Chlazení, chladící trámy, fan-coily Martin Vocásek 2S
Tepelná pohoda Tepelná pohoda je pocit, který člověk vnímá při pobytu v daném prostředí. Jelikož člověk při různých činnostech produkuje teplo, tak musí být zajištěn odvod člověkem produkovaného tepla do prostoru tak, aby nedošlo k výraznému zvýšení teploty těla. Na druhé straně odvod tepla nesmí být tak intenzívní, aby nedošlo k výraznému snížení teploty těla. Člověk by tedy neměl cítit v daném prostředí ani pocit nepříjemného chladu, ani nepříjemného tepla.
Tepelná pohoda subjektivní - jsou závislé na vlastnostech člověka (tělesný a psychický stav, věk, schopnost aklimatizace atd.) objektivní - čtyři veličiny, které jsou měřitelné a ovlivnitelné technickými prostředky teplota vzduchu vlhkost vzduchu rychlost proudění vzduchu teplota okolních stěn či předmětů
Chlazení Chlazení je běžně využíváno v prostorách s vysokými nároky na tepelnou pohodu a tam, kde je třeba eliminovat tepelnou zátěž od technologických zařízení (kanceláře, serverovny, apod.). Pro chlazení se používají většinou chladicí (klimatizační) jednotky a zařízení.
Chladicí trámy Systém chlazení prostorů použitím chladicích trámů (CB - chilled beam) není úplně nový, jeho rozšíření nastalo v posledních letech s jejich dalším vývojem. Principem je umístění chladicích trámů do prostoru podhledu nebo pod strop, kde je vždy nejteplejší vrstva vzduchu vzniklá tepelnými zisky v daném prostoru. Jde o vodorovně umístěný lamelový výměník tepla napojený na přívod chladicí vody. Aby nedocházelo ke kondenzaci vlhkosti na jeho povrchu, bývá minimální teplota přiváděné chladicí vody v rozmezí 16 až 18 C.
Chladicí trámy Chladicí trámy rozdělujeme na: pasivní - bez přívodu vzduchu aktivní - s přívodem upraveného vzduchu.
Pasivní chladící trámy Jedná se v podstatě o specificky upravený tepelný výměník, který v sobě nemá zahrnut přívod větracího vzduchu. Tyto typy trámů jsou používány primárně pro chlazení (některé typy jsou určeny i pro vytápění), přičemž ochlazování zóny pobytu zajišťuje přirozená konvekce. U systémů s tímto typem trámů je přívod větracího vzduchu zajištěn jiným, nezávislým způsobem, např. pomocí velkoplošných vyústí zapuštěných do stěn nebo do podlahy. Pasivní trámy je výhodné použít v případech, kde je požadováno pouze chlazení nebo vysoký chladící výkon, případně kde jsou požadavky na individuální regulaci.
Použití lze je instalovat do velkoprostorových objektů s výškami nad 4 m, kde jsou požadavky na relativně velké průtoky větracího vzduchu, zajišťované jiným systémem. Ve vnitřním prostředí kancelářských budov, kde se systémy s trámy nejvíce používají, je při běžných instalacích jejich nejvyšší chladící výkon max. 150 W/m délky při max. doporučené největší šířce jednotek 300 mm z důvodu vyvarování se vysokým rychlostem vzduchu v zóně pobytu (cca 500 W/m2 plochy jednotky). Pokud jsou však tyto jednotky instalovány nad perforovaným podhledem, může být použitý chladící výkon mnohem vyšší, bez problémů s průvanem do cca 400 W/m. Velký vliv na funkci statických trámů má také umístění distribučních elementů vzduchotechnického systému.
Pasivní chladící trám
Aktivní chladící trámy Pokrokově novějším typem oproti pasivním trámům jsou tzv. aktivní trámy (aktivní = s přívodem vzduchu; někdy nazývané také indukční štěrbiny). U těchto systémů je čerstvý vzduch z hlavní vzduchotechnické jednotky přiváděn do větraného prostoru prostřednictvím chladicího trámu, z něhož je rozváděn ven dvěmi podélnými štěrbinami v jeho spodní části. Uvnitř trámu vzniká podtlak a přívodní vzduch do sebe indukuje sekundární vzduch z větraného prostoru - tento je nucen proudit přes tepelný výměník jednotky umístěný dle typu v její spodní nebo horní části. Teplota ve větraném prostoru je regulována průtokem chladícího/topného media přes tepelný výměník, přičemž na jeden regulační uzel se napojuje většinou 1 až 5 trámů. V zázemí vyžaduje systém s trámy zdroj chladu, příp. tepla a vzduchotechnickou jednotku, přičemž na tato zařízení ani na rozvody media a vzduchu nejsou kladeny žádné zvláštní nároky.
Aktivní chladící trám
Aktivní trámy v módu chlazení Návrhové teplotní spády u systémů s trámy bývají zpravidla 14/17 C (někdy i vyšší), avšak vždy se pohybují nad teplotou rosného bodu, takže celý systém pracuje jako bezkondenzační. Oproti nesporným výhodám tohoto řešení stojí relativně nižší výkony zařízení a riziko kondenzace, které je řešeno kvalitním regulačním systémem. Indukční poměr je u aktivních trámů minimálně 1:4, což znamená že při průtoku 15 l/s (54 m3/h) čerstvého vzduchu do sebe trám indukuje 45 l/s (162 m3/h) cirkulačního vzduchu proudícího přes výměník. U nejnovější generace trámů je možno za těchto podmínek dosahovat chladících výkonů až 350 W/m délky jednotky, avšak rychlost vzduchu cirkulujícího v prostoru a tedy i v zóně pobytu může překročit běžně přípustné hodnoty. Komfortního vnitřní klima bez průvanu může být u aktivních trámů dosaženo, jestliže je chladící výkon limitován do 300 W/m a průtok čerstvého přívodního vzduchu je max. 12 l/s,m (43,2 m3/h/m) délky jednotky.
Aktivní trám A smíšený vzduch B indukovaný vzduch C čerstvý vzduch
Aktivní trámy v módu vytápění U budov s nízkými tepelnými ztrátami lze potom dočasně krátké topné periody zvládnout pomocí aktivních trámů, které jsou v těchto případech konstruovány jako tzv. čtyřtrubkové. Určitým problémem u stropních vytápěcích systémů (a tedy i u vytápění trámy) je zajištění transferu teplého vzduchu dolů do zóny pobytu. Teplota vstupního media do trámu by nikdy neměla být vyšší než 45 C. I při dodržení této podmínky nezabrání stropní vytápěcí systém nikdy průvanu v místě oken. V praxi to znamená, že musí být vždy použita okna vysoké kvality, jejichž povrchová teplota nemůže být nižší než 14 C. Tepelné výkony trámů se dle jednotlivých typů pohybují orientačně od cca 250 do 400 W/m délky.
Aktivní trámy v módu vytápění Systém s aktivními chladícími trámy je primárně používán pro kombinaci větrání s chlazením, v některých případech je možno trám použít navíc i pro vytápění, případně do něho integrovat další funkce. Obecně je tento systém vhodný pro široké spektrum aplikací, u kterých jsou požadavky na dobrou kvalitu vnitřního prostředí a kde je požadována individuální regulace jednotlivých prostor. Typickými aplikacemi jsou kanceláře, hotely, nemocnice a obchody.
Jednotky Fan-coil Jednotky fan-coil jsou zařízení na bázi konvektoru. Fan coily se dají použít jak na topení, tak i na chlazení. Ke své funkci potřebují centrální zdroj buď studené vody (režim klimatizování) nebo otopné (režim topení). Jednotky FC se vyrábějí v mnoha provedeních a variantách.
neopláštěné jednotky fan coil - jsou určeny pro "skrytou" instalaci např. do meziprostoru, nebo do příčky opláštěné jednotky fan coil - jsou vybaveny krytem a určeny přímo do požadovaného prostoru. Vyrábí se v mnoha provedeních a variantách dle přání a požadavků zákazníka nastěnné jednotky fan coil - klasická nástěnná klimatizace, pouze médiem je zde voda kazetové jednotky fan coil - klasická kazetová klimatizace, pouze jako médium je zde použita voda podlahové fan coily - jsou určeny pro montáž do podlahy
Konstrukce jednotek fan coil Fan coily se skládají z ventilátoru a výměníku tepla. Do výměníku je přiváděna teplá nebo studená voda z centrálního zdroje (kotelna - topení, strojovna chlazení - klimatizace). Ventilátor má za úkol hnát vzduch do místnosti přes výměník, kde se vzduch ohřeje či ochladí dle zvoleného režimu. V případě, kdy jsou fan coily využity na chlazení, musí být zajištěn odvod kondenzátu.
Ovládání jednotek FC Ovládání jednotek FC probíhá buď regulováním průtoku média skrze výměník, nebo změnou otáček ventilátoru. Ovládání může být buď centrální, např. z velína, což je často využíváno ve velkých administrativních budovách, nebo může být ovládání přímo v daném prostoru a pomocí ovladače s termostatem si nastavujeme požadovanou teplotu v místnosti.
Použití jednotek FC Jednotky fan coily se nejčastěji používají v administrativních budovách nebo v hotelích, kde jsou vysoké nároky jak na vytápění, tak i na chlazení. Velmi často se také používají fan coily v podlahovém provedení ve velkých moderních budovách pod velké prosklené obvodové konstrukce, aby nedocházelo k rosení skla. Využití ale najdou fan coily i v bytech a rodinných domcích, kde mohou být využity k výtápění spolu s kondenzačními kotli, jelikož pracují s nižšími teplotami než klasické radiátory. Jsou také velice vhodné v kombinaci s tepelnými čerpadly.
Videa https://www.youtube.com/watch?v=qi0o5xz 3liI
Zdroje http://www.blueteam.cz/klimatizace-achlazeni/jednotky-fan-coil.html http://www.swegonairacademy.com/wp- content/uploads/2014/08/jan-farka-prague- 2008.pdf http://vetrani.tzb-info.cz/klimatizace-a-chlazeni