Miesięcznik Murator ONLINE

logowanie

Małe instalacje klimatyzacyjne – wskazówki projektowe

tagi tematyczne klimatyzacja
Pierwszym etapem projektowania powinna być zawsze rozmowa z przyszłym użytkownikiem o jego wymaganiach w stosunku do instalacji. Bardzo często potoczne wyobrażenie o funkcji systemu różni się od możliwości poszczególnych urządzeń.

Klimakonwektory

Klimakonwektory to urządzenia wewnętrzne wyposażone w wersji podstawowej w wentylator, wymiennik ciepła i filtr powietrza. Ich zadaniem jest czerpanie powietrza z pomieszczenia, poddawanie go uzdatnianiu w postaci filtracji oraz chłodzenia lub grzania, a następnie – nawiewanie do pomieszczenia. Można spotkać kilka wersji klimakonwektorów:
• kanałowe – montowane w przestrzeni nad stropem podwieszanym,
• sufitowe (kasetonowe) – umieszczane w stropie podwieszanym,
• ścienno-przysufitowe, ścienne i podokienne – umieszczane zgodnie z nazwą.
Wymienniki ciepła (jeden w wersji dwururowej, dwa w wersji czterorurowej) zasilane są w chłód lub ciepło dzięki wodzie przygotowywanej centralnie w agregacie ziębniczym lub kotle grzewczym. Sterowanie wydajnością klimakonwektorów odbywa się za pomocą wielobiegowego wentylatora (zmieniającego strumień powietrza) oraz zaworu trójdrogowego (w niektórych wariantach dwudrogowego), regulującego dopływ wody do wymiennika.
Projektowanie instalacji wykorzystującej klimakonwektory zostało bardzo dokładnie omówione w „Poradniku Projektanta” [5].

Systemy powietrzne CAV, VAV

Systemy, w których zyski (i straty) ciepła pokrywane są za pomocą powietrza, i które nie wymagają montażu dodatkowych urządzeń wewnątrz pomieszczeń, są obecnie najlepszym rozwiązaniem, a to głównie dlatego, że są bardzo „elastyczne” już na etapie projektowania  – pozwalają na dopasowanie instalacji do istniejących warunków, np. dzięki wykorzystaniu istniejącego źródła ciepła (para, energia elektryczna itp.). Systemy te nie wymagają ponadto dodatkowej instalacji rurowej prowadzonej w budynku, ponieważ wszystkie procesy uzdatniania odbywają się w maszynowni. Jedyną trudnością jest rozprowadzenie kanałów powietrza, nierzadko dużych rozmiarów. Do dyspozycji mamy systemy CAV (o stałym przepływie powietrza, w których regulacja zdolności asymilacji zysków ciepła odbywa się poprzez zmianę temperatury powietrza nawiewanego – rys. 2.) oraz systemy VAV (o zmiennym strumieniu powietrza, które dostarczane jest do pomieszczeń ze stałą temperaturą, a regulacja odbywa się poprzez zmianę strumienia powietrza – rys. 3.). Pod względem instalacji system VAV różni się od systemu CAV tym, że przed każdym pomieszczeniem montowany jest regulator przepływu powietrza, który współpracuje z czujnikiem, np. temperatury w pomieszczeniu oraz regulatorem. W systemie CAV regulacja temperatury powietrza nawiewanego polega na sterowaniu wydajnością chłodnicy i nagrzewnicy w centrali klimatyzacyjnej oraz na montażu nagrzewnic strefowych czy też splitów. Zaletą tego systemu jest zdecydowanie niższy koszt inwestycyjny w porównaniu z systemem VAV. Natomiast jego wadą jest stały pobór mocy przez wentylator bez względu na to, jakie jest rzeczywiste zapotrzebowanie obiektu w danej chwili. System ten sprawdza się w pomieszczeniach biurowych, w których występują stałe rozkłady zysków ciepła oraz przebywa w nich względnie stała liczba osób.

W systemie VAV różne zapotrzebowanie poszczególnych stref na ciepło jest wyrównywane przez zmianę natężenia przepływu powietrza doprowadzanego. System ten, ze względu na swoją specyfikę (zmienna ilość powietrza), pozwala na znaczne oszczędności w poborze mocy przez wentylator oraz w wydajności chłodniczej i grzewczej, szczególnie podczas pracy przy niepełnym obciążeniu. Dodatkowym walorem jest możliwość indywidualnej regulacji temperatury w wielu strefach o różnych wymaganiach (chłodzenia i ogrzewania) przy zastosowaniu jednej centrali klimatyzacyjnej. Możliwe jest to dzięki montażowi w każdej z kontrolowanych przestrzeni regulatora VAV (skrzynki) oraz termostatu.

Przy projektowaniu systemów CAV i VAV pomocny jest wcześniej omawiany wykres h-x, pozwalający określić przemiany powietrza oraz wymaganą moc urządzeń (nagrzewnic, chłodnic, nawilżaczy). Wykorzystanie wykresu h-x do projektowania procesów uzdatniania powietrza zostało omówione w artykule dr inż. Doroty Skrzyniowskiej [10].

  • powieksz
    Małe instalacje klimatyzacyjne rys. 2
    System klimatyzacji CAV [7]
  • powieksz
    Małe instalacje klimatyzacyjne rys. 3
    Schemat systemu VAV [9]

Wentylacja oraz klimatyzacja CAV i VAV – projektowanie sieci kanałów

Ważną częścią projektu jest ustalenie sposobu rozprowadzania powietrza po budynku. Kanały powinny być prowadzone bez zbędnych załamań, skrętów, przewężeń. Sieć musi być symetryczna, co zagwarantuje łatwiejszą regulację.
W ramach małych systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych często projektuje się systemy rozdzielne – kanały powietrza służą tylko wentylacji, czyli do doprowadzania minimalnej ilości powietrza świeżego, natomiast za usuwanie zysków ciepła odpowiedzialne są klimakonwektory, klimatyzatory lub inne urządzenia wewnętrzne, omówione w poprzedniej części artykułu. W przypadku domów jednorodzinnych, w których przestrzeń przeznaczona na kanały może być bardzo ograniczona, szczególną uwagę poświęca się rozprowadzeniu powietrza. Aspekty projektowania i prowadzenia kanałów małych, domowych instalacji opisane zostały w poradniku Stowarzyszenia Polska Wentylacja [6].

Straty ciśnienia w przewodach o różnych kształtach i jednakowej powierzchni przekroju [8]

Wybór kształtu przewodu
Przekrój kołowy przewodów powietrznych to optymalny kształt, głównie ze względów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Bardzo często jednak architekci, inwestorzy, projektanci wnętrz lub sami użytkownicy postulują zastosowanie innych przewodów. Ich kształt ma duże znaczenie dla strat ciśnienia (rys. 4.). Wraz z uwzględnieniem kanałów o stosunku boków różnym od 1:1 rosną koszty inwestycyjne, ponieważ zwiększa się ilość materiału użytego do ich produkcji.
Zwiększając obwód kanału, zwiększamy również zyski ciepła z powietrza, jeżeli jest nim prowadzone powietrze klimatyzacyjne, lub straty ciepła w przypadku ogrzewania powietrzem. W obu sytuacjach rosną też koszty eksploatacyjne systemu. Dużo droższe jest ponadto izolowanie kanałów o spłaszczonym przekroju ze względu na większą ilość użytej izolacji.
Przy projektowaniu sieci kanałów należy również pamiętać o umieszczeniu przepustnic regulacyjnych w strategicznych punktach instalacji, aby kontrola strumienia nie odbywała się tylko w przepustnicy w nawiewniku, gdzie przy dużym dławieniu mogą wystąpić szumy.
Ważne jest także zaprojektowanie klap rewizyjnych umożliwiających okresowe czyszczenie instalacji. Jest to szczególnie istotne w przypadku budynków użyteczności publicznej, w których wymagane jest regularne czyszczenie kanałów. Można również tak zaprojektować instalację, aby elementy sieci kanałów spełniały funkcję otworów (na przykład trójnik z zaślepką zamiast kolana).

Partnerzy serwisu

To dzięki tym firmom możemy realizować Wasze potrzeby i zainteresowania

border_left border_right