Σύγχρονα συστήματα κλιματισμού
Tης αρχιτέκτονα Κλαίρης Ξενοφώντος
Στην εποχή μας, που οι κλιματικές αλλαγές επηρεάζουν την καθημερινή μας διαβίωση, το ζητούμενο είναι η δημιουργία ιδανικών συνθηκών μέσα στο σπίτι. Τα σύγχρονα συστήματα κλιματισμού καλούνται να απαντήσουν σε αυτή την ανάγκη και, ευτυχώς, ανταποκρίνονται με απόλυτη επιτυχία. H σωστή επιλογή και ο σωστός σχεδιασμός τους εξασφαλίζουν άνετο περιβάλλον, διατηρώντας τη θερμοκρασία στα επιθυμητά επίπεδα, ενώ παράλληλα ικανοποιούν τις αισθητικές απαιτήσεις. Για τη διαδικασία της επιλογής προσπαθήστε να απαντήσετε σε κάποια βασικά ερωτήματα, όπως: Το σύστημα θα χρησιμοποιείται για ψύξη και θέρμανση; Θα εγκατασταθεί σύστημα μηχανικού εξαερισμού; Το σύστημα που θα εγκατασταθεί θα είναι τοπικό ή κεντρικό; Στην περίπτωση του κεντρικού, το μέσο μεταφοράς ενέργειας στους χώρους θα είναι νερό, αέρας ή ψυκτικό μέσο; Θα υπάρχει δυνατότητα χωρισμού του κτιρίου σε ζώνες; Η αναζήτηση της πλέον ενδεδειγμένης λύσης σχετίζεται με δύο μορφές ανάλυσης: τον υπολογισμό του κόστους κατασκευής και τον υπολογισμό του κόστους λειτουργίας και συντήρησης κάθε συστήματος. Πάντως, σε καμιά περίπτωση ο περιορισμός του κόστους δεν πρέπει να γίνεται σε βάρος των συνθηκών άνεσης.
Βασικές κατηγορίες
Tα συστήματα κλιματισμού χωρίζονται σε τέσσερις βασικές κατηγορίες, οι οποίες είναι:
Μόνο με αέρα Στην περίπτωση αυτή, η αισθητή και λανθάνουσα ψυκτική ικανότητα του ψυχρού αέρα παρέχεται από το σύστημα σε εγκαταστάσεις απλών ή πολλαπλών ζωνών χωρίς να απαιτείται πρόσθετη ψύξη. H θέρμανση μπορεί να εξασφαλιστεί από το ίδιο ρεύμα αέρα είτε σε όλο το κτίριο είτε σε μια ιδιαίτερη ζώνη, δηλαδή σε χώρο που απαιτεί ανεξάρτητο θερμοστάτη.
Μόνο με νερό Tα συστήματα αυτά ψύχουν ή θερμαίνουν τους χώρους μόνο με την άμεση μεταφορά ψύχους ή θερμότητας από το νερό που παρέχεται στον αέρα που κυκλοφορεί.
Με αέρα και νερό Στις εγκαταστάσεις αυτές παρέχεται αέρας και νερό στις τερματικές μονάδες που είναι εγκατεστημένες σε διάφορα σημεία των χώρων που κλιματίζονται.
Στα συστήματα αυτά περιλαμβάνονται οι κλιματιστές παραθύρου ή τοίχου, οι προκατασκευασμένες ψυκτικές μονάδες, τα συστήματα εξωτερικού χώρου μοναδιαίων συσκευών, τα συστήματα εσωτερικού χώρου μοναδιαίων συσκευών, οι γνωστές συσκευές Split κ.ά.
Σύγχρονες μονάδες
Τα συστήματα κλιματισμού μπορούν να ταξινομηθούν στις παρακάτω γενικές κατηγορίες:
1. Με διανομή κλιματισμένου αέρα
Αποτελεί το πιο πλήρες και το πιο ελεγχόμενο σύστημα κλιματισμού. Μια μέθοδος για τον έλεγχο της θερμοκρασίας του κλιματιζόμενου χώρου είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας του προσαγόμενου αέρα. Για την υλοποίηση αυτού του συστήματος ελέγχου, απαιτείται ένα αισθητήριο θερμοκρασίας το οποίο τοποθετείται σε κατάλληλο σημείο στο χώρο. Το αισθητήριο θερμοκρασίας, μεταβιβάζει την τιμή της θερμοκρασίας του χώρου σε έναν κεντρικό ελεγκτή, ο οποίος επεξεργάζεται αυτή την τιμή και επηρεάζει τη θερμοκρασία του αέρα που προσάγεται στο χώρο, ο οποίος θερμαίνεται ή ψύχεται στην κεντρική κλιματιστική μονάδα της εγκατάστασης. Για τη ρύθμιση της υγρασίας, το καλοκαίρι απαιτείται και ένα τρίτο στοιχείο το οποίο θα κάνει μεταθέρμανση. Αυτό το στοιχείο μπορεί να τροφοδοτείται από ηλεκτρικές αντιστάσεις ή από ένα μικρό λέβητα.
2. Με εγκατάσταση fan-coils και διανομή προκλιματισμένου αέρα
Σε τέτοιου είδους εγκαταστάσεις, τα fan-coils ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του χώρου, ενώ η υγρασία του ρυθμίζεται από τον προκλιματισμένο αέρα. Σε ένα fan-coil είναι δυνατό να επέμβει κανείς τόσο στη θερμοκρασία του νερού που κυκλοφορεί σε αυτό όσο και στην ταχύτητα του ανεμιστήρα του.
3. Με εγκατάσταση fan-coils
Σε τέτοιου είδους εγκαταστάσεις υπάρχει μόνο η δυνατότητα ελέγχου της θερμοκρασίας. Η υγρασία και η ποιότητα του κλιματιζόμενου χώρου μπορούν μερικώς να ρυθμιστούν (όχι να ελεγχθούν) μέσω ανοιγμάτων στα παράθυρα.
Εναλλακτικές μέθοδοι δροσισμού
O τεχνητός κλιματισμός καταναλώνει πολλή ηλεκτρική ενέργεια, τριπλάσια ή τετραπλάσια από το ανάλογο σύστημα θέρμανσης. Aκόμη, τα καυσαέρια των εγκαταστάσεων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα, ενώ οι χλωροφθοράνθρακες που διαρρέουν από τους συμπιεστές των κλιματιστικών μηχανημάτων συντελούν στην καταστροφή του στρώματος του όζοντος της ατμόσφαιρας. Για την επίλυση των προβλημάτων αυτών, είναι ανάγκη να εφαρμόζονται εναλλακτικές μέθοδοι δροσισμού. Oι ανεμιστήρες είναι από τις σπουδαιότερες συσκευές σε οποιοδήποτε σύστημα αερισμού, εξαερισμού και κλιματισμού και η επιλογή τους πρέπει να γίνεται με ιδιαίτερη προσοχή, ώστε να επιτυγχάνεται η αποδοτική διανομή του αέρα που απαιτείται για να ψύξει, να θερμάνει ή να αερίσει τους χώρους ενός κτιρίου. O ανεμιστήρας είναι το μηχάνημα που προσδίδει στον αέρα την απαιτούμενη ενέργεια για την κίνησή του. Η επιλογή ανεμιστήρων με υψηλό βαθμό απόδοσης και χαμηλό λειτουργικό κόστος μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Oι εφαρμογές των ανεμιστήρων είναι πάρα πολλές. Tα λειτουργικά χαρακτηριστικά τους δίνονται από τους κατασκευαστές σε πίνακες ή σε διαγράμματα. Mε τη βοήθεια των πινάκων και των διαγραμμάτων απλοποιείται η διαδικασία επιλογής ενός ανεμιστήρα η οποία δεν πρέπει να γίνεται τυχαία, αλλά μόνο έπειτα από προσεκτικούς υπολογισμούς. Σε κάθε περίπτωση, η επιλογή του μεγέθους πρέπει να δίνει τη βέλτιστη δυνατή λύση, τόσο από τεχνική όσο και από οικονομική άποψη, και να αποτελεί τη χρυσή τομή μεταξύ του αρχικού κόστους και του κόστους λειτουργίας. Θεωρητικά, το ιδανικό μέγεθος ανεμιστήρα είναι εκείνο με τη μεγαλύτερη απόδοση και το χαμηλότερο δυνατό επίπεδο θορύβου.
Γνωρίζατε ότι…
Γενικά, ένα άτομο νιώθει άνετα σε ένα χώρο όταν οι θερμικές απώλειες από το σώμα του είναι ίσες με τη θερμότητα που παράγεται από τον οργανισμό του, χωρίς να αναγκάζεται να καταφύγει σε ακραία μέσα, όπως είναι το ρίγος ή ο ιδρώτας. Γενικά, δεν επιτρέπεται να εμφανίζονται, σε χώρους που αερίζονται, διαφορές μεγαλύτερες από 4°C και, σε χώρους που κλιματίζονται, διαφορές από την ονομαστική τιμή της θερμοκρασίας μεγαλύτερες από ±1,5°C.
Η οικονομική λειτουργία ενός συστήματος κλιματισμού, μετά την έναρξη λειτουργίας του, εξαρτάται και από τη συντήρησή του.
Kατά τη λειτουργία του συστήματος κλιματισμού κτιρίου ή χώρου, τα ανοίγματα πρέπει να παραμένουν κλειστά, ώστε να περιορίζονται οι απώλειες ενέργειας. Tο αποτέλεσμα θα είναι –εκτός από το άνετο περιβάλλον– να εξασφαλίζονται οι χώροι από τη σκόνη, τις οσμές, τη γύρη και άλλα δυσάρεστα στοιχεία.
Tα τελευταία χρόνια άρχισε και η διάδοση ανεμιστήρων αυτόματης τροποποίησης του αριθμού στροφών μέσω μετατροπέα συχνότητας (inverter), στους οποίους ο έλεγχος στροφών γίνεται πλέον αυτόματα.
























