Projektiranje sustava klimatizacije zgrada: važne nijanse i faze izrade projekta

Teško je ne složiti se da je održavanje ugodne temperature u prostoriji i dobra izmjena zraka osnova normalne mikroklime u zgradi bilo koje namjene. Moderna klimatska tehnika i oprema za poboljšanje rada ventilacije mogu za samo nekoliko minuta stvoriti ugodnu atmosferu u sobi – s potrebnom temperaturom i prihvatljivim pragom vlažnosti.

Međutim, jednostavna montaža bilo kojeg odabranog modela klima-uređaja ne može uvijek riješiti problem previsoke temperature zraka, slažete li se? Stoga je profesionalno i stručno projektiranje sustava klimatizacije zgrada prvi korak prije kupnje takve opreme. Odabir optimalne opreme i njezina instalacija na pravom mjestu omogućit će hlađenje ili zagrijavanje zraka uz najmanje potrošnje energije i uzeti u obzir potrebe svih prisutnih u prostoriji.

U ovom materijalu razmotrit ćemo glavne faze izrade projekta za učinkovit sustav klimatizacije prostorija, razumjeti proračune koje je potrebno provesti pri planiranju i saznati kako sastaviti ispravnu shemu termoregulacije zraka.

Potreba za klimatizacijom prostorija

Sustav klimatizacije, kao i ventilacije, igra ogromnu ulogu u održavanju ugodne atmosfere za život i rad ljudi. Prevruć zrak ozbiljno utječe na dobrobit i radnu sposobnost čovjeka, stoga se o mikroklmi prostorije i smjeru kretanja zračnih masa treba pobrinuti već u fazi izgradnje ili renoviranja zgrade.

Osim utjecaja na ljude, temperaturni režim i vlažnost odražavaju se i na radu opreme u uredima ili proizvodnim pogonima. Visoke temperature povećavaju opterećenje na tehniku, što može uzrokovati kvar određenih dijelova.

Od visokih temperatura ne pate samo motori strojeva. Moderna oprema, opremljena složenom elektronikom, prilično je osjetljiva na temperaturni režim

Održavanje potrebne temperature može postati i osnova sigurnosti. Skladištenje određenih materijala u prostorijama s pretjerano zagrijanim zrakom jednostavno je nedopustivo. Kako bi se smanjila vjerojatnost pojave požara, sustav za hlađenje zraka mora raditi ispravno i u potpunosti kompenzirati višak unutarnjeg i vanjskog dotoka topline.

Zašto je potrebno izraditi projekt?

Poštivanje potrebnih normi i točan proračun opterećenja na sustav klimatizacije oslobađa korisnike od mnoštva problema. U procesu izrade plana uzima se u obzir ogroman broj čimbenika koji mogu utjecati na učinkovitost rada opreme. Bez uzimanja u obzir ovih nijansi, funkcioniranje elemenata sustava klimatizacije može imati nedopustivo nisku učinkovitost.

Kompetentan pristup izradi projekta omogućuje realizaciju ključnih zadataka, među koje treba ubrojiti:

• održavanje optimalne temperature i vlažnosti u zgradi;
• odabir najprikladnije klimatske i ventilacijske opreme;
• mogućnost multizonskog podešavanja temperaturnog režima;
• nježan rad opreme koji doprinosi njezinoj otpornosti na habanje;
• organizacija pravilnog smjera strujanja zraka;
• izuzetno niska potrošnja električne energije za postizanje zadanih temperaturnih režima i dr.

Pri projektiranju dodatno se uzimaju u obzir i estetske značajke ugradnje klima uređaja. Sustav koji hladi zrak može biti filigranski uklopljen u interijer ako se njegovoj integraciji u prostoriju pristupi kompetentno i s iskustvom.

Estetski ugrađen klima uređaj može ostati praktički neprimjetan za goste i uopće ne utjecati na opću ideju dizajna interijera.

Fazu planiranja sustava klimatizacije ne treba preskakati, jer upravo jasan plan omogućuje razradu djelotvorne koncepcije hlađenja bilo koje prostorije ili cijele zgrade, pripremu potrebnih crteža i konkretnih zadataka za montažne ekipe, električare i druge stručnjake.

Vrste sustava klimatizacije

Proračuni i konkretne značajke prostorije utječu na odabir sustava klimatizacije. U svakom od njih koriste se određeni modeli klima uređaja koji se mogu podijeliti u tri široke vrste: kućanski, industrijski i komercijalni.

Sami sustavi dijele se na sljedeće vrste:

• multizonski kompleksi;
• split- i multisplit sustavi;
• centralno hlađenje;
• precizna klimatizacija;
• sustavi chiller-fan coil;
• sustavi s kanalskim ili krovnim klima uređajima i dr.

Za kućansku uporabu najčešće se odabiru multizonski, split sustavi i multisplit sustavi. Glavna razlika takvih kompleksa je broj unutarnjih jedinica opreme.

Split-sustav podrazumijeva jednu unutarnju jedinicu hlađenja, multisplit pet, a u multizonski kompleks integrirano je od 10 do 15 jedinica koje funkcioniraju zahvaljujući izuzetno snažnoj vanjskoj jedinici.

Multizonski sustav klimatizacije jedan je od najučinkovitijih načina hlađenja zraka u prostorijama različite namjene, zahvaljujući neovisnom radu unutarnjih jedinica i snazi vanjskog bloka.

Izrada plana učinkovitog sustava klimatizacije temelji se na proračunu toplinsko-zračne bilance, pri čemu se u obzir uzimaju svi ključni čimbenici koji utječu na mikroklimu unutar zgrade.

Projektiranje se podvrgava normativnim dokumentima, uzima u obzir sanitarne, arhitektonske, protupožarne i ostale zahtjeve.

Proračuni za izradu plana sustava

Kako bi se odabrala optimalna snaga radnog vanjskog bloka i izračunala količina unutarnjih jedinica, uzima se u obzir unutarnje i vanjsko toplinsko opterećenje na zgradu.

Unutarnja toplinska opterećenja uvijek imaju pozitivnu vrijednost i predstavljaju oslobađanje topline od ljudi koji žive u kući, proizvodnju toplinske energije iz kućanskih uređaja i izvora rasvjete. U komercijalnim ili uredskim prostorijama ovom opterećenju na sustav klimatizacije dodaje se toplina iz energetski intenzivne opreme, u proizvodnim zgradama – odavanje topline iz vrućih tekućina, opreme, kao i toplina koja se oslobađa u procesima kemijskih reakcija.

Vanjsko toplinsko opterećenje može imati negativne i pozitivne karakteristike. Stoga vanjsko opterećenje predstavlja toplinske dobitke ili toplinske gubitke.

Vizualno su vodiči toplinskih gubitaka i dobitaka prikazani na gornjoj shemi. Crvenim strelicama označeni su tokovi gubitka topline, plavim – prodor hladnoće u zgradu.

Izvori takvog toplinskog opterećenja su:

• sunčeva svjetlost koja prodire kroz staklene pakete;
• toplina ili hladnoća, čiji su vodiči zidovi, prozorske konstrukcije, pod, krov i strop;
• toplinski gubici i dobitci od dovodne ventilacije.

Kvantitativni pokazatelji iste vrste vanjskog toplinskog opterećenja mogu se mijenjati od pozitivnih do negativnih opterećenja tijekom dana, na primjer, pri velikoj amplitudi razlike dnevne i noćne temperature zraka, te od sezone do sezone. Na primjer, ljeti je razlika temperature vani i u prostoriji beznačajna, pa toplina lakše prodire u zgradu. Zimi se događa obrnut proces, pri kojem toplina brže napušta građevinu.

Proračun toplinsko-zračne bilance omogućuje odabir potrebne opreme i planiranje odgovarajućeg mjesta za ugradnju klima uređaja.

Moderni klima uređaji mogu po potrebi značajno zagrijati zrak. Stoga je pri projektiranju sustava klimatizacije važno uzeti u obzir i glavna područja na kojima se uočavaju visoki gubici topline.

Pri izračunima se obavezno uzimaju u obzir ključni čimbenici koji utječu na unos i gubitak topline:

• klimatske značajke područja;
• materijali od kojih je zgrada izgrađena;
• debljina zidova i postojanje izolacije;
• broj komora u izolacijskom staklu i ukupna energetska učinkovitost prozorske konstrukcije;
• orijentacija zgrade prema stranama svijeta;
• postojanje opreme i uređaja koji proizvode toplinu tijekom rada;
• broj ljudi koji žive ili redovito borave u prostoriji;
• broj soba u stanu ili kući i sl.

Na temelju toga, nije teško shvatiti da samo iskusni stručnjak može najtočnije i najkompetentnije pristupiti planu budućeg sustava klimatizacije, jer tijekom pripreme projekta treba predvidjeti previše specifičnih nijansi.

Faze provođenja projektiranja

Izrada plana potrebnih radova provodi se u dvije uzastopne faze, koje uključuju pripremu svih potrebnih izračuna, procjene troškova, tehničkih zadataka za stručnjake srodnih područja i odabir odgovarajućeg modela opreme.

Faza #1 — priprema proračuna i zadataka

Priprema se sastoji od upoznavanja sa zgradom, njezinom lokacijom, građevinskim značajkama i ostalim čimbenicima.

Stručnjaci izrađuju tehničko-ekonomsko obrazloženje na temelju kojeg se približno odabire tip sustava klimatizacije. Potonji se opisuje pojednostavljeno.

Na pojednostavljenoj shemi prikazane su ključne karike sustava klimatizacije, blokovi za distribuciju rashladnog sredstva i glavni upravljački blokovi klimatske opreme

Majstor predlaže potencijalno učinkovitu opremu koja odgovara potrebama prostorije prema osnovnim karakteristikama:

• snage;
• hladno-, toplinsko- i zračnoj učinkovitosti.

Nakon toga se izrađuje procjena troškova budućih radova. Ako projekt prema TEO zadovoljava vlasnika zgrade ili stana, pripremna faza prelazi u radnu fazu.

Faza #2 — odabir odgovarajuće opreme

U ovoj fazi projektiranje se temelji na točnim izračunima koji uzimaju u obzir unutarnje i vanjsko toplinsko opterećenje, toplinske tehničke karakteristike objekta. Izračuni se provode pojedinačno za svaku prostoriju, nakon čega su točno poznati viškovi topline u svakoj zoni. Na temelju tih podataka odabire se oprema potrebna za kompenzaciju toplinskih opterećenja.

Nakon odabira opreme započinje projektiranje mjesta ugradnje klima uređaja, daje se shema razvoda zračnih kanala, priprema se plan tehničkih radova za montažnu ekipu i električare.

Svi pripremljeni materijali predaju se naručitelju i dobavljaču klimatske opreme. Nakon montaže poželjno je provesti puštanje u rad i podešavanje, što će pomoći u podešavanju rada opreme.

Čime je opasno samostalno projektiranje?

Bez odgovarajućeg iskustva i znanja, osobno sastaviti projekt sustava za klimatizaciju prilično je teško.

Ako se ne uzme u obzir barem jedan čimbenik, na primjer, orijentacija stana prema sjeveru ili postojanje dvostrukih prozora s niskom učinkovitošću očuvanja topline, cijeli sustav klimatizacije radit će neučinkovito.

Pokazatelji uštede energije metaloplastičnih prozora ovise o mnogim čimbenicima: broju komora, postojanju posebnog premaza i sl. Stoga je samostalno izračunati gubitke topline i dobitke topline prilično teško.

Dodatno, klimatska oprema može biti izložena većim opterećenjima jer će tijekom klimatizacije uređaj morati stalno kompenzirati toplinske dobitke koje projektant nije uzeo u obzir.

Općenito, bilo kakav propust u sastavljenom projektu može dovesti do ozbiljnih problema:

• neopravdanog rada klima-uređaja u jednoj prostoriji dok se većina ukućana nalazi u drugim sobama;
• prekomjerne potrošnje električne energije koja se troši na suzbijanje nepredviđene topline od rasvjete ili uređaja;
• nemogućnosti zonskog reguliranja temperature;
• kupnje previše snažne ili nedovoljno učinkovite opreme;
• brzog trošenja ili kvara dijelova split-sustava zbog prekomjernog opterećenja i sl.

Stoga izradu sheme klimatizacije čak i za mali stan ili ured treba povjeriti profesionalcima.

Ušteda na projektiranju može rezultirati neopravdanim troškovima tijekom rada opreme.

Zaključci i koristan video na temu

Pet vrsta najčešćih sustava klimatizacije, njihove značajke, razlike i mogućnosti detaljno opisuje predavač u sljedećem videu:

Osnovni ustroj sustava klimatizacije i preporuke za odabir odgovarajućeg tipa daje inženjer za ventilaciju i klimatizaciju:

Profesionalni pristup klimatizaciji zgrada omogućuje osiguranje potrebne temperature, čistoće, vlažnosti i pokretljivosti zraka, o kojima ovise dobrobit i radna sposobnost ljudi, funkcioniranje složene opreme, očuvanje namještaja ili određenih materijala.

Proces projektiranja prilično je složen i zahtjevan, stoga mu treba pristupiti iznimno odgovorno. Upravo zato ne biste se trebali baviti planiranjem sami, već unaprijed odabrati tim profesionalaca koji imaju iskustvo, pozitivnu reputaciju i ovlaštenje za provođenje takvih izračuna.

Imate li još pitanja o projektiranju sustava klimatizacije? Postavite ih našim stručnjacima i drugim posjetiteljima stranice u bloku za povratne informacije. Ostavite svoje komentare, podijelite iskustva, sudjelujte u raspravi.