Σχεδιασμός συστημάτων κλιματισμού κτιρίων: σημαντικές λεπτομέρειες και στάδια σύνταξης του έργου

Δύσκολα θα διαφωνήσει κανείς ότι η διατήρηση μιας άνετης θερμοκρασίας στον χώρο και η καλή ανταλλαγή αέρα αποτελούν τη βάση ενός φυσιολογικού μικροκλίματος σε ένα κτίριο οποιασδήποτε χρήσης. Ο σύγχρονος κλιματικός εξοπλισμός και ο εξοπλισμός για τη βελτίωση της λειτουργίας του αερισμού μπορούν σε λίγα λεπτά να δημιουργήσουν μια άνετη ατμόσφαιρα στο δωμάτιο – με την επιθυμητή θερμοκρασία και ένα αποδεκτό όριο υγρασίας.

Ωστόσο, η απλή εγκατάσταση ενός οποιουδήποτε μοντέλου κλιματιστικού που σας αρέσει δεν μπορεί πάντα να λύσει το πρόβλημα της υπερβολικά υψηλής θερμοκρασίας του αέρα, συμφωνείτε; Γι' αυτό, η επαγγελματική και σωστή σχεδίαση συστημάτων κλιματισμού κτιρίων αποτελεί το πρώτο βήμα πριν από την αγορά τέτοιου εξοπλισμού. Η επιλογή του βέλτιστου εξοπλισμού και η τοποθέτησή του στο κατάλληλο σημείο θα επιτρέψουν την ψύξη ή τη θέρμανση του αέρα με τις μικρότερες ενεργειακές δαπάνες και θα λάβουν υπόψη τις ανάγκες όλων των παρευρισκόμενων στον χώρο.

Σε αυτό το υλικό θα εξετάσουμε τα βασικά στάδια δημιουργίας ενός έργου για ένα αποτελεσματικό σύστημα κλιματισμού χώρων, θα αναλύσουμε τους υπολογισμούς που πρέπει να γίνουν κατά τον σχεδιασμό και θα μάθουμε πώς να καταρτίσουμε το σωστό διάγραμμα θερμορύθμισης του αέρα.

Ανάγκη κλιματισμού χώρων

Το σύστημα κλιματισμού, όπως και ο αερισμός, παίζει τεράστιο ρόλο στη διατήρηση μιας άνετης ατμόσφαιρας για τη ζωή και την εργασία των ανθρώπων. Ο υπερβολικά ζεστός αέρας επηρεάζει σοβαρά την ευεξία και την απόδοση του ανθρώπου, οπότε η φροντίδα για το μικροκλίμα του χώρου και την κατεύθυνση της κίνησης των αέριων μαζών πρέπει να γίνει ήδη στο στάδιο της κατασκευής ή της ανακαίνισης του κτιρίου.

Εκτός από την επίδραση στους ανθρώπους, το θερμικό καθεστώς και η υγρασία επηρεάζουν επίσης τη λειτουργία του εξοπλισμού σε γραφεία ή παραγωγικά εργαστήρια. Οι υψηλές θερμοκρασίες αυξάνουν το φορτίο στον εξοπλισμό, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει βλάβη σε συγκεκριμένα εξαρτήματα.

Από τις υψηλές θερμοκρασίες υποφέρουν όχι μόνο οι κινητήρες των τόρνων. Ο σύγχρονος εξοπλισμός, εξοπλισμένος με πολύπλοκα ηλεκτρονικά, είναι αρκετά ευαίσθητος στο θερμικό καθεστώς

Η διατήρηση της κατάλληλης θερμοκρασίας μπορεί να αποτελέσει τη βάση της ασφάλειας. Η αποθήκευση ορισμένων υλικών σε χώρους με υπερβολικά θερμό αέρα είναι απλώς απαράδεκτη. Για να μειωθεί η πιθανότητα εκδήλωσης πυρκαγιάς, το σύστημα ψύξης αέρα πρέπει να λειτουργεί σωστά και να αντισταθμίζει πλήρως τις υπερβολικές εσωτερικές και εξωτερικές εισροές θερμότητας.

Γιατί είναι απαραίτητο να καταρτιστεί ένα έργο;

Η τήρηση των απαραίτητων προτύπων και ο ακριβής υπολογισμός του φορτίου στο σύστημα κλιματισμού απαλλάσσει τους χρήστες από πολλά προβλήματα. Κατά τη δημιουργία του σχεδίου, λαμβάνεται υπόψη ένας τεράστιος αριθμός παραγόντων που μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση του εξοπλισμού. Χωρίς να ληφθούν υπόψη αυτές οι λεπτομέρειες, η λειτουργία των στοιχείων του συστήματος κλιματισμού μπορεί να έχει απαράδεκτα χαμηλή απόδοση.

Μια σωστή προσέγγιση στη δημιουργία του σχεδίου καθιστά δυνατή την υλοποίηση βασικών καθηκόντων, τα οποία περιλαμβάνουν:

• διατήρηση της βέλτιστης θερμοκρασίας και υγρασίας στο κτίριο;
• επιλογή του καταλληλότερου κλιματιστικού και εξοπλισμού εξαερισμού;
• δυνατότητα πολυζωνικής ρύθμισης της θερμοκρασίας;
• ήπια λειτουργία του εξοπλισμού, η οποία συμβάλλει στην αντοχή του στη φθορά;
• οργάνωση της σωστής κατεύθυνσης των ροών αέρα;
• εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για την επίτευξη των επιθυμητών θερμοκρασιακών ρυθμίσεων κ.λπ.;

Κατά τον σχεδιασμό, λαμβάνονται υπόψη και οι αισθητικές πτυχές της εγκατάστασης του κλιματιστικού. Το σύστημα ψύξης αέρα μπορεί να ενσωματωθεί με ακρίβεια στο εσωτερικό, αν η ενσωμάτωσή του στον χώρο γίνει σωστά και με εμπειρία.

Ένα αισθητικά ενσωματωμένο κλιματιστικό μπορεί να παραμένει σχεδόν αόρατο για τους επισκέπτες και να μην επηρεάζει καθόλου τη συνολική ιδέα του σχεδιασμού του εσωτερικού.

Το στάδιο σχεδιασμού του συστήματος κλιματισμού δεν μπορεί να παραβλεφθεί, διότι ένα σαφές σχέδιο επιτρέπει την ανάπτυξη μιας αποτελεσματικής ιδέας ψύξης για οποιονδήποτε χώρο ή ολόκληρο κτίριο, την προετοιμασία των απαραίτητων σχεδίων και συγκεκριμένων εργασιών για τα συνεργεία εγκατάστασης, ηλεκτρολόγους και άλλους ειδικούς.

Τύποι συστημάτων κλιματισμού

Οι υπολογισμοί και τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του χώρου επηρεάζουν την επιλογή του συστήματος κλιματισμού. Σε κάθε έναν από αυτούς χρησιμοποιούνται συγκεκριμένα μοντέλα κλιματιστικών, τα οποία μπορούν να χωριστούν σε τρεις ευρείες κατηγορίες: οικιακά, βιομηχανικά, εμπορικά.

Τα ίδια τα συστήματα διακρίνονται στους ακόλουθους τύπους:

• πολυζωνικά συγκροτήματα;
• συστήματα split και multi-split;
• κεντρική ψύξη;
• κλιματισμός ακριβείας;
• συστήματα chiller-fan coil;
• συστήματα με κλιματιστικά αγωγού ή οροφής κ.λπ.;

Για οικιακή χρήση, επιλέγονται συνήθως πολυζωνικά συστήματα, συστήματα split και συστήματα multi-split. Η κύρια διαφορά τέτοιων συγκροτημάτων είναι ο αριθμός των εσωτερικών μονάδων εξοπλισμού.

Σύστημα split προϋποθέτει την ύπαρξη μίας εσωτερικής μονάδας ψύξης, το multi-split – πέντε, ενώ στο πολυζωνικό σύστημα ενσωματώνονται από 10 έως 15 μονάδες, οι οποίες λειτουργούν χάρη σε μια εξαιρετικά ισχυρή εξωτερική μονάδα.

Το πολυζωνικό σύστημα κλιματισμού είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους ψύξης του αέρα σε χώρους διαφόρων χρήσεων, χάρη στην ανεξάρτητη λειτουργία των εσωτερικών μονάδων και την ισχύ της εξωτερικής μονάδας.

Η σύνταξη ενός σχεδίου αποτελεσματικού συστήματος κλιματισμού βασίζεται στον υπολογισμό του θερμοαερισμού ισοζυγίου, λαμβάνοντας υπόψη όλους τους βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν το μικροκλίμα εντός του κτιρίου.

Ο σχεδιασμός υπόκειται επίσης σε κανονιστικά έγγραφα, λαμβάνοντας υπόψη υγειονομικές, αρχιτεκτονικές, πυροπροστασίας και άλλες απαιτήσεις.

Υπολογισμοί για την κατάρτιση του σχεδίου του συστήματος

Για να επιλεγεί η βέλτιστη ισχύς της εξωτερικής μονάδας λειτουργίας και να υπολογιστεί ο αριθμός των εσωτερικών μονάδων, λαμβάνεται υπόψη το εσωτερικό και εξωτερικό θερμικό φορτίο στο κτίριο.

Τα εσωτερικά θερμικά φορτία έχουν πάντα θετική τιμή και αποτελούν έκλυση θερμότητας από τους ανθρώπους που ζουν στο σπίτι, παραγωγή θερμικής ενέργειας από οικιακές συσκευές και πηγές φωτισμού. Σε εμπορικούς ή γραφειακούς χώρους, σε αυτό το φορτίο του συστήματος κλιματισμού προστίθεται θερμότητα από ενεργοβόρο εξοπλισμό, σε κτίρια παραγωγής – απόδοση θερμότητας από θερμά υγρά, εξοπλισμό, καθώς και θερμότητα που εκλύεται κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων.

Τα εξωτερικά θερμικά φορτία μπορεί να έχουν τόσο αρνητικά όσο και θετικά χαρακτηριστικά. Επομένως, το εξωτερικό φορτίο αντιπροσωπεύει είτε θερμικά κέρδη είτε θερμικές απώλειες.

Οι αγωγοί των θερμικών απωλειών και των θερμικών κερδών παρουσιάζονται οπτικά στο παραπάνω διάγραμμα. Με κόκκινα βέλη σημειώνονται οι ροές απώλειας θερμότητας, με μπλε βέλη η διείσδυση ψύχους στο κτίριο.

Πηγές αυτού του είδους θερμικού φορτίου είναι:

• το ηλιακό φως που διεισδύει μέσω των υαλοπινάκων·
• θερμότητα ή ψύχος, των οποίων οι αγωγοί είναι οι τοίχοι, τα κουφώματα, το δάπεδο, η στέγη και η οροφή·
• θερμικές απώλειες και θερμικά κέρδη από τον αερισμό τροφοδοσίας.

Οι ποσοτικοί δείκτες του ίδιου είδους εξωτερικού θερμικού φορτίου μπορεί να μεταβάλλονται από θετικά σε αρνητικά φορτία κατά τη διάρκεια της ημέρας, για παράδειγμα, όταν υπάρχει μεγάλο εύρος διακύμανσης της θερμοκρασίας ημέρας και νύχτας, και από εποχή σε εποχή. Για παράδειγμα, το καλοκαίρι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ εξωτερικού και εσωτερικού χώρου είναι μικρή, οπότε η θερμότητα διεισδύει ευκολότερα στο κτίριο. Το χειμώνα συμβαίνει η αντίστροφη διαδικασία, κατά την οποία η θερμότητα εγκαταλείπει ταχύτερα το κτίριο.

Ο υπολογισμός του θερμοαερισμού ισοζυγίου επιτρέπει την επιλογή του απαραίτητου εξοπλισμού και τον σχεδιασμό κατάλληλης θέσης για την εγκατάσταση του κλιματιστικού.

Τα σύγχρονα κλιματιστικά μπορούν, όταν χρειαστεί, να θερμάνουν αισθητά τον αέρα. Γι' αυτό, κατά τον σχεδιασμό ενός συστήματος κλιματισμού, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη και οι κύριες περιοχές όπου παρατηρούνται υψηλές απώλειες θερμότητας

Κατά τους υπολογισμούς λαμβάνονται υποχρεωτικά υπόψη οι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την είσοδο και την απώλεια θερμότητας:

• κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής·
• υλικά από τα οποία είναι κατασκευασμένο το κτίριο·
• πάχος τοίχων και ύπαρξη μόνωσης·
• αριθμός θαλάμων στο διπλό τζάμι και συνολική ενεργειακή απόδοση της κατασκευής παραθύρων·
• προσανατολισμός του κτιρίου ως προς τα σημεία του ορίζοντα·
• ύπαρξη εξοπλισμού και μηχανημάτων που παράγουν θερμότητα κατά τη λειτουργία τους·
• αριθμός ατόμων που κατοικούν ή βρίσκονται τακτικά στον χώρο·
• αριθμός δωματίων στο διαμέρισμα ή στο σπίτι κ.λπ.

Βάσει αυτών, είναι εύκολο να γίνει κατανοητό ότι μόνο ένας έμπειρος επαγγελματίας μπορεί να προσεγγίσει με τη μέγιστη ακρίβεια και ορθότητα το σχέδιο του μελλοντικού συστήματος κλιματισμού, καθώς κατά τη διαδικασία προετοιμασίας του έργου πρέπει να προβλεφθούν πάρα πολλές ειδικές λεπτομέρειες.

Στάδια υλοποίησης της σχεδίασης

Η σύνταξη του σχεδίου των απαραίτητων εργασιών πραγματοποιείται σε δύο διαδοχικά στάδια, τα οποία περιλαμβάνουν την προετοιμασία όλων των απαραίτητων υπολογισμών, του προϋπολογισμού, των τεχνικών προδιαγραφών για ειδικούς συναφών τομέων και την επιλογή της κατάλληλης σειράς εξοπλισμού.

Στάδιο #1 — προετοιμασία υπολογισμών και εργασιών

Η προετοιμασία συνίσταται στην εξέταση του κτιρίου, της θέσης του, των κατασκευαστικών ιδιομορφιών και άλλων παραγόντων.

Οι ειδικοί συντάσσουν μια τεχνικοοικονομική μελέτη, βάσει της οποίας επιλέγεται προσεγγιστικά ο τύπος του συστήματος κλιματισμού. Το τελευταίο περιγράφεται απλοποιημένα.

Στο απλοποιημένο σχέδιο φαίνονται τα βασικά στοιχεία του συστήματος κλιματισμού, οι μονάδες διανομής ψυκτικού μέσου και οι κύριες μονάδες ελέγχου του κλιματικού εξοπλισμού

Ο τεχνικός προτείνει έναν ενδεχομένως αποδοτικό εξοπλισμό, ο οποίος ανταποκρίνεται στις ανάγκες του χώρου με βάση τα βασικά χαρακτηριστικά:

• Ισχύς;
• ικανότητας ψύξης, θέρμανσης και απόδοσης αέρα.

Στη συνέχεια, συντάσσεται ο προϋπολογισμός των μελλοντικών εργασιών. Εάν το σχέδιο της τεχνικοοικονομικής μελέτης ικανοποιεί τον ιδιοκτήτη του κτιρίου ή του διαμερίσματος, η προπαρασκευαστική φάση μεταβαίνει στο στάδιο εργασίας.

Στάδιο #2 — επιλογή κατάλληλου εξοπλισμού

Σε αυτό το στάδιο, ο σχεδιασμός βασίζεται σε ακριβείς υπολογισμούς, οι οποίοι λαμβάνουν υπόψη το εσωτερικό και εξωτερικό θερμικό φορτίο, καθώς και τα θερμοτεχνικά χαρακτηριστικά του αντικειμένου. Οι υπολογισμοί γίνονται ξεχωριστά για κάθε χώρο και, στη συνέχεια, είναι γνωστά με ακρίβεια τα πλεονάσματα θερμότητας σε κάθε ζώνη. Με βάση αυτά τα δεδομένα, επιλέγεται ο απαραίτητος εξοπλισμός για την αντιστάθμιση των θερμικών φορτίων.

Μετά την επιλογή του εξοπλισμού, αρχίζει ο σχεδιασμός των σημείων εγκατάστασης των κλιματιστικών, παρέχεται το σχέδιο καλωδίωσης των αεραγωγών, και ετοιμάζεται το πλάνο τεχνικών εργασιών για το συνεργείο εγκατάστασης και τους ηλεκτρολόγους.

Όλα τα προετοιμασμένα υλικά παραδίδονται στον πελάτη και στον προμηθευτή κλιματικού εξοπλισμού. Μετά την εγκατάσταση, συνιστάται η διεξαγωγή εργασιών θέσης σε λειτουργία, οι οποίες θα βοηθήσουν στη ρύθμιση της λειτουργίας του εξοπλισμού.

Τι συνεπάγεται η αυτοσχεδίαση;

Χωρίς την κατάλληλη εμπειρία και γνώσεις, είναι αρκετά δύσκολο να εκπονήσει κανείς προσωπικά ένα σχέδιο συγκροτήματος κλιματισμού αέρα.

Εάν δεν ληφθεί υπόψη τουλάχιστον ένας παράγοντας, για παράδειγμα, ο προσανατολισμός του διαμερίσματος προς τη βόρεια πλευρά ή η ύπαρξη υαλοπινάκων με χαμηλή απόδοση διατήρησης θερμότητας, ολόκληρο το σύστημα κλιματισμού θα λειτουργεί αναποτελεσματικά.

Οι δείκτες εξοικονόμησης ενέργειας των μεταλλοπλαστικών παραθύρων εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες: τον αριθμό των θαλάμων, την ύπαρξη ειδικής επικάλυψης κ.λπ. Επομένως, είναι αρκετά δύσκολο να υπολογιστούν ανεξάρτητα οι απώλειες θερμότητας και τα κέρδη θερμότητας.

Επιπλέον, ο κλιματικός εξοπλισμός μπορεί να υποβληθεί σε ισχυρότερα φορτία, καθώς κατά τη διαδικασία κλιματισμού ο εξοπλισμός θα πρέπει να αντισταθμίζει συνεχώς τα μη υπολογισμένα από τον σχεδιαστή θερμικά κέρδη.

Γενικά, οποιοδήποτε ελάττωμα στο καταρτισμένο σχέδιο μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά προβλήματα:

• αδικαιολόγητη λειτουργία του κλιματιστικού σε ένα δωμάτιο, ενώ τα περισσότερα μέλη του νοικοκυριού βρίσκονται σε άλλα δωμάτια·
• υπερκατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία δαπανάται για την αντιστάθμιση μη υπολογισμένης θερμότητας από φωτισμό ή εξοπλισμό·
• αδυναμία ζωνικής ρύθμισης της θερμοκρασίας·
• αγορά υπερβολικά ισχυρού ή χαμηλής απόδοσης εξοπλισμού·
• ταχεία φθορά ή βλάβη των εξαρτημάτων του split-συστήματος λόγω υπερβολικού φορτίου κ.λπ.

Επομένως, η κατάρτιση σχεδίου κλιματισμού, ακόμη και για μικρή κατοικία ή γραφείο, αξίζει να ανατεθεί σε επαγγελματίες.

Η εξοικονόμηση χρημάτων στη σχεδίαση μπορεί να οδηγήσει σε αδικαιολόγητες δαπάνες κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Πέντε τύποι από τα πιο διαδεδομένα συστήματα κλιματισμού, τα χαρακτηριστικά, οι διαφορές και οι δυνατότητές τους περιγράφονται λεπτομερώς από τον εκπαιδευτή στο ακόλουθο βίντεο:

Η βασική διάταξη των συστημάτων κλιματισμού και συστάσεις για την επιλογή του κατάλληλου τύπου παρέχονται από μηχανικό εξαερισμού και κλιματισμού:

Η επαγγελματική προσέγγιση στον κλιματισμό κτιρίων επιτρέπει τη διασφάλιση της απαραίτητης θερμοκρασίας, καθαριότητας, υγρασίας και κινητικότητας του αέρα, από τα οποία εξαρτώνται η ευεξία και η απόδοση των ανθρώπων, η λειτουργία πολύπλοκου εξοπλισμού, η διατήρηση επίπλων ή συγκεκριμένων υλικών.

Η διαδικασία σχεδιασμού είναι αρκετά περίπλοκη και χρονοβόρα, επομένως πρέπει να προσεγγίζεται με εξαιρετική υπευθυνότητα. Ακριβώς γι' αυτό, δεν αξίζει να ασχολείστε μόνοι σας με τον σχεδιασμό, αλλά να επιλέξετε εκ των προτέρων μια ομάδα επαγγελματιών που διαθέτει εμπειρία, θετική φήμη και άδεια για τη διεξαγωγή τέτοιων υπολογισμών.

Έχετε απορίες σχετικά με τον σχεδιασμό συστημάτων κλιματισμού; Κάντε τις ερωτήσεις σας στους ειδικούς μας και σε άλλους επισκέπτες του ιστότοπου στο πεδίο ανατροφοδότησης. Αφήστε τα σχόλιά σας, μοιραστείτε την εμπειρία σας, συμμετάσχετε στη συζήτηση.