W zakresie urządzeń służących wentylacji i klimatyzacji jest dużo niejednoznaczności. Na wstępie zdefiniować należy pojęcie wentylacji. Zgodnie z normą: PN-B-01411:1999 Wentylacja i klimatyzacja. Terminologia, wentylacja jest: „zorganizowanym procesem wymiany powietrza w pomieszczeniu”. Klimatyzacja jest to natomiast: „proces nadawania powietrzu wewnętrznemu wymaganych parametrów”. Przed układem klimatyzacji postawione jest zadanie regulacji co najmniej dwóch parametrów termodynamicznych powietrza. Najczęściej monitorowana w pomieszczeniu jest temperatura termometru suchego oraz wilgotność względna powietrza. Jak wynika z powyższego, pojęcia wentylacji i klimatyzacji nie są pojęciami tożsamymi, a wręcz dotyczą zupełnie różnych zagadnień.

     Popularnie używana nazwa: „klimatyzator” sugerować może, że są to urządzenia za pomocą których można realizować pełne procesy klimatyzacyjne. Nie jest to w rzeczywistości prawdą. W znakomitej większości urządzeń nazywanych popularnie „klimatyzatorami” nie ma żadnych możliwości regulacji wilgotności powietrza w pomieszczeniu. Natomiast z wysoką precyzją (±1K) możliwe jest utrzymanie temperatury powietrza na żądanym poziomie.

Systemy alternatywne względem klimakonwektorów
     Instalacja wentylacyjna jest kubaturowo największą instalacją w typowym budynku apartamentowym, biurowym czy użyteczności publicznej. W przypadku dostarczenia wymaganej ilości powietrza zewnętrznego do obsługiwanych pomieszczeń oprócz wymiany powietrza wymagamy jeszcze dodatkowo nadania powietrzu wprowadzanemu do pomieszczenia odpowiednich parametrów. Wówczas taka instalacja (nazywana jest wentylacyjno-klimatyzacyjną bądź klimatyzacyjną) ma znaczący udział w całkowitej kubaturze budynku.
     Instalacje klimatyzacyjne, w których następuje obróbka powietrza w całości w centrali klimatyzacyjnej, a także gdy następuje jedynie strefowe ogrzewanie lub chłodzenie powietrza, pracujące na stałej ilości powietrza, nazywamy instalacjami typu CAV (Constans Air Volume). Regulacja parametrów powietrza wewnętrznego w budynku następuje za pomocą regulacji parametrów powietrza w centrali klimatyzacyjnej przy stałym strumieniu.
     Do zalet tego systemu należy zaliczyć jego prostotę - wszystkie procesy obróbki powietrza odbywają się w jednym miejscu. Można zatem w bardzo prosty sposób kontrolować i nadzorować pracę systemu wentylacyjno-klimatyzacyjnego w budynku. Jest to również system tani inwestycyjnie z powodu niewielkiej ilości dodatkowych elementów regulacyjnych.
     System CAV nie sprawdza się jednak w obiektach, w których występują w tym samym czasie różne obciążenia cieplne pomieszczeń. Przykładowo, jeśli mamy w budynku pomieszczenia biurowe i sporadycznie wykorzystywaną salę konferencyjną obsługiwane za pomocą jednego systemu wentylacyjno-klimatyzacyjnego CAV nie uda nam się zapewnić komfortu cieplnego we wszystkich pomieszczeniach.
     W celu wyeliminowania wyżej wymienionej wady stworzono system VAV (Variable Air Volume). Jest to system opierający się na zmiennej ilości powietrza wentylacyjnego. Regulacja parametrów powietrza nawiewanego odbywa się za pomocą zmiany strumienia powietrza dostarczanego do pomieszczenia, przy zachowaniu stałej temperatury powietrza wentylacyjnego dla całego układu. W systemie przed obsługiwaną przez dany system klimatyzacyjny strefą montowane są regulatory przepływu powietrza. Regulatory te wyposażone są w czujnik temperatury wewnętrznej oraz siłownik przepustnicy sterujący przepływem powietrza w zależności od zmieniającego się obciążenia cieplnego strefy. Jedną strefę może stanowić jedno pomieszczenie lub ich grupa. Istotne jest, aby pomieszczenia znajdujące się w jednej strefie miały zbliżone przebiegi dobowego obciążenia cieplnego. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwa jest eliminacja największej wady systemu CAV, a tym samym dużo bardziej precyzyjna regulacja temperatury w poszczególnych strefach.
     Do zalet systemu VAV zaliczyć można również  niższe koszty eksploatacyjne wynikające z możliwości obniżenia całkowitego strumienia powietrza. VAV jest jednak wciąż systemem, w którym czynnikiem transportującym ciepło jest powietrze, a zatem kubatura instalacji jest znacząca. (...)

Dobór klimakonwektorów
     Dobór urządzeń klimakonwektorowych dla potrzeb wyłącznie chłodzenia pomieszczenia nie jest skomplikowany. Jeżeli zależy nam jedynie na utrzymaniu wymaganej temperatury w pomieszczeniu nie musimy zwracać większej uwagi na takie parametry pracy urządzenia jak dopuszczalna temperatura nawiewu, hałas emitowany przez urządzenie itd.
     Dobór urządzeń klimakonwektorowych dla potrzeb klimatyzacji komfortu cieplnego w pomieszczeniu jest dużo bardziej złożony, jak mogłoby się to wydawać na pierwszy rzut oka.
     Poniżej scharakteryzowane zostały parametry, na które należy zwrócić uwagę podczas doboru klimakonwektorów.

Moc chłodnicza urządzenia
     Bardzo istotny jest fakt, czy dostawca podaje moc jawną (sensible capacity), czy całkowitą urządzenia (total capacity) (większą nawet o kilkadziesiąt procent od mocy jawnej). Różnica pomiędzy mocą całkowitą urządzenia a jego mocą jawną jest moc utajona (latent capacity) będąca mocą konieczną do kondensacji pary wodnej zawartej w powietrzu poddawanemu obróbce. Udział mocy utajonej w całkowitej, uzależniony jest przede wszystkim od sposobu użytkowania pomieszczenia, a w szczególności od ilości emitowanej pary wodnej w pomieszczeniu.

Temperatura powietrza nawiewanego do pomieszczenia
     Jest to parametr wynikowy, uzależniony od mocy chłodniczej urządzenia oraz strumienia objętości powietrza transportowanego przez urządzenie:

gdzie:
V - strumień objętości powietrza płynący przez wymiennik ciepła [m3/h],
ρ - gęstość właściwa powietrza [kg/m3],
Δh - różnica entalpii właściwej powietrza w pomieszczeniu (przed wymiennikiem ciepła) oraz powietrza nawiewanego do pomieszczenia (za wymiennikiem ciepła) [kJ/kg].
(...)

Spiętrzenie wentylatora
(...)

Poziom ciśnienia akustycznego
(...)

Rozdział powietrza
(...)

Pobór prądu i sposób sterowania
     W zależności od potrzeb, klimakonwektor może być sterowany na różne sposoby. W przypadku małych systemów często stosowanym rozwiązaniem jest montaż sterownika naściennego. Zlokalizowany jest on najczęściej w okolicach włącznika światła i daje możliwość dokonania podstawowych nastaw parametrów pracy urządzenia. W przypadku pojedynczych urządzeń możliwe jest również zastosowanie sterownika zdalnego, opartego na czujniku podczerwieni (tzw. „pilot”). Dla dużych systemów zawierających kilkadziesiąt lub kilkaset urządzeń warte rozważenia jest zcentralizowane zarządzanie układem za pomocą systemu BMS (Building Management System). Dzięki temu systemowi można w prosty sposób zarządzać dużymi grupami urządzeń dokonując z jednego miejsca w budynku nastaw w każdym z indywidualnych sterowników. W systemie sterowanym centralnie możliwe jest również zrezygnowanie ze sterowników indywidualnych. Pozbawia się wówczas użytkownika możliwości dokonania nastaw temperatury, bądź prędkości obrotowej wentylatora lub w sposób znaczący tą możliwość ogranicza.

Podsumowanie
     Ze względu na najmniejsze, w porównaniu z konkurencyjnymi systemami wentylacyjnoklimatyzacyjnymi, wymaganiami dotyczącymi przestrzeni koniecznej do wykonania instalacji układy oparte na klimakonwektorach są wyborem bardzo atrakcyjnym. Duży asortyment urządzeń na rynku pozwala na wybór klimakonwektora najlepiej dopasowanego do potrzeb użytkownika: naścienny, podokienny, kanałowy lub kasetonowy. Do niemal każdego rodzaju pomieszczenia odnaleźć można urządzenie, które zaspokoi potrzeby i oczekiwania. Pomimo podanych w poprzednich akapitach ograniczeń, jest to system bardzo elastyczny, który bez większych przeszkód zastosować można w budynkach istniejących (a w szczególności zabytkowych - objętych ochroną konserwatorską), podczas gdy zastosowanie systemu z pełną ilością powietrza wiązałoby się z bardzo poważną ingerencją w konstrukcję budynku. Jest to więc system warty rozważenia w każdej sytuacji.

wydanie 7/2007

CZYTAJ CAŁOŚĆ, ZAMÓW PRENUMERATĘ:

TRADYCYJNĄ                         E-WYDANIE