- Jak określić potrzebną moc urządzeń chłodniczych?
- Jak ochłodzić powietrze?
- Jak określamy efektywność chłodzenia?
- Jakie są rodzaje klimatyzatorów?
- Jak użytkować klimatyzację?
Jak określić potrzebną moc urządzeń chłodniczych?
Określenie zapotrzebowania na moc chłodzenia jest dość skomplikowane i wymaga uwzględnienia wielu czynników zewnętrznych (orientacji względem stron świata, wielkości i rodzaju oszklenia, izolacji cieplnej ścian) oraz wewnętrznych (mocy urządzeń wytwarzających ciepło, akumulacji cieplnej przegród czy liczby przebywających osób).
Szczególnie wysokie zapotrzebowanie na moc chłodniczą występuje w tzw. budynkach pasywnych zorientowanych dużą powierzchnia oszklenia w kierunku południowym lub południowo-zachodnim.
W takich domach konieczne jest instalowanie osłon przeciwsłonecznych - markiz, rolet - co w pewnym stopniu ogranicza nadmierne nagrzewanie promieniami słonecznymi. W typowych warunkach użytkowania można przyjąć jako bazową moc chłodzenia wartość 100-120 W/m2. Oczywiście przy długotrwałych upałach należy liczyć się z tym, że nie zawsze możliwe będzie uzyskanie zadawalającej temperatury wewnątrz pomieszczenia.
Jak ochłodzić powietrze?
Efekt chłodzenia można uzyskać dzięki procesowi odparowania wody, uzyskiwanego np. dzięki wentylatorom lub wytwarzaniu mgły wodnej, ale podstawowy i skuteczny sposób chłodzenia zapewniają urządzenia sprężarkowe - klimatyzatory, działające w podobny sposób jak domowa chłodziarka. Konstrukcyjnie mogą tworzyć pojedyncze, kompaktowe urządzenie lub rozdzielone na zespół wewnętrzny i zewnętrzny połączony rurami tworzącymi obieg chłodniczy.
Efekt chłodzenia uzyskuje się na skutek zjawiska pobierania ciepła przy rozprężaniu czynnika chłodniczego - freonu. Obieg pracuje w następujący sposób: sprężarka tłoczy czynnik chłodniczy poprzez skraplacz, gdzie zostaje on wstępnie schłodzony. Po dojściu do kapilary następuje gwałtowne jego rozprężenie, co znacząco obniża temperaturę i poprzez parownik następuje wychłodzenie strumienia powietrza nawiewanego przez wentylator.
Czynnik chłodniczy, który pobrał ciepło z przepływającego powietrza wraca do sprężarki i proces chłodzenia biegnie na nowo. Obieg z dodatkowymi elementami może pracować również jako urządzenie grzewcze tzw. pompa ciepła, gdy parownik i skraplacz zamienią się rolami. Klimatyzator można wtedy wykorzystać jako urządzenie dogrzewające w chłodne dni wiosną czy latem. W rzeczywistości klimatyzator zawiera jeszcze wiele elementów sterujących jego pracą i zabezpieczających przed uszkodzeniem, a obieg czynnika musi zapewniać absolutną szczelność.
Jak określamy efektywność chłodzenia?
Dobór urządzeń chłodzących zależy od powierzchni/kubatury pomieszczenia, wymaganej efektywności obniżenia temperatury i innych funkcji, które może pełnić klimatyzator. Podstawowym parametrem decydującym o wyborze będzie moc chłodnicza podawana przez producentów jako moc nominalna (obliczeniowa), gdyż rzeczywista wydajność chłodzenia czy ogrzewania zmienia się zależnie od różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz domu.
Producenci często podają również kubaturę lub powierzchnię pomieszczenia, do jakiej w przeciętnych warunkach użytkowania przeznaczone są konkretne modele klimatyzatorów. Z kolei efektywność energetyczną urządzeń określają wskaźników SEER (dla chłodzenia) i SCOP (dla ogrzewania), co oznacza, ile razy pozyskana moc chłodnicza czy grzewcza będzie większa od mocy pobranej z sieci elektrycznej. Czym wyższe wartości tych wskaźników, tym urządzenie będzie bardziej energooszczędne.
Rozwiązania funkcjonalne klimatyzatorów
Zależnie od możliwości technicznych i wymaganej efektywności chłodzenia, do wyboru mamy klimatyzatory typu compact, split lub multi-split. Zasadnicze różnice między nimi to lokalizacja sprężarki oraz skraplacza i parownika, co decyduje o efektywności i komforcie użytkowania.
W klimatyzatorach typu compact wszystkie elementy umieszczone są w jednej obudowie i są wykorzystywane najczęściej jako urządzenia przenośne, a do ich funkcjonowania wystarczy wyprowadzenie rury wylotowej powietrza na zewnątrz domu. W praktyce służą raczej do wytworzenia strumienia chłodnego powietrza skierowanego w miejsce przebywania ludzi, gdyż ich efektywność jest stosunkowo niewielka i najczęściej nie wystarcza do schłodzenia całego pomieszczenia. Wynika to z konieczności zapewnienia dużego dopływu powietrza zewnętrznego, niezbędnego do chłodzenia skraplacza, które miesza się z powietrzem w chłodzonym pomieszczeniu.
Lepszą efektywnością charakteryzują się klimatyzatory przenośne wyposażone w dwururowy obieg powietrza schładzającego skraplacz, co eliminuje konieczność zapewnienia pośredniego nawiewu powietrza zewnętrznego. Wadą tych klimatyzatorów jest również duży poziom wytwarzanego hałasu, zwłaszcza przez wbudowaną sprężarkę. Zależnie od modelu, urządzenie może również pracować jako osuszacz powietrza bądź pompa ciepła, a także jak zwykły wentylator. Rzadziej instalowane są compacty stacjonarne, np. w ścianach lub oknach, które mają lepszą efektywność, ale wytwarzają dość uciążliwy hałas.
Klimatyzatory typu split składają się z dwóch jednostek - zewnętrznej ze sprężarką i skraplaczem oraz wewnętrznej z parownikiem i zespołem nawiewnym, co eliminuje problem wytwarzania hałasu wewnątrz pomieszczeń i znacznie zwiększa efektywność chłodzenia. Rozwiązanie umożliwia umieszczenie głośnej sprężarki w odległości nawet kilkunastu metrów od chłodzonego pomieszczenia, a niewielką, cichą jednostkę wewnętrzną można zamocować w optymalnym miejscu.
Obie jednostki połączone są hermetycznie cienkimi rurkami, którymi przepływa czynnik chłodniczy. Ten rodzaj klimatyzatorów najczęściej montowany jest na stałe, ale dostępne są również urządzenia przenośne szczególnie przydatne, np. w domkach letniskowych, gdyż po sezonie możemy je łatwo zdemontować i zabrać do domu.
Przy ich zakupie zwróćmy uwagę na sposób łączenia jednostki zewnętrznej z wewnętrzną, gdyż ma do istotne znaczenie dla sposobu ich instalowania.
W klimatyzatorach typu split montowanych na stałe jednostka zewnętrzna może współpracować różnymi odmianami jednostek wewnętrznych. Najczęściej instalowane są jednostki podsufitowe schładzające powietrze od góry, które nie kolidują w wyposażeniem pomieszczenia. Do montażu w sufitach podwieszanych przystosowane są klimatyzatory kasetonowe o wymiarach modułowych stelaża konstrukcji sufitowej (60 x 60 cm).
Rozbudowaną wersja klimatyzatora typu split są instalacje multi-split składające się z jednej jednostki zewnętrznej i kilku współpracujących z nią jednostek wewnętrznych, których wydajność można niezależnie regulować.
Jak użytkować klimatyzację?
Klimatyzatory powinny pracować przy ograniczonym napływie powietrza zewnętrznego (zamkniętych okna i drzwiach), jednak trzeba zapewnić niezbędną wentylację pomieszczeń. Nie będzie z tym kłopotu, gdy w domu funkcjonuje wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna, której wydajność można dostosować do aktualnych potrzeb. W przypadku wentylacji grawitacyjnej praktycznie przy wysokich temperaturach zewnętrznych nie będzie ona działać, powinniśmy więc przynajmniej rozszczelnić okna bądź okresowo przewietrzać pomieszczenia, wywołując krótkotrwały przeciąg.
Z pracą klimatyzatorów wiąże się zawsze wykraplanie pary wodnej na elementach chłodzących. Ściekająca po nich woda odprowadzana jest do wbudowanego zbiornika w przypadku klimatyzatorów przenośnych lub odprowadzana rurką na zewnątrz w urządzeniach stacjonarnych z jednostki wewnętrznej. Niekiedy może zaistnieć konieczność zastosowania pompki przetłaczającej skropliny, gdy nie można zapewnić ich grawitacyjnego odprowadzenia.
Oprócz regulacji związanych z pracą klimatyzatora (ustawienie trybu pracy, temperatury, intensywności nawiewu itd.) powinniśmy okresowo czyścić lub wymieniać filtry, a także przeprowadzać dezynfekcję wnętrza klimatyzatora, gdyż w wilgotnym środowisku rozmnażają się alergogenne grzyby i bakterie.
Autor: Redakcja BudujemyDom
Opracowanie: Martyna Nowak-Ciupa
fot. otwierająca: Haier
Dodaj komentarz