Klimatizace už dnes není luxus

Klimatizace nebo také klimatizační zařízení jsou systémy, které zajišťují úpravu vnitřního mikroklimatu v budovách. Abychom se cítili uvnitř budov optimálně, musí klimatizace zajišťovat několik základních funkcí: přívod čerstvého vzduchu neboli větrání, dále vytápění, chlazení, zvlhčování a odvlhčování, v neposlední řadě filtraci vzduchu. Dnešní člověk tráví ve vnitřním prostředí až 90% času. Proto také rostou jeho nároky na kvalitu vnitřního prostředí. Jestliže v době nedávno minulé představovala klimatizace luxus nebo nadstandard, dnes ji bereme ve většině nově zřizovaných pracovních prostor jako samozřejmost. Obdobný trend je i u klimatizací pro obytné prostory. Klimatizační zařízení v rezidenčních prostorech většinou plní všechny výše jmenované funkce vyjma úprav vlhkosti vzduchu. Následující článek se věnuje zařízením pro komfortní chlazení a vytápění pracujících s chladivovým oběhem (dále jen klimatizace).

Proč ?
Čemu vděčíme za rozmach systémů udržujících komfortní prostředí uvnitř budov? Nerad bych polemizoval o efektu globálního oteplování, ani o větších nárocích na komfort ze strany dnešní společnosti. Zcela největší vliv mají změny ve stavebnictví. Moderní trendy s sebou přinášení nové technologie. V rezidenční výstavbě se uplatňují velké prosklené plochy, které umožňují světlu a zároveň sluneční radiaci pronikat hluboko do objektu. Mohutné bloky zdiva s akumulačními schopnostmi byly nahrazeny lehkými izolacemi. Tyto aspekty způsobují, že podíl radiační složky slunečního záření na tepelných ziscích objektu vzrůstá a naopak akumulační schopnosti stavby se výrazně snižují. Ve výsledku musí být tedy nadměrná tepelná zátěž z objektu odvedena aktivním zařízením.
Princip chladicího zařízení
Základ chladicího zařízení je stejný jako u vaší leničky. Výparník umístěný ve vnitřním klimatizovaném prostoru odebírá z tohoto prostoru teplo. Ve venkovním prostoru je umístěn kondenzátor, který teplo z vnitřního prostředí předává venkovnímu prostoru. Výparník a kondenzátor jsou propojeny měděným potrubím, a celý systém je naplněn chladivem. Právě chladivo do sebe pojme teplo ve výparníku a naopak jej vydá ve venkovním kondenzátoru. Většina současných klimatizačních zařízení využívá jako chladící médium chladiva R407c nebo R410a. U obou dvou je faktor vlivu na ozónovou vrstvu Země 0% (vzhledem k chladivu R11, u kterého byl tento faktor stanoven 100%). Toto chladivo není škodlivé vůči ozonosféře a zároveň se na toto chladivo se nevztahují žádná omezení, která by vyplývala z mezinárodních dohod. Aby celý systém fungoval, musí kompresor zajišťovat cirkulaci chladiva a udržovat v jednotlivých částech systému přesné tlakové poměry. Kompresor poháněný elektromotorem je tedy jakýmsi srdcem celého systému. Moderní elektrické motory pohánějící ventilátory jednotek a kompresor jsou konstruovány na stejnosměrný proud. Jednotka se napojí na střídavé napětí 240V, uvnitř je však usměrňovač (inverter) a převede střídavé napětí na stejnosměrný proud. Výhodami jsou: plynulá regulace, nižší hlučnost, lepší rozběh při startu.

U ledničky jsou výparník i kondenzátor umístěny na vnitřní resp. vnější straně zadní stěny, tedy dohromady na jednom přístroji. Toto řešení však není pro účely chlazení bytového prostoru optimální. Přesto existují kompaktní přístroje u nichž jsou kondenzační a výparníková část umístěny spolu v jedné jednotce. Mohou konkurovat složitějším zařízením cenou a snadností instalace, na druhou stranu produkují zpravidla větší hluk a neposkytují dostatečný komfort obsluhy. Nejběžnějšími kompaktními klimatizacemi jsou okenní nebo mobilní jednotky.

Okenní klimatizace je zařízení tvaru krabice, které se musí umístit do okna, nebo zazdít do obvodové konstrukce, aby jedna strana byla otočená do venkovního prostředí a druhá do interiéru. Jednotky často poskytují možnost klapkou nastavit množství přisávaného čerstvého vzduchu. Naopak mobilní klimatizační jednotky se umísťují přímo v interiéru, ale musejí být propojeny hadicí s venkovním prostředím do kterého vyfukují teplý vzduch. Kondenzát vznikající na chladném výparníku je zachytáván do nádobky, kterou je nutné po několika hodinách provozu vyprázdnit.

Kompaktní klimatizace představují nutný kompromis v pronajatých prostorách kde se nevyplatí větší investice. Technicky vyspělejší řešení je oddělený systém, většinou výrobců označovaný jako SPLIT. U těchto zařízení je kondenzační jednotka umístěna ve venkovním prostředí a výparníková jednotka v klimatizovaném prostoru. K venkovní jednotce se přivádí napájení elektrický proudem, které je spolu s chladivovým potrubím dále vedeno k vnitřní jednotce. Už při samotných rozvahách o pořízení takového systému je třeba pamatovat na to, že ve vnitřní jednotce kondenzuje při chlazení vzdušná vlhkost, kterou je nutné odvést do kanalizace. Vnitřní jednotky mohou být v nejrůznějším provedení: nástěnné, parapetní, podstropním nebo vestavné do podhledu, s jedním výdechem nebo s několika výdechy do různých směrů. Že se nemusí jednat pouze o nevzhledná zařízení dokazuje společnost LG, která dodává na trh jednotky řady Art Cool, které svým neotřelým designem a možností výběru barevné kombinace zapadnou i do interiéru s vysokými nároky na celkový design.

Multi SPLIT systémy jsou podobné systémům SPLIT, ale využívají až osm vnitřních jednotek připojených na společnou venkovní jednotku. Samozřejmostí je samostatné ovládání pro každou vnitřní jednotku. Ovladač split nebo multi split systému umožňuje nastavení požadované teploty, výkonu ventilátoru vnitřní jednotky, nebo nastavení programových funkcí jednotky opakujících se v týdenním rytmu. Některá klimatizační zařízení umožňují funkci výparníku a kondenzátoru otočit. Klimatizace potom vnitřní prostor vytápí. Využívá při tom princip tepelného čerpadla vzduch-vzduch. Odebírá teplo venkovnímu vzduchu, který může mít teplotu hluboko pod bodem mrazu (až –20°C u nejnovějších jednotek značky Daikin), a přečerpává jej do vnitřního prostředí. Zvážíme–li náročnost takového zařízení z hlediska pořizovacích i provozních nákladů, dospějeme k zajímavým závěrům. Tepelné čerpadlo systému vzduch-vzduch je investičně výrazně levnější než tepelná čerpadla využívající nízkopotenciální teplo země, spodní či povrchové vody (zemní kolektory, hlubinné vrty, kombinace zdrojové a vsakovací studny). Z hlediska životního prostředí se jedná o jednoduchý uzavřený koloběh tepelných toků. Teplo z venkovního vzduchu povýším a využiji k vytápění objektu, odkud se tepelnými ztrátami vrátí přímo do venkovního vzduchu.

Při posuzování provozní náročnosti představuje klimatizace s tepelným čerpadlem hospodárný způsob vytápění. Každá kilowata tepla v prostoru je tvořena pouze z jedné třetiny elektrickou energií spotřebovanou na pohon kompresoru, zatímco dvě třetiny pocházejí z tepla venkovního vzduchu. Připočteme-li k tomu sazbu za elektrickou energii účtovanou v tarifu pro tepelná čerpadla, zjistíme, že pro velkou část novostaveb s tepelně-izolačními vlastnostmi odpovídajícími současným normám je klimatizační systém zajímavou alternativou ke klasickému vytápění.

Dalším bonusem pro investora je možnost získat dotaci na instalaci tepelného čerpadla, která je ale bohužel v současné době pozastavena. Dotace není nároková ani po splnění všech daných podmínek. Více informací naleznou zájemci na stránkách Státního fondu životního prostředí České republiky http://www.sfzp.cz.

Oproti dotacím je možnost uplatnění snížené sazby pro odběr elektrické energie při splnění uložených podmínek nároková. Bohužel přístup jednotlivých energetických podniků se při sdělování prvotních informací různí, a to především z pohledu nutného výkonu tepelného čerpadla s ohledem na jeho možnost využívání jako hlavního zdroje. Obecně platí především podmínka prokázání nainstalování a používání tepelného čerpadla, které výkonem odpovídá tepelným ztrátám vytápěného objektu. Nejjednodušší způsob, jak si ověřit možnost napojení tohoto systému vytápění pro uvedenou sazbu, je podat žádost o vyjádření na příslušný energetický podnik.
O používání klimatizace
Samotná přítomnost a funkčnost klimatizačního zařízení ještě nemusí způsobit spokojenost jejích uživatelů. Pokud klimatizace udržuje konstantní teplotu bez ohledu na teplotu venkovní, může způsobovat nepříjemné pocity zejména při přechodech z a do venkovního prostředí. Případy, kdy došlo v horkých letních měsících k různým zdravotním potížím nejsou nikterak ojedinělé. Doporuční s obecnou platností zní: Vnitřní teplota by se neměla při chlazení lišit od vnější o více než 7°C. Oblast doporučených teplot je znázorněna na obrázku.


Obr. 1 - Pásmo doporučených teplot v místnosti

Obrázek 1 ukazuje pásmo doporučených teplot vzduchu v místnosti závislých na venkovních teplotách podle DIN 1946/2.

Potřebný chladicí výkon klimatizační jednotky můžete zjistit provedením výpočtu tepelných zisků na tomto serveru, přesný návrh klimatizačního zařízení by však měl vždy provést odborník s dostatečným technickým zázemím, který vybere a navrhne systém tak, aby plně uspokojil všechny požadavky zákazníka.

Oldřich Kovář
5.dubna 2004

Poslední aktualizace: 16.05.2005 17:45:44
URL: http://mikroklima.cz/clanek.php?id=13
(c) Mikroklima s.r.o. 2017