Z uwagi na specyfikę pomieszczeń hipermarketów i dużych centrów handlowych najczęściej wykorzystywanymi systemami klimatyzacyjnymi są układyklimatyzacji  bazujace na scentralizowanym uzdatnianiu powietrza wentylacyjnego lub dwustopniowej obróbce powietrza nawiewanego. Do urządzeń centralnych przygotowujących powietrze nawiewane, do określonych w projekcie wymaganych parametrów termodynamicznych powietrza nawiewanego, można zaliczyć modułowe centrale klimatyzacyjne oraz monoblokowe centrale dachowe typu roof-top. Urządzenia te są dostępne i oferowane przez poszczególnych producentów w różnych konfiguracjach, zależnych od potrzeb danego systemu. Z uwagi na duże strumienie objętościowe powietrza nawiewanego prawie zawsze nieodłącznym elementem konstrukcyjnym central klimatyzacyjnych są różnego typu systemy odzysku ciepła z powietrza wywiewanego. Centralne urządzenia klimatyzacyjne przeznaczone są do klimatyzacji pojedynczego pomieszczenia lub wydzielonych stref budynku o zbliżonej charakterystyce cieplno-wilgotnościowej. Z kolei w systemach o dwustopniowym uzdatnianiu powietrza urządzenie centralne (centrala klimatyzacyjna) realizuje proces uzdatniania tylko i wyłącznie powietrza świeżego, wynikającego z kryterium minimum higienicznego. Powietrze pierwotne będące wynikiem tego procesu jest kierowane do poszczególnych pomieszczeń bądź stref budynku, gdzie ulega dodatkowej obróbce w indywidualnych urządzeniach klimatyzacyjnych. Indywidualne urządzenia klimatyzacyjne  kształtują parametry powietrza w pomieszczeniu poprzez obróbkę powietrza obiegowego (recyrkulacyjnego) lub mieszaniny powietrza obiegowego i przygotowanego centralnie powietrza pierwotnego. Do najczęściej wykorzystywanych urządzeń indywidualnych można zaliczyć monoblokowe pompy ciepła typu powietrze-woda z wbudowanym sprężarkowym układem chłodniczym oraz urządzenia z wbudowanym wymiennikiem  wodnym  do których należą: klimakonwektory wentylatorowe, klimakonwektory indukcyjne oraz aktywne belki chłodnicze. Poniżej dokonano prezentacji systemu o dwustopniowym uzdatnianiu powietrza z monoblokowymi pompami ciepła jako indywidualnymi urządzeniami klimatyzacyjnymi.

     Systemy klimatyzacyjne z centralnym uzdatnianiem powietrza, jak wcześniej wspomniano, nie zawsze są w stanie w sposób efektywny zapewnić rozdział ciepła i chłodu w poszczególnych pomieszczeniach w odniesieniu do ich aktualnego zapotrzebowania. Zastosowanie klimatyzacji scentralizowanej ogranicza się, zatem do pomieszczeń o zbliżonym obciążeniu cieplnowilgotnościowym, znajdujących się w wydzielonej strefie budynku. W przypadku, gdy bilanse ciepła i wilgoci w poszczególnych pomieszczeniach różnią się od siebie, zastosowanie pojedynczego urządzenia centralnego nie spełnia w takim wypadku oczekiwań. Z tego powodu w budynkach wielopomieszczeniowych, cechujących się zróżnicowaniem zapotrzebowania na moc chłodniczą i cieplną, stosuje się systemy o dwustopniowym uzdatnianiu powietrza. Nie ulega, więc wątpliwości, iż w celu ograniczenia zużycia ciepła i energii elektrycznej w dużych kompleksowych budynkach konieczne jest w pewnych przypadkach, odejście od koncepcji centralnej obróbki powietrza i wykorzystanie systemów zdecentralizowanych. Indywidualne urządzenia klimatyzacyjne umożliwiają ogrzewanie lub chłodzenie poszczególnych pomieszczeń lub wydzielonych stref budynku zgodnie z ich chwilowym zapotrzebowaniem na moc cieplną lub chłodniczą, niezależnie od funkcjonowania dużych instalacji centralnych. Szczególnie korzystnym rozwiązaniem jest zastosowanie pomp ciepła ze skraplaczem chłodzonym wodą jako indywidualnych urządzeń klimatyzacyjnych oraz połączenie ich w jeden obieg hydrauliczny za pomocą pierścienia wodnego (oczywiście po przeprowadzeniu starannej analizy weryfikującej występowanie wymaganych warunków), obejmującego w razie potrzeby zbiornik buforowy będący zasobnikiem ciepła i "zimna".
Poza oczywistą ochroną termiczną i przeciwsłoneczną dotyczy to zwłaszcza tworzenia bryły budynku i jego elewacji przeszklonych, stosowania przyjaznego naturalnego doświetlenia pomieszczeń, np. rur słonecznych (sun pipe, solartube,), przeciwsłonecznych zacieniających elementów konstrukcyjnych lub żaluzji zewnętrznych. W przypadku wentylacji naturalnej lub hybrydowej istotna jest właściwa lokalizacja budynku względem przeważających kierunków wiatru. Dodatkowo, co jest bardzo ważne, budynek musi mieć odpowiednią klasę szczelności a przepływy powietrza powinny być w pełni kontrolowane (nawet w przypadku stosowania wentylacji naturalnej). Efektem prac zespołu projektowego powinno być obniżenie obciążeń cieplnych i chłodniczych budynku do poziomu pozwalającego na stosowanie odnawialnych źródeł energii i wysokosprawnych systemów ogrzewczo-klimatyzacyjnych. Praktycznie, każdy budynek jest inny, stąd we wstępnej fazie projektowej poza obliczeniami bilansowym, pomocne są obliczenia i symulacje określające sprawność użytkową poszczególnych rozwiązań technicznych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Pomocne są tutaj np. algorytmy stosowane podczas sporządzania charakterystyki energetycznej budynku.
Użytkownicy budynku niskoenergetycznego muszą znać podstawowe zasady jego użytkowania oraz akceptować możliwe chwilowe odchyłki parametrów komfortu cieplnego od wartości optymalnych, pod warunkiem ich oscylacji w zakresach dopuszczalnych. Dotychczasowe doświadczenia dotyczące budowy i eksploatacji tego typu budynków pokazują, że jest to możliwe. W przypadku niskoenergetycznych budynków biurowych osiągana jest redukcja kosztów eksploatacyjnych średnio o ok. 30÷40%, a w przypadkach budynków modelowych nawet o 70% w stosunku do obecnie budowanych budynków biurowych.

W artykule skupiono się na dwóch grupach zagadnień w odniesieniu do budynków niskoenergetycznych:
● przedstawieniu rozwiązań technicznych preferowanych systemów ogrzewania i klimatyzacji,
● określeniu wytycznych użytkowych mających decydujące znaczenie w zużyciu energii na etapie eksploatacji systemów.
     W okresie letnim monoblokowe pompy ciepła schładzają powietrze obiegowe lub mieszaninę powietrza recyrkulacyjnego i pierwotnego oddając ciepło w skraplaczu podłączonym do instalacji hydraulicznej obiegu pierścieniowego. W okresie zimowym, gdy istnieje potrzeba podgrzania powietrza w pomieszczeniu, następuje odwrócenie obiegu chłodniczego (skraplacz pełni funkcję parowacza i odwrotnie) i użyteczne wykorzystanie ciepła odpadowego z układu chłodniczego, które jest wykorzystane do podgrzania powietrza na skraplaczu (parowaczu układu chłodniczego w okresie letnim). Dolnym źródłem ciepła jest woda krążąca w pierścieniowej instalacji hydraulicznej. Należy zaznaczyć, iż tego typu indywidualne urządzenie klimatyzacyjne są obecnie coraz bardziej rozbudowywane i zaawansowane technologicznie. Producenci oferują również innego typu urządzenia nadające się do systemów z "pierścieniem wodnym". Do przykładowych można zaliczyć również centrale dachowe typu roof-top z wbudowanym sprężarkowym układem chłodniczym i zasadzie działania identycznej jak dla monoblokowych pomp ciepła typu powietrzewoda przeznaczonych do instalacji i zabudowy w pomieszczeniach klimatyzowanych

Zarówno decyzje podejmowane w fazie projektowej, jak i późniejsze algorytmy sterowania i użytkowania systemu mają duży wpływ na jego sprawność użytkową, jak i na efekt działania poszczególnych systemów. Decydujące znaczenie w zużyciu energii przez budynek ma: ochrona termiczna i przeciwsłoneczna jego przegród zewnętrznych, szczelność budynku, energochłonność wyposażenia budynku, oświetlenie naturalne oraz sprawność użytkowa systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Aby koszty eksploatacyjne systemów ogrzewania i klimatyzacji budynku biurowego klasyfikowały go do grupy budynków niskoenergetycznych muszą być spełnione następujące wymagania:
● poziom obciążeń cieplnych i chłodniczych powinien być jak najniższy,
● skuteczność działania wentylacji powinna być jak najwyższa – zwłaszcza wentylacji mechanicznej,
● typ i rodzaj instalacji ogrzewczych i klimatyzacyjnych powinien być dopasowany do poziomu obciążeń cieplnych i chłodniczych oraz specyfiki użytkowania pomieszczeń biurowych,
● rozwiązania techniczne w układach ogrzewczych i klimatyzacyjnych powinny minimalizować zużycie energii napędowej w źródłach ciepła i chłodu oraz w poszczególnych elementach instalacji.
● algorytmy sterowania i użytkowania systemu powinny gwarantować możliwie najwyższą sprawność użytkową systemu.

Zarówno ludzie przebywający w pomieszczeniach, jak i elementy budynku i jego wyposażenia są źródłem zanieczyszczeń powietrza wewnętrznego. Podstawowym zanieczyszczeniem środowiska wewnętrznego związanym z przebywanie ludzi jest wydychany dwutlenek węgla. Emisja CO2 przez człowieka uzależniona jest od jego aktywności fizycznej (met). Przy pracy biurowej człowiek wydala ok. 19÷24 dm3 CO2 na godzinę. Aby zapobiec przekroczeniu dopuszczalnego stężenia CO2 w pomieszczeniu należy nawiewać minimum 30÷35 m3/h świeżego powietrza na osobę (oczywiście jeżeli założymy pełne wymieszanie powietrza w pomieszczeniu). Są to wartości wystarczające pod warunkiem, że w budynku nie ma emisji dodatkowych zanieczyszczeń. Niestety budynki nowe i ich wyposażenie w początkowym okresie użytkowania emitują całą gamę dodatkowych zapachów i związków chemicznych, stąd w tym czasie można się spodziewać problemów z jakością powietrza. Standardy europejskie uwzględniające emisję zanieczyszczeń przez budynek zwarte w normie PN-EN 15251 w zależności od klasy budynku (A-C) wymagają od 29 do 72 m3/h powietrza świeżego na 10 m2powierzchni biura z 1 osobą



Odwiedzającym nr

Załóż darmową stronę z Beepworld.pl
 
Za treść tej strony odpowiedzialny jest wyłącznie jej
autor. Osiągalny jest za pomocą tego Formularza!