jednocześnie pracuje z niższą temperaturą wody.
Przykładowo zwiększenie wydajności wentylacji bez ponownego sprawdzenia mocy wymiennika może prowadzić do niedogrzania powietrza nawiewanego. Dlatego ocena pracy nagrzewnicy wymaga uwzględnienia obu przepływów, a nie wyłącznie temperatury czynnika grzewczego.
Jak przywrócić odpowiednią wydajność nagrzewnicy?
Diagnostykę należy rozpocząć od pomiaru temperatury zasilania i powrotu wody oraz temperatury powietrza przed wymiennikiem i za nim. Następnie trzeba sprawdzić przepływy, ustawienia automatyki i stan powierzchni wymiany ciepła.
Jeżeli przyczyną problemu jest wyłącznie obniżenie parametrów zasilania, konieczny może okazać się dobór nagrzewnicy o większej powierzchni wymiany ciepła. Nie zawsze trzeba jednak wymieniać urządzenie. Czasami wystarczy skorygować przepływ wody lub ustawienia regulacji, o ile konstrukcja wymiennika pozwala uzyskać wymaganą moc.
Obniżanie temperatury zasilania powinno zatem poprzedzać sprawdzenie możliwości istniejących nagrzewnic. Pozwala to uniknąć sytuacji, w której modernizacja źródła ciepła prowadzi do niedogrzania pomieszczeń podczas największych mrozów.