Firm ETIS zaprojektowała klimatyzację w jednym z większych obiektów o charakterze biurowym w Polsce z okresu międzywojennego w Dyrekcji Okręgowej Kolei Państwowych w Warszawie.

Monumentalny zespół budynków Dyrekcji Okręgowej Kolei Państwowych w Warszawie (pierwotna nazwa) przy ul. Targowej 72 został zrealizowany w latach 1928 – 1929 wg projektu architekta Mariana Lalewicza w stylu modernistycznym z elementami klasycyzującymi. Kompleks siedmiu budynków powstał na podłużnej prostokątnej działce, która była pozostałością po spalonym przez Rosjan w 1915 r. dworcu petersburskim. Nowy zespół podzielony został na dwie części: biurową z pięcioma dużymi budynkami (opracowanie dotyczy tych budynków połączonych ze sobą funkcjonalnie)  i mieszkalną z dwoma mniejszymi.

O wielkości głównego obiektu  najlepiej mówią liczby:

• powierzchnia zabudowy 4 300 m²,

• powierzchnia użytkowa  35 000 m²,

• kubatura blisko 100 000 m³,

• powierzchnia elewacji ok. 19 000 m²,

• obwód elewacji ok. 800 m,

• ilość pomieszczeń: 700.

Rys. 1. Widok elewacji budynku

To jeden z największych obiektów o charakterze biurowym w Polsce. Dominującą zasadą kształtowania kompozycji jest symetria i związana z tym osiowość układu. Budynek główny dominuje centralnie wysokością i wyróżnia się płaskim attykowym dachem (rys. 1.). Narożniki budynku centralnego połączone są prześwietlonymi łącznikami z oskrzydlającymi go czterema nieco niższymi budynkami w symetrycznym trójosiowym wydłużonym układzie. Wydzielają one cztery podłużne, półotwarte dziedzińce. Budynki posiadają prosty układ korytarzy wewnętrznych z klatkami schodowymi na szczytach (rys. 2.).

Rys. 2. Układ grupy budynków

Rys. 3. Rzut piętra segmentu C z zaproponowanym rozwiązaniem klimatyzacji z dwóchagregatów zlokalizowanych w części A i D

Opis modernizacji układu klimatyzacji

Po wielu latach eksploatacji, w związku ze zwiększającymi się wymogami w zakresie komfortu cieplnego dla osób, a także dla sprzętu, kolejne modernizacje obiektu w zakresie urządzeń schładzających powietrze nie upiększały elewacji. Dzięki usunięciu zewnętrznych jednostek pojedynczych systemów split, wespół z modernizacją struktury powierzchni budowlanej, budynek świecić będzie dawnym blaskiem i pretendował do najładniejszych obiektów w Polsce wśród tych, których struktura zewnętrzna i wewnętrzna jakimś cudem uchroniła się w czasie pożóg wojennych.

SYSTEM VRF

Proponowany nowy system zapewnia kompleksowy układ chłodzenia dla całego budynku. Przyjęte rozwiązanie oparte na bezpośrednim odparowaniu czynnika chłodniczego umożliwia dowolne modelowanie układów przewodów rurowych. Eliminuje przypadkową możliwości zalania wodą zabytkowej materii, i co najważniejsze zajmuje małą przestrzeń.

Wiele innowacyjnych rozwiązań i cech charakterystycznych systemów ze zmiennym przepływem czynnika chłodniczego powoduje, iż stanowią one coraz mocniejszą alternatywę dla systemów bazujących na wodzie lodowej.

Funkcje systemu klimatyzacji

Przeznaczenie budynku z racji nadzoru nad jedną z większych firm w Polsce posiada w swym wnętrzu dużą ilość gabinetów, sal konferencyjnych oraz pomieszczeń o specjalnym przeznaczeniu. Klimatyzowane będą wszystkie pomieszczenia biurowe oraz sale konferencyjne (z wyłączeniem serwerowni).

Układ budynku został podzielony na następujące strefy:

• Segmenty A, B, D, E – każde piętro jest osobną strefą obsługiwaną przez jeden agregat,

• Segment C posiada system mieszany tzn. agregaty zlokalizowane w segmentach A oraz D obsługują po dwie połowy kondygnacji znajdujące się po stronie tych agregatów (rys. 3.).

Zaprojektowano system klimatyzacji z bezpośrednim odparowaniem czynnika chłodniczego typu VRF np. serii Multi V III Heat Pump opartej na agregatach serii ARNU…LT3 firmy LG (rys. 5.).

Ogólne zestawienie urządzeń:

• agregaty zewnętrzne – 26 szt.

• jednostki wewnętrzne ścienne – 738 szt.

Jedną z pereł jest Sala Prezydium o powierzchni blisko 150 m2, kilka lat temu odświeżona, wysokości dwóch kondygnacji, w której między pilastrowymi kolumnami zostały zaprojektowane ścienne klimatyzatory typu ArtCool Galeria połączone z malarstwem Dwurnika. Urządzenia te posiadają możliwość wypełnienia całej powierzchni frontu urządzenia dowolnym obrazem, przez co uzupełnienie wystroju wnętrza najbardziej reprezentacyjnych pomieszczeń o charakterze zabytkowym nie zakłóca i nie szpeci istniejącego wystroju wnętrza (rys. 4) .

Jednostki zewnętrzne

Jednostki zewnętrzne (agregaty skraplające) systemów ze zmiennym przepływem czynnika chłodniczego są wyposażone w sprężarki o różnej wydajności. Poprzez odpowiednio wybraną konfigurację poszczególnych jednostek zewnętrznych tworzy się instalację o łącznej wydajności chłodniczej dopasowanej do potrzeb danego systemu.

Zespół agregatów skraplających tworzy jedna jednostka nadrzędna (z jedną sprężarką o płynnej regulacji wydajności, pozostałe sterowane zał./wył.)) oraz jednostki podrzędne. Płynną regulację wydajności zapewnia jedna z sprężarek w jednostce nadrzędnej, która jest sterowana inwerterowo (przemiennikami częstotliwości). W miarę wzrostu obciążenia cieplnego budynku, zostaje załączona sprężarka o płynnej regulacji wydajności, następnie zostają załączane sprężarki o stałej wydajności w jednostce nadrzędnej (master) i kolejno w jednostkach podrzędnych (slave). W ten sposób możliwe staje się precyzyjne kontrolowanie przepływu czynnika w obiegu chłodniczym adekwatnie do obciążenia systemu.

Dzięki zastosowaniu przy każdej jednostce wewnętrznej elektronicznego zaworu rozprężnego możliwe jest osiągnięcie wysokiej precyzji w zakresie utrzymania zadanej wartości temperatury w pomieszczeniu.

Jednostki zewnętrzne zlokalizowano na poddaszach poszczególnych segmentów.

Charakterystyczne cechy układu:

• wysoka niezawodność (zamienna praca sprężarek, płynny rozruch, kontynuacja pracy, nawet w momencie awarii sprężarki lub jednostki wewnętrznej, zdalny monitoring);

• zwiększony komfort w klimatyzowanych pomieszczeniach (możliwość pracy dowolnej ilości jednostek wewnętrznych w systemie, precyzyjna kontrola temperatury w pomieszczeniu z uwagi na płynną regulację prędkości obrotowej wirnika sprężarki oraz zastosowanie elektronicznych zaworów rozprężnych, niski hałas jednostek wewnętrznych i zewnętrznych);

• wysoka efektywność energetyczna (brak cieczy pośredniczących w systemie, zastosowanie czynnika chłodniczego R410A, płynna regulacja prędkości obrotowej sprężarki);

• uproszczone projektowanie (duża wydajność przyłączeniowa  jednostek wewnętrznych, praca w niskich temperaturach powietrza zewnętrznego, długie linie freonowe, kompaktowe wymiary urządzeń zewnętrznych i wewnętrznych umożliwiające efektywne gospodarowanie przestrzenią użytkową);

• uproszczony montaż (prostota i dowolność łączenia jednostek wewnętrznych i zewnętrznych, redukcja średnicy przewodów z uwagi na zastosowanie czynnika chłodniczego R410A o wysokiej jednostkowej wydajności chłodniczej, kompaktowe wymiary, możliwość dowolnego kierunku wyprowadzenia przewodów czynnika z jednostki zewnętrznej.).

Zalety systemu VRF - z bezpośrednim odparowaniem czynnika:

• wyższe wartości współczynników efektywności energetycznej EER i COP

• mniejsze średnice przewodów czynnika przy jednostkach wewnętrznych przekładają się na większą elastyczność sposobu prowadzenia przewodów;

• niższe koszty związane z zakupem przewodów z uwagi na mniejsze średnice;

• możliwość grzania w dowolnym momencie (dotyczy to szczególnie okresów przejściowych);

• brak konieczności regulacji instalacji chłodniczej po montażu, łatwy i szybki rozruch instalacji;

•  szybki czas reakcji w odniesieniu do systemów wodnych;

•  uproszczony proces tworzenia rozbudowanych systemów sterowania i podłączenia do systemu BMS, możliwość indywidualnego naliczania kosztów eksploatacji w standardowym oprogramowaniu sterownika, a w przypadku systemów sterowania urządzeń systemu wody ziębniczej bardziej skomplikowany dobór systemu sterowania i wyższe koszty automatyki;

• brak konieczności opróżniania instalacji w okresie zimowym lub obniżającego sprawność napełniania instalacji roztworem glikolu.

Centralne sterowanie

Sterowanie jednostek wewnętrznych realizowane jest bezprzewodowymi lub przewodowymi pilotami osobno dla każdej jednostki wewnętrznej. Sterowanie jednostek kanałowych dla klimatyzacji „Sali Prezydium”przewidziano przez sterowniki przewodowe – jako opcja wymienna do wyboru przez Inwestora, a w tej opcji możliwe jest również grupowanie urządzeń do jednego sterownika. Pracą systemu klimatyzacji zarządzać będzie jednostka centralna, optymalizująca warunki pracy urządzeń w systemie. Zarządca budynku może dowolnie kreować zakres możliwych do nastawy parametrów przez poszczególnych użytkowników – osobno dla każdego urządzenia, również w zależności od pory dnia. Ograniczenie jest przypisane do wszystkich lub do wybranej grupy jednostek wewnętrznych i zapewnia optymalne wykorzystanie jednostek wewnętrznych oraz ogranicza zużycie energii elektrycznej.

Rolę sterownika nadrzędnego pełni ACP, specjalizowany komputer do zastosowań przemysłowych. W ramach wykonawstwa przewidziana została dostawa komputera PC wraz z oprogramowaniem AC Manager i wykonanie połączenia komunikacyjnego z ACP. Układ wykorzystuje protokół komunikacyjny LGAP (odmiana protokołu komunikacyjnego RS485) i umożliwia komunikację z innymi systemami zarządzania budynkiem BMS np. w systemie LONWORKS lub BACNET dzięki dostępnym bramkom sieciowym LGE. Sterownik centralny umożliwia nastawy wszystkich jednostek wewnętrznych z poziomu oprogramowania komputerowego. Po włączeniu komputera PC do sieci LAN budynku i Internetu możliwe jest zdalne powiadamianie o stanach alarmowych adresata w dowolnym miejscu (MAIL). Po skonfigurowaniu urządzenia możliwe jest zdalne zalogowanie się do systemu i zarządzanie instalacją klimatyzacji oraz zdalny monitoring parametrów z PC wyposażonego w oprogramowanie AC Manager.

Dlaczego układy VRF LGE?

Klimatyzacja nie istnieje bez automatyki. Automatyka w dzisiejszych czasach nie istnieje bez elektroniki. Każdy z nas ma na co dzień styczność z różnym sprzętem AGD, wybrani mają styczność z automatyką przemysłową. Firma LGE jest obecna w każdej dziedzinie życia związanej z elektroniką: telefonia komórkowa, sprzęt AGD, monitory i telewizory, aparaty fotografi czne, nagrywarki DVD, komputery, automatyka przemysłowa (szczególnie falowniki – typowy element zapewniający zmienną wydajność silników, również takich jak w sprężarkach). Firma LGE jest jedną z wiodących w dziedzinie klimatyzacji pod względem termodynamicznym, a przy tak bogatym zapleczu od strony elektroniki staje się konkurencyjna pod względem stosunku jakości do ceny. Układy LGE zapewniają komfort w pomieszczeniu dzięki obróbce powietrza w zakresie:

•  chłodzenia,

•  ogrzewania,

•  osuszania,

• oczyszczania.

Standardowo układ klimatyzacji służy do chłodzenia pomieszczeń. W ofercie układów LGE znajdują się produkty przeznaczone do pracy w trybie chłodzenia, w trybie grzania oraz układy pozwalające na wymianę ciepła pomiędzy poszczególnymi segmentami budynku (Heat Recover – gdy wybrane pomieszczenia potrzebują chłodzenia a inne w tym samym czasie grzania).Dla każdego użytkownika dużą rolę odgrywa również niezawodność, estetyka i bogaty wybór wzornictwa i tu pod każdym względem LGE jest liderem od wielu lat. Nad projektem pracowali: mgr inż. Bogdan Karwowski, mgr inż. Anna Kaczorowska, sprawdzający mgr inż. Paweł Kosmalski oraz zespół opracowujący.

Spółka Etis zaprojektowała i wykonała instalację chłodzenia powietrza w oparciu o system VRF LGE również między innymi w Urzędzie Marszałkowskim Województwa Małopolskiego w Krakowie, w Sądzie Apelacyjnym w Gdańsku, w Sądzie Okręgowym w Siedlcach, w budynkach biurowych Nadleśnictwa w Siedlcach, Łochowie, Łukowie, w oddziałach ZUS w Warszawie i Rybniku oraz w wielu innych obiektach.