Kilka powodów, dlaczego klimatyzacja?
Systemy klimatyzacji komfortu, sq coraz powszechniej obecne w naszym otoczeniu. W biurach wysokiej klasy, centrach handlowych, ekskluzywnych butikach czy rezydencjach sq wręcz standardem, ale nierzadko możemy je spotkać również, w mniejszych punktach usługowych ba, nawet w kioskach ruchu, czy domach. Jednym słowem klimatyzatory sq częścig wyposażenia pomieszczeń, w których przebywamy i nie jest to tylko przejawem snobizmu, często koniecznościq, a czasami efektem ekonomicznej kalkulacji. Z czego wynika fakt, że jeszcze niedawno doskonale radziliśmy sobie bez klimatyzacji, a teraz często jest ona koniecznością? Klimat nam się nie zmienił, mimo alarmujących komunikatów o efekcie cieplarnianym, lata nie są ani dużo bardziej gorgce, ani dużo bardziej zimne. Myślę, że można tu upatrywać dwa główne powody. Pierwszy to nowe technologie w budownictwie. Znacznie poprawiona izolacyjność przegród powoduje, że wymiana ciepła pomiędzy środowiskiem zewnętrznym i wewnętrznym jest dużo mniej intensywna, zarówno zimq, jak i latem. Modne przeszklone powierzchnie powodują, że nasłonecznienie pomieszczeń jest intensywne, a szczelność stolarki okiennej blokuje odprowadzenie ciepła przez infiltrację i pozostawia jedynie kontrolowanq wentylację, poprzez nawietrzaki, czy za pomocą urządzeń mechanicznych. Zawsze oznacza to jedno - mniej powietrza wentylacyjnego i mniej odprowadzonego ciepła. Drugi powód to obciążenie sprzętem. Jeszcze całkiem nie tak dawno na wyposażeniu stanowiska biurowego z urządzeniami, które generowały ciepło był co najwyżej kalkulator i lampka, dzisiaj bez komputera nie da się pracować, a często mamy jeszcze drukarkę. Nawet w domach liczba sprzętu audio i video czy ozdobnego, halogenowego oświetlenia, a co za tym idzie urządzeń będących źródłem ciepła jest znacznie większa niż kiedyś.
Rodzaje klimatyzatorów i systemów
Split. Najczęściej spotykanym klimatyzatorem jest urządzenie typu split. które składa się z jednostki zewnętrznej (podstawowe elementy układu chłodniczego wchodzące w skład tej części to wymiennik czynnik chłodniczy/powietrze, sprężarka, zawór rozprężny i zawór czterodrogowy w modelach chłodząco-grzejących), oraz z jednostki wewnętrznej, której podstawowym elementem chłodniczym jest wymiennik ciepła (czynnik chłodniczy/powietrze).
Multi split. Rozwinięcie tego urządzenia stanowią systemy multi split z 2, 3, lub 4 jednostkami wewnętrznymi i jedną jednostką zewnętrzną. Zasada budowy tych systemów jest podobna do urządzeń split, czyli w jednostce zewnętrznej znajdują się jeden lub dwa „obiegi chłodnicze" (sprężarka, wymiennik, zawór rozprężny), a w jednostkach wewnętrznych-wymiennik. Największym systemem multi split jest system z 8 jednostkami wewnętrznymi. Konfiguracja tego systemu wygląda inaczej, ponieważ w jednostce zewnętrznej oraz wewnętrznej znajdują się podzespoły instalacji chłodniczej takie, jak w klimatyzatorze split, ale pomiędzy nimi znajduje się jeszcze jeden element - dodatkowy rozdzielacz, który precyzyjnie reguluje ilość czynnika dopływającego do wymiennika jednostki wewnętrznej. Najbardziej zaawansowanym technologicznie systemem klimatyzacji opartej o bezpośrednie odparowanie czynnika w jednostkach wewnętrznych są tzw. systemy ze zmiennym przepływem (VRF Variable Refrigerant Flow). W tych systemach liczba jednostek wewnętrznych sięga 48, a zawory rozprężne są umieszczone bezpośrednio przy jednostkach wewnętrznych.
Jak prawidłowo dobrać klimatyzator z bezpośrednim odparowaniem?
Drugim istotnym - po mocy chłodniczej - kryterium doboru jest poziom hałasu. Tutaj również warto zwrócić uwagę na parę aspektów. W katalogach poziom ciśnienia akustycznego najczęściej jest podawany na podstawie pomiarów laboratoryjnych zgodnych z normą ISO 3744. Norma ta zakłada pomiar w tzw. przestrzeni otwartej, czyli w przestrzeni, w której fala akustyczna nie ulega odbiciu, odległość z jakiej dokonuje się pomiaru wynosi najczęściej 1 lub 10 m. W warunkach rzeczywistych rzadko występują przestrzenie otwarte, jednostki są sytuowane na ścianach, pomiędzy budynkami, gdzie dźwięk ulega często wielokrotnemu odbiciu. Jeszcze inaczej sprawa ma się w przypadku jednostek wewnętrznych. W pomieszczeniach pomiarów dokonuje się zgodnie z PN-87/B-02156, która uwzględnia chłonność akustyczną pomieszczenia, czyli zdolność do pochłaniania dźwięku przez wyposażenie badanego pomieszczenia. W związku z tym podane wartości w katalogu najczęściej nie odpowiadają rzeczywistym pomiarom terenowym, a służyć mogą jedynie do porównania urządzeń, klasyfikowania ich z punktu widzenia poziomu hałasu. Innym istotnym kryterium jest efektywność energetyczna. Zależy ona głównie od: jakości podzespołów, czynnika chłodniczego, sterowania. Na przestrzeni ostatnich 10 lat efektywność energetyczna urządzeń klimatyzacyjnych, której miarą jest wskaźnik EER, wzrosła prawie dwukrotnie. Śledząc to na konkretnym przykładzie jednego z producentów, w roku 2001 jedna z bardziej reprezentacyjnych jednostek: klimatyzator ścienny o mocy 2.5 kW miała wskaźnik EER na poziomie 2,76, w roku 2011 ten model ma wskaźnik EER 4,72, a na przyszły rok zapowiadane są urządzenia o wskaźniku EER ponad 5,0. Czym to jest spowodowane? Pierwszy duży skok to rok 2002 i 2003, czyli wprowadzenie sprężarki z płynną regulacją wydajności, a dokładnie ze sterowaniem inverterowym. Precyzyjne dopasowanie bieżącej wydajności klimatyzatora do zapotrzebowania chłodu spowodowało spadek zapotrzebowania na energię ok. 30%. Następna była zmiana czynnika chłodniczego. Czynnik Rl 1 i R22 wycofywany ze względów na ustawę SZWO został zastąpiony początkowo przez R407C, a obecnie przez R410A i to właśnie ten ostatni czynnik pozwolił na zmniejszenie wielkości urządzeń: sprężarek i wymienników, co pociągnęło zmniejszenie zapotrzebowania na energię elektryczną. Efektywność energetyczną szczególnie w ujęciu sezonowym (czyli przy zmiennej wydajności i zmiennych wartościach temperatury) poprawiają również systemy sterowania pracą urządzeń: np. system V-PAM, l-PAM (optymalizujący wydajność sprężarki głównie w cyklu startowym), czy programy pracy pozwalające na zarządzanie pracą urządzenia (program czasowy, nastawa temperatury dyżurnej, czy ograniczenia dla temperatury nastawionej).
Ważnym też kryterium doboru klimatyzatora jest instalacja skroplinowa. Jak każda instalacja kanalizacyjna (a taką jest instalacja skroplinowa) wymaga ona odpowiednich spadków, które wymuszają konieczność wygospodarowania odpowiedniej przestrzeni instalacyjnej. Determinuje to często wybór jednostki wewnętrznej na jednostkę wyposażoną w pompę skroplin lub bez takiego wyposażenia, determinuje to również często lokalizację jednostki. Zdecydowanie najlepszym i najpewniejszym rozwiązaniem jest odprowadzenie skroplin grawitacyjnie, nie zawsze jednak jest to możliwe.
Moc chłodnicza - najważniejsze kryterium doboruMusi ona mieć taką wielkość, oby odebrać zyski ciepła z klimatyzowanego pomieszczenia. Z kolei zyski ciepła obliczamy na podstawie bilansu ciepła uwzględniającego temperaturę zewnętrzną i wewnętrzną oraz zyski m.in. od nasłonecznienia, ludzi, urządzeń, oświetlenia, i zyski wilgoci ze źródeł występujących w danym pomieszczeniu (najczęściej są to osoby i potrawy, ewentualnie powietrze wentylacyjne). W tym momencie należy zwrócić uwagę na jeden szczegół. Dane katalogowe klimatyzatorów podawane są w większości dla warunków zgodnych z programem badawczym EUROVENT (organizacji producentów urządzeń klimatyzacyjnych zajmującej się m.in. weryfikacją danych technicznych podawanych przez wytwórców urządzeń klimatyzacyjnych).
Wynoszą one:
Odstępstwo od tych wielkości powoduje zmianę wydajności urządzenia, a odstępstwa są zasadniczo nieuniknione. Biorą się one stgd, że wartości temperatury reguluje najczęściej PN-78/B-03421 dla temperatury wewnętrznej i PN-78/B-03420 dla temperatury zewnętrznej i wynoszą one dla stref klimatycznych występujących w Polsce 28 lub 30°C - temperatura zewnętrzna, oraz ok. 24°C temperatura wewnętrzna.
W jaki sposób wpływa to na wydajność klimatyzatora?
Dla obecnych urządzeń różnica wydajności pomiędzy warunkami katalogowymi, a skrajnymi dopuszczalnymi warunkami może wynosić nawet 50%, ale szczegółową informację powinniśmy otrzymać od producenta.
Ile zależy od właściwego montażu?
Prawidłowy dobór mocy urządzenia to jednak tylko połowa sukcesu, ponieważ celem klimatyzacji jest zapewnienie komfortu w pomieszczeniu klimatyzowanym, a na to ma - oprócz wymaganej mocy chłodniczej - również wpływ odpowiedni montaż jednostki wewnętrznej. Oznacza to, że należy tak dobrać jednostkę wewnętrzną do pomieszczenia, aby:
W tym przypadku istotny jest typ jednostki wewnętrznej. Dla przykładu: