Klimatyzacja pomieszczeń

• Zasada działania. Ciepłe powietrze unoszące się pod sufit, w wymienniku ciepła, jednostce chłodzącej, schładza się do temperatury około 15C. Wymiennik woda chłodząca?powietrze jest umieszczony w górnej części kanału powietrznego, widocznego po prawej stronie nazwanego przez autorów „studnią grawitacyjną”. Gęstość schłodzonego powietrza rośnie, w kanale powietrznym przepływa ono grawitacyjnie na dół. Na poziomie podłogi powietrze schłodzone albo wpływa bezpośrednio do wnętrza przez kratki wentylacyjne albo płynąc w przestrzeni podwójnej podłogi jest dostarczane bezpośrednio do osób i urządzeń wydzielających ciepło Powietrze ogrzewa się poprzez kontakt z osobami i urządzeniami, gęstość powietrza maleje, unosi się ono ku górze pomieszczenia
Klimowentylator
• Zasada działania urządzeń jest następująca. Do klimakonwektora dostarczone jest kanałem (okrągłym, widocznym w dolnej części na rys. 3) świeże powietrze uzdatnione wstępnie w centrali klimatyzacyjnej, w ilości wynikającej z wymogów higienicznych. Jest to powietrze pierwotne. Powietrze to wypływając z dysz, podsysa część powietrza z pomieszczenia (powietrze wtórne), które dopływa poprzez wymiennik ciepła. Do wymiennika ciepła dopływa woda grzejna lub chłodząca czterema przewodami widocznymi po lewej stronie klimakonwektora. W zależności od chwilowego odciążenia cieplnego pomieszczenia, powietrze wtórne jest ogrzewane lub ochładzane. W okresach, gdy wentylacja jest wyłączona ciepło/chłód przekazywane jest do pomieszczenia na drodze konwekcji.

Regulacja klimakonwektora indukcyjnego jest uproszczona, a więc tańsza, praca cicha w porównaniu z klimakonwektorami wentylatorowymi.


System vav
• Warunki wewnętrzne:
• temperatura powietrza w pomieszczeniu (suchy termometr)
• prędkość powietrza w pomieszczeniu
• wilgotność powietrza w pomieszczeniu
• średni gradient temperatury powietrza w pomieszczeniu
• ilość osób i poziom aktywności fizycznej osób w pomieszczeniu (metabolizm):
- ciepło oddane przez konwekcję
- ciepło oddane przez promieniowanie
- ciepło oddane przez przewodzenie
- ciepło oddane przez oddychanie
• wartość izolacji ubrania
• intensywność oświetlenia
• rodzaj i ilość urządzeń w pomieszczeniu
• poziom głośności w pomieszczeniu
• zapach
• itp.

Warunki zewnętrzne:
• nasłonecznienie
• opady atmosferyczne
• siła wiatru
• pora roku
• itp.
System vav
• Na rysunku obok typowy problem występujący przy ogrzewaniu pomieszczeń biurowych.
Aby zapobiec temu zjawisku należy zachować następujące parametry:
- max DT (ogrzewanie): +11oC
- zalecana min krotność wymian: 3
- Współczynnik K dla szyby < 1,7 W/m2 ok.

Rozdział powietrza w pomieszczeniu wymaga wykorzystania tzw. efektu Coanda: strumień powietrza „pełznie” po suficie zmieniając (wyrównując) temperaturę powietrza nawiewanego w stosunku do temperatury powietrza w pomieszczeniu Minimalna prędkość powietrza, która powoduje efekt Coanda wynosi 1,5 m/s, P total=constant.

Centrala nawiewno-wywiewna
• . Centrala nawiewno-wywiewna dla pomieszczeń basenów: W - powietrze wywiewane (powrotne), N - powietrze nawiewane, S - powietrze świeże, U - powietrze usuwane, Fw - filtr wyciągu, FN filtr nawiewu, Ww - wentylator wywiewny, Wn - wentylator nawiewny, Wr - podwójny wymiennik krzyżowy, P - agregat układu pompy ciepła, N1 - nagrzewnica, N2 - nagrzewnica układu pompy ciepła, CH - chłodnica układu pompy
• ciepła

Klimatyzatory pełnej klimatyzacji
Klimatyzatory pełnej klimatyzacji utrzymują wewnątrz obsługiwanych pomieszczeń nie tylko wymaganą temperaturę, ale także odpowiednią wilgotność względną powietrza. Są produkowane najczęściej na bazie klimatyzatorów chłodząco-ogrzewających poprzez wbudowanie w ich wnętrze nawilżacza powietrza wraz z obwodem regulacji wilgotności względnej powietrza. Mogą mieć własne źródło zimna (klimatyzatory autonomiczne) lub być zasilane z centralnego urządzenia ziębniczego (klimatyzatory nieautonomiczne). W klimatyzatorach autonomicznych skraplacz bywa chłodzony zarówno wodą, jak i powietrzem.

Możliwości montażu klimatyzatora i organizacja przepływu powietrza
Klimatyzatory jednoczęściowe typu monoblok nie mają zbyt wielu możliwości montażowych. Jeśli ich zadaniem jest dostarczanie powietrza świeżego muszą zostać zamontowane w przegrodzie zewnętrznej pomieszczenia (okno, ściana zewnętrzna), natomiast przy pracy w obiegu zamkniętym z użyciem uzdatniaczy powietrza mogą być ustawione praktycznie w dowolnym miejscu.
O wiele więcej możliwości montażu mają klimatyzatory dwuczęściowe, a poszczególni producenci oferują na ogół podobne rozwiązania konstrukcyjne. Jednostki zewnętrzne mogą być montowane w zależności od sytuacji na balkonie, tarasie, elewacji zewnętrznej, dachu. Natomiast jednostki wewnętrzne występują jako wersje:
- przenośne,
- wolnostojące,
- ścienne,
- sufitowe (kasetonowe, panelowe, do sufitów podwieszanych),
- przewodowe (możliwość instalacji klimatyzatora w pomieszczeniu sąsiednim i doprowadzenia powietrza kanałem).

Ogólne, optymalne warunki, jakie powinny być spełnione w stosunku do maszynowni wentylacyjno-klimatyzacyjnyc h można sformułować następująco:

• pomieszczenie maszynowni powinno być usytuowane centralnie do hali basenowej i w sąsiedztwie węzła cieplnego oraz w podziemiu, o ile jest w nim projektowana cała technologia,
• na maszynownię należy przewidywać pomieszczenie o powierzchni wynoszącej ok. 25 % powierzchni basenów, i wysokości w granicach 3,5 do 4,0 [m] w zależności od wielkości instalacji wentylacyjnej projektowanej dla danego obiektu,
• w systemie z recyrkulacją obsługującym halę basenową powinny być przewidywane zespoły nawiewno-wywiewne z czerpniami,
• centrale pozostałych pomieszczeń pomocniczych mogą być lokalizowane osobno lub w zespołach zblokowanych,
• w obu przypadkach zalecany jest odzyskiwanie ciepła za pomocą rekuperatorów zainstalowanych w centralach,
• wentylatory w centralach powinny mieć napęd silnikami dwubiegowymi lub współpracującymi z falownikami, zapewniającymi płynną regulację prędkości obrotowej wentylatora,
• w maszynowni powinny znaleźć się m.in. czerpnia powietrza zewnętrznego oraz izolowane kanały wentylacyjne,
• w instalacji wentylacyjnej powinien być zapewniony swobodny dostęp do czerpni i wyrzutni powietrza (na zewnątrz),
• warunkiem koniecznym dla prawidłowego funkcjonowania instalacji jest zastosowanie pełnego zestawu systemu automatyki i sterowania.

Wszędzie tam, gdzie istnieją warunki do wbudowania klimatyzatora w sufit podwieszony użytkownik ze strony firmy ACSON ma propozycję zastosowania modelu kasetonowego ACK z nawiewem 4-stronnym, pokrywającego zakres mocy chłodniczej od 5,0 kW do 14,0 kW. Elegancko zaprojektowany panel o grubości zaledwie 28 mm łatwo komponuje się w dowolny wystrój wnętrza. Całkowita wysokość kasetonu wynosi 335 mm. Naturalnie już przewidziany jest bezprzewodowy sterownik z zaawansowanymi funkcjami zapewniający całkowitą kontrolę nad pracą klimatyzatora. Do najbardziej praktycznych można tu zaliczyć: zegar programowalny z wyprzedzeniem do 15 godzin, automatyczna zamiana kierunku nadmuchu, automatyczny tryb oszczędzania energii, osuszanie powietrza, 3 prędkości obrotów wentylatora i automatyczny wybór obrotów wentylatora. Urządzenie ma wbudowaną wysokociśnieniową pompkę skroplin, umożliwiającą podniesienie wody na wysokość 500 mm i bezproblemowe jej odprowadzenie z urządzenia. Ponadto pompka ma wbudowany pływak do kontroli poziomu skroplin.

Szczególnie szeroka oferta klimatyzatorów kanałowych ACC i ADB o mocach od 2,8 kW do 125,0 kW sprawia, że cieszą się największym zainteresowaniem ze strony projektantów i inwestorów. Idealne do obiektów handlowych i mieszkalnych. Oferują komfort i wygodę użytkownikowi. Łatwa instalacja i montaż przy użyciu kompletnych zestawów akcesorii do rozprowadzenia powietrza. Są odpowiedzią konstruktorów ACSON na potrzeby klimatyzowania pomieszczeń o dużych kubaturach, gdzie wymaga się kilku punktów nawiewnych. Urządzenia tego typu posiadają imponujący spręż dyspozycyjny 150 Pa. umożliwiający zastosowanie bardzo długich kanałów. Uniwersalność i elastyczność w projektowaniu kanałów sprawia, że ich montaż jest prostszy. Można dobrać dowolny kształt i rozmiar nawiewnika (elastyczność przy projektowaniu architektury wnętrz). Urządzenia serii ACC posiadają w standardzie przewodowy sterownik SLM prosty w obsłudze o estetycznym wyglądzie. Dla większej wygody dostarczany jest z dodatkowym zdalnym pilotem.

Niniejszy artykuł dotyczy głównie klimatyzatorów, jednakże granica podziału na klimatyzatory i centrale klimatyzacyjne jest bardzo płynna i zależy przede wszystkim od indywidualnych rozwiązań konstruktorów czy projektantów. Funkcje, jakie spełniają oba typy urządzeń, są podobne, często nawet jednakowe, dlatego przyjmijmy, że w dalszej części opracowania nazwa „klimatyzatory” określać będzie urządzenia:
• lokalizowane wewnątrz obsługiwanych pomieszczeń lub w niewielkiej od nich odległości,
• o stosunkowo niewielkim strumieniu objętości powietrza, wynoszącym zazwyczaj od kilkuset do kilkunastu tysięcy m3/h,
• obsługujące jedno, a w wyjątkowych wypadkach najwyżej kilka pomieszczeń.

Centrale klimatyzacyjne montowane są w jedną całość z podzespołów i elementów na miejscu przeznaczenia, wymagają najczęściej osobnego pomieszczenia i sieci przewodów rozprowadzających powietrze do pomieszczeń. Z kolei klimatyzatory są urządzeniami wykonywanymi w całości w fabryce i zawierają we wspólnej obudowie wszystkie elementy do uzdatniania powietrza, z automatyką i wentylatorem włącznie. Klimatyzatory charakteryzują się na ogół mniejszym niż centrale strumieniem objętości powietrza, mniejszą mocą chłodniczą, bardzo zwartą budową, a co za tym idzie małymi gabarytami. Ich istotną zaletą jest brak konieczności budowy instalacji klimatyzacyjnej czy wyodrębniania pomieszczenia na centralę klimatyzacyjną. Nadają się więc idealnie do klimatyzacji pomieszczeń w budynkach istniejących, w których najczęściej nie ma możliwości umieszczenia dodatkowych instalacji wewnętrznych. Spisują się również doskonale przy obsłudze pomieszczeń o zróżnicowanych obciążeniach cieplnych czy różnych wymaganych parametrach powietrza.
Duża liczba klimatyzatorów dostępnych w chwili obecnej na rynku, estetyka wykonania oraz różnorodność konstrukcji stwarzają praktycznie nieograniczone możliwości wkomponowania tych urządzeń w pomieszczenie. Mają one najczęściej możliwość płynnej lub skokowej regulacji wydajności nawiewanego powietrza, jego temperatury i wilgotności. Zastosowanie elektroniki pozwala na zdalne sterowanie pracą klimatyzatorów za pomocą pilota i precyzyjne utrzymywanie parametrów powietrza (oczywiście przy zastosowaniu urządzenia o odpowiedniej wydajności).