Moderné riešenie klimatizácie – TROX Air-Water System

obr. 3
Zdroj: Foto: Michal Linhart

Možností riešenia celoročnej komfortnej mikroklímy (klimatizácia, chladenie a kúrenie) v administratívnych budovách je niekoľko. Pre správnu voľbu systému je potrebné vziať do úvahy viacero hľadísk, okrem iného to, či vyberáme systém pre novú budovu alebo rekonštruovanú stavbu, akému účelu má budova slúžiť, ako vysoký komfort vnútorného prostredia má spĺňať alebo či má budova ambície byť certifikovaná ako nízkoenergetická stavba.

Hoci požiadavky na systém klimatizácie zo strany investora, stavebných úradov, hygieny či audítorov hodnotiacich budovu nie sú jednotné, je potrebné, aby spĺňal nasledovné požiadavky:

  • Úspora prevádzkovej energie, nízke prevádzkové náklady
  • Nízke investičné náklady
  • Tepelná pohoda vnútorného priestoru – komfortná distribúcia tepelne upraveného vzduchu (optimalizácia prietoku privádzaného vzduchu zodpovedajúca hygienickej dávke na osobu; nízka hladina vyžarovaného akustického výkonu klimatizačného zariadenia v priestoroch budovy; rýchlosť prúdenia v pobytovej zóne, t. j. vo výške 1,8 m nad podlahou do 0,20 m/s; minimálny teplotný gradient v pobytovej zóne)
  • Variabilita vnútorných priečok pri klientských zmenách
  • Minimalizácia priestorových nárokov v strojovniach, šachtách a v podhľadoch
  • Bezporuchovosť, minimálne náklady na obsluhu, údržbu a čistenie
  • Dlhá životnosť zariadenia
X6B6955
Typickým príkladom uvedených požiadaviek na klimatizáciu administratívnych priestorov je budova Aviatika v administratívnom centre Waltrovka v Prahe. Sú v nej použité indukčné jednotky TROX, model DID632, prevažne s dĺžkou 1200 mm; rovnaký typ jednotiek bol použitý aj v ďalších budovách areálu – Mechanika a Dynamika. | Zdroj: foto: Michal Linhart

Systém klimatizácie pomocou indukčných jednotiek

Odpoveďou na vyššie uvedené odporúčania týkajúce sa voľby systému klimatizácie administratívnych budov sú klimatizačné systémy Air-Water System, ktoré firma TROX vyvíja, neustále zdokonaľuje, uvádza do prevádzky a ponúka na celosvetovom trhu už viac než dvadsať rokov.

Air-Water System je systém klimatizácie pomocou indukčných jednotiek – aktívnych chladiacich trámov s prívodom primárneho čerstvého upraveného vzduchu, ktorý funguje nasledovne: Primárny, teplotne a vlhkostne upravený vzduch je jediná hybná veličina v indukčných jednotkách a zaisťuje prisávanie cirkulačného vzduchu z priestoru do indukčnej jednotky.

obr. 2
Detail sadrokartónového podhľadu s inštalovanými indukčnými jednotkami TROX, model DID632, v budove AVIATIKA, areál administratívneho centra Waltrovka v Prahe. | Zdroj: Foto: Michal Linhart

Cirkulačný vzduch je vedený v indukčnej jednotke cez vodný výmenník, ktorým prúdi chladiaca voda a  tým sa ochladzuje. Vstupná teplota chladiacej vody do výmenníka v indukčnej jednotke sa musí pohybovať nad rosným bodom cirkulačného vzduchu. Z tohto dôvodu odpadajú pri systémoch s indukčnými jednotkami, na rozdiel od fan-coil systémov, okrem iného problémy spojené s  odvodom kondenzátu (čerpadlá kondenzátu, netesné potrubia odvodu kondenzátu, koordinácia potrubí s ostatnými profesiami).

Jednotky zabezpečujú chladenie priestoru (dvojrúrkový výmenník), ale môžu priestor aj vykurovať (štvorrúrkový výmenník). Jednotky tiež oproti fan-coilom nemajú žiadne točivé prvky. Použitie indukčných jednotiek je možné do inštalačnej výšky 4 m. Celkový chladiaci výkon je daný súčtom chladu z primárneho vzduchu a chladu z cirkulačného vzduchu (podľa konštrukcie jednotky a použitých výfukových trysiek je napríklad 1 diel primárneho vzduchu zmiešaný až so 6 dielmi indukovaného vzduchu z priestoru, tzn. indukčný pomer 7).

Pri návrhu systému je prioritou, aby prietok primárneho čerstvého vzduchu zodpovedal hygienickej dávke čerstvého vzduchu na osobu, čo je obvykle 36 – 38 m3/h na osobu. Chladiace výkony indukčných jednotiek väčšinou zodpovedajú tepelnému zaťaženiu priestoru citeľným teplom v rozmedzí 60 – 110 W/m2.

Indukčné jednotky majú funkciu distribučného prvku, čomu zodpovedá tvar výstupnej štrbiny jednotky. Navyše, napríklad podľa požiadavky architekta, môžu mať jednotky v sebe  integrovaný odsávací alebo prívodný diel. Indukčná jednotka v tomto variante pôsobí ako jeden homogénny celok a nepotrebuje žiaden iný distribučný prvok v miestnosti nutný napríklad na odvod vzduchu.

obr 1
Ukážka interiéru budovy AC ENTERPICE v Prahe. Pre systém chladenia a kúrenia boli použité indukčné jednotky TROX, model DID632 (štvorrúrkový variant). Jednotky boli umiestnené rovnobežne s celopresklenou fasádou objektu. | Zdroj: Foto: Michal Linhart

Minimálne náklady, vysoká životnosť

Pri návrhu indukčných jednotiek je nutné mať na zreteli to, že pracujú iba s „citeľným“ teplom.
V praxi to znamená oproti fan-coilom úsporu približne tretiny veľkosti zdroja chladu, čo prináša výrazné investičné a prevádzkové úspory.

Ďalej tento systém šetrí investície týkajúce sa odvodu kondenzátu (ten odpadá) a silnoprúdu – nie je tu žiadna potreba napájania točivých prvkov, ako sú ventilátory a čerpadlá. Vzhľadom k ich absencii majú indukčné jednotky minimálne náklady na údržbu a navyše vysokú bezporuchovú životnosť.

Odpadajú problémy s hlučnosťou, komfort je zaistený zodpovedajúcou distribúciou vzduchu a rozmiestnením jednotiek. Pre zaistenie bezkondenzačnej prevádzky je nutné klásť dôraz na úpravu primárneho vzduchu v klimatizačnej jednotke – odvlhčenie (rýchlosť vzduchu na výmenníku chladenie).

Ako už bolo uvedené, jednotky sa dodávajú v dvojrúrkovom (iba chladenie) alebo štvorrúrkovom variante výmenníka (chladenie a kúrenie). Pri použití štvorrúrkového výmenníka v indukčných jednotkách je možné výrazne zredukovať investičné náklady na inštaláciu kúrenia. Odpadajú všetky prvky statického vykurovania, ako sú napríklad vykurovacie telesá, podlahové vykurovanie alebo  konvektory.

obr. 4
Novo postavená administratívna budova Geminy ACEP Pankrác. Na základe CFD analýzy v nej boli použité indukčné jednotky TROX DID632 v štvorrúrkovom variante pre chladenie i vykurovanie. Budova teda nemá žiadne statické kúrenie. | Zdroj: Foto: Michal Linhart

To obzvlášť platí pre novostavby, kde sú technické vlastnosti okien, obvodového plášťa a strechy na takej úrovni, že odpadá tzv. negatívne sálanie vplyvom chladnej steny v klimatizovanom priestore a indukčnými jednotkami je možné dosiahnuť požadovaný komfort pre užívateľov aj v období extrémne nízkych vonkajších teplôt vrátane minimálneho gradientu teploty v miestnosti.

V praxi to znamená, že popri dodržaní vnútornej teploty je dodržaný aj rozdiel medzi teplotou vo výške členkov a teplotou v úrovni hlavy sediacej osoby. Vhodnosť použitia štvorrúrkového variantu a vykurovania „zhora“ je možné podporiť CFD analýzou, napríklad pre typický kancelársky modul navrhovanej budovy.

Systém klimatizácie administratívnej budovy s indukčnými jednotkami bol v ČR použitý už v roku 2006 pre administratívnu budovu Stará celnice v Prahe. Do konca roka 2020 bolo v rôznych typoch budov v ČR inštalovaných vyše 50 000 týchto zariadení od firmy TROX.

TROX je medzinárodná spoločnosť, ktorá vyvíja, vyrába a predáva diely, zariadenia a systémy pre vzduchotechniku a klimatizáciu. Spoločnosť bola založená v roku 1951, má pobočky v 28 štátoch na piatich kontinentoch so štrnástimi výrobnými závodmi. Obchodné zastúpenia pôsobia v sedemdesiatich krajinách. Vďaka svojim dlhoročným skúsenostiam a zamestnancom s vysokou technickou odbornosťou patrí spoločnosti TROX v globálnom meradle popredné miesto v jej odbore.

www.trox.cz

TROX Logo high res

Zdroj: PR článok TROX Austria GmbH