Klimatyzatory kanałowe w ogrzewaniu budynków mieszkalnych

Budynki mieszkalne o podwyższonej izolacyjności cieplnej, wymagają szczególnego podejścia do kwestii doboru systemu grzewczego. Z jednej strony przyjęte rozwiązanie musi być tanie w eksploatacji, z drugiej – wykorzystywać odnawialne źródła energii (aby sprostać wymaganiom osiągnięcia współczynnika EP w budynkach projektowanych). Do takiego rozwiązania można zaliczyć systemy grzewcze złożone z klimatyzatorów kanałowych – te z kolei cieszą się coraz większym uznaniem wśród inwestorów.


Zasada działania klimatyzatora

Urządzenia klimatyzacyjne to pompy ciepła powietrze/powietrze, które mają za zadanie zapewnić użytkownikom odpowiedni komfort cieplny w pomieszczeniu. Powietrze może być chłodzone lub ogrzewane w zależności od funkcji nastawionej na sterowniku urządzenia. Składają się one z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej, które połączone są ze sobą układem chłodniczym. Ten z kolei podlega ciągłym przemianom z postaci ciekłej na gazową i odwrotnie – powodując przepływ energii cieplnej z jednego źródła do drugiego. W pierwotnym trybie pracy klimatyzatora jakim jest chłodzenie, nasza jednostka wewnętrzna jest źródłem chłodu – natomiast jednostka zewnętrzna jest źródłem ciepła. Dzięki rewersji następuje odwrócenie obiegu chłodniczego, wówczas jednostka zewnętrzna staje się źródłem chłodu a wewnętrzna źródłem ciepła.

Popularne urządzenia klimatyzacyjne możemy podzielić ze względu na rodzaj zastosowanej instalacji oraz ze względu na typ jednostki wewnętrznej. Najprostsze i najbardziej rozpowszechnione są instalacje typu split – składające się z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej. W przypadku dwóch lub więcej liczby jednostek wewnętrznych i jednej jednostki zewnętrznej – to instalacja typu multi-split. Jeśli przyjrzymy się jednostkom wewnętrznym możemy zauważyć, że różnią się one budową i sposobem montażu.

Rynek oferuje nam konwencjonalne urządzenia ścienne, kasetonowe oraz kanałowe – te ostatnie przystosowane są do rozprowadzana ogrzewanego jak i schłodzonego powietrza do jednego lub kilku pomieszczeń jednocześnie. W tym rozwiązaniu, przy stosunkowo niewielkich kosztach inwestycyjnych – możemy wykonać kompletny system grzewczy w budownictwie mieszkalnym.

Rys 1. Schemat instalacji grzewczej na bazie klimatyzatora kanałowego (1 – klimatyzator kanałowy,  2 – rozdzielacz kanałowy, 3 – przewód wentylacyjny, 4 – element nawiewny

Klimatyzatory kanałowe do zastosowań domowych

Jednostki kanałowe montowane są w przestrzeni podstropowej, dzięki czemu są niewidoczne, a powietrze rozprowadzane jest równomiernie i wielopunktowo. Z racji, że nośnikiem ciepła jest ogrzane powietrze w ciągu kilku minut możemy podnieść temperaturę w pomieszczeniu do tej – jaka została zaprogramowana. Klimatyzator kanałowy utrzymuje ją również przy współpracy z termostatem pokojowym.

Każdy klimatyzator ma w standardzie zestaw filtrów, które oczyszczają powietrze z kurzu, alergenów etc. Dzięki ciągłej recyrkulacji, utrzymujemy zdrowy mikroklimat pomieszczeń, co również ma wpływ na komfort cieplny wśród domowników.

Należy jednak wiedzieć, że wydajność i skuteczność grzania klimatyzatorów jest uzależniona od warunków panujących na zewnątrz. Wraz z niższą temperaturą powietrza zewnętrznego, spada wydajność grzewcza klimatyzatora – jak i COP. Jednakże na wyniku znajdziemy urządzenia które utrzymują zadaną wydajność grzewczą nawet do -15 czy -20 st. C. (w zależności od producenta).

Aby system grzewczy pracował w całym zakresie temperatur – instalację należy uzupełnić system grzewczy o szczytowe źródło ciepła, np. elektryczne grzejniki pokojowe lub jeśli izolacja podłogi na gruncie jest odpowiednia – maty lub kable elektryczne. Jednak skrajne temperatury nie utrzymują się zbyt długo, dlatego w okresie zimowym spokojnie możemy ogrzewać pomieszczenia za pomocą klimatyzacji.

Zdj. 1. Zestaw złożony z klimatyzatora kanałowego i jednostki zewnętrznej

Ogrzewanie klimatyzacją – wytyczne

Jeśli dążymy do uzyskania standardu energooszczędnego, warto zastanowić się nad rozwiązaniem grzewczym z wykorzystaniem pomp ciepła powietrze/powietrze – czyli wcześniej wspomniane klimatyzatory kanałowe. W tym wariancie ogrzewane powietrze z klimatyzatora kanałowego rozprowadzane jest za pomocą kanałów elastycznych antybakteryjnych – wysokiej jakości. Są to przewody izolowane wełną mineralną średnicy 125 mm lub 160 mm, prowadzone pod stropem lub w przestrzeni sufitu podwieszanego.

Jeśli nie przewidujemy sufitu podwieszanego – podstropowe prowadzenie może być zabudowane kątownikami gipsowo-kartonowymi lub półką sufitową. Rozprowadzenie ciepłego powietrza wykorzystuje się przy wykorzystaniu nawiewników sufitowych.

Jednostka kanałowa, z racji, że wymaga dostępu do powietrza recyrkulacyjnego, nie może być zabudowana – dlatego warto ją zlokalizować w wydzielonym miejscu, np. w pomieszczeniu gospodarczym. Moc urządzenia grzewczego warto dobrać w oparciu o wykonane wczesnej projektowe obciążenie cieplne budynku – potrzeby cieplne budynku uzależnione są od izolacji cieplnej, założonej temperatury w pomieszczeniach oraz dodatkowego wyposażenia instalacyjnego (dot. wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła).

Mając powyższe dane, możemy wybrać urządzenie pracujące w całym układzie temperatur zewnętrznych lub pracujące do tzw. punktu biwalentnego. W drugim rozwiązaniu uzupełniamy wariant grzewczy o gdzie w układzie równoległym pracuje dodatkowe źródło ciepła – grzejniki, maty czy kable elektryczne.

Zdj. 2. Elastyczny przewód wentylacyjny antybakteryjny, izolowany (wzmocniony)

Zdj. 3. Anemostaty sufitowe do rozprowadzania powietrza grzewczego z klimatyzatora kanałowego

Koszy inwestycyjne

Koszt wariantu grzewczego z klimatyzatorem kanałowym jest ścisłe powiązany z wydajnością urządzenia grzewczego. W budynku może zostać zamontowany jeden centralny klimatyzator kanałowy lub dwa mniejsze – rozdzielenie pozwala na różnicowanie temperatury powietrza nawiewanego (cieplejsze w salonie, chłodniejsze w sypialniach).

Spójrzmy, jak kształtują się koszty zakupu i montażu instalacji grzewczej – złożonej z dwóch klimatyzatorów kanałowych o mocy nominalnej 4,0 kW. Pod uwagę wzięto budynek mieszkalny jednorodzinny parterowy o pow. 140 m2. Projektowe obciążenie cieplne rozpatrywanego budynku wynosi 6,5 kW, obliczenia dla II strefy klimatycznej. Szczytowym źródłem ciepła w pomieszczeniach będą elektryczne maty podłogowe. Maty kompletne pracujące niezalezienie w każdym pomieszczeniu z termostatami pokojowymi i czujnikami temperatury podłogi.

  • Klimatyzator kanałowy z agregatem zewnętrznym o mocy nominalnej 4,0 kW (2 kpl.) – 10 200 zł
  • Elastyczny przewód wentylacyjny antybakteryjny, izolowany śr. 160 mm (90 m) – 980 zł
  • Rozdzielacz kanałowy do jednostki wew. (2 szt.) – 660 zł
  • Anemostaty nawiewne sufitowe (6 szt.) – 360 zł
  • Maty elektryczne podłogowe o mocy 1200 W (3 kpl.) – 1 800 zł
  • Maty elektryczne podłogowe o mocy 400 W (3 kpl.) – 1 350 zł
  • Prace montażowe wraz z próbą szczelności instalacji – 2 800 zł
  • Koszt wariantu (z VAT 8%) – 19 600 zł

Ważne kwestie

System grzewczy z wykorzystaniem klimatyzatora kanałowego może być obiecującym rozwiązaniem grzewczym w budynkach mieszkalnych. Jeśli mamy do czynienia ze standardem energooszczędnych i pasywnym – również powinniśmy wziąć taki wariant pod uwagę – razem z wentylacją mechaniczną. Zdecydowanym plusem takiego rozwiązania jest brak konieczności wykonywania wodnego ogrzewania podłogowego oraz hydraulicznego rozdziału wodnego.

Jak każde rozwiązanie grzewcze, ma swoje wady. W tym wariancie należy wygospodarować dodatkową przestrzeń pod stropem np. w postaci sufitu podwieszanego. Klimatyzatory kanałowe pracują na powietrzu obiegowym, dlatego należy im zapewnić dopływ powietrza recyrkulacyjnego.

Z racji, że ten system nie ma nic wspólnego z centralnym ogrzewaniem – musimy w oddzielny sposób przygotowywać ciepłą wodę użytkową. Możemy to zrobić poprzez wykorzystanie zasobnika pojemnościowego z wbudowaną pompą ciepła lub punktowych ogrzewaczy przepływowych.

Pamiętajmy również, że w okresie letnim odwracamy obieg – wówczas wykorzystujemy klimatyzator kanałowy do chłodzenia pomieszczeń.

Zdjęcia


Powołania:

Zdjęcie główne: zbiory autora

Zdjęcia we wpisie: www.airzonecontrol.com, www.midea-electric.pl, www.solerpalau.market, www.alnor.com.pl

Napisz komentarz
7
  1. Przy nowo projektowanych systemach tak, zgadzam się. A co zrobić w istniejącym już budynku z systemem wentylacji mechanicznej i rekuperacji? Latem baypas nie zdoła powstrzymać odzysku ciepła z pomieszczeń żeby odczuwalny był chłód, urządzenie bardzo przewymiarowane? Czy jakiś inny pomysł.

    1. Witaj Krzysiek,
      w istniejących budynkach można rozważyć wykorzystanie systemu multi-split – z wykorzystaniem ściennych jednostek wewnętrznych. To zabieg mało inwazyjny, prowadzimy tylko przewody czynnika chłodniczego do wybranych pomieszczeń – tymczasem zyskujemy dodatkowy system grzewczy. Można pokusić się o klimatyzator kanałowy, jeśli przewody rozprowadzimy w przestrzenni korytarza i zakończymy wlotami w ścianach działowych pomieszczeń – o ile nie wchodzimy w kolizję w istniejącą wentylacją mechaniczną. Każdy budynek jest inny i wymaga indywidualnego podejścia projektowego, pozdrawiam!

  2. Jaką sprawność osiągają klimatyzatory kanałowe dla temperatur +30c i 35c dla chłodzenia oraz 5 i 0 dla grzania? Z góry dziękuję za odpowiedź!

  3. Interesujące spostrzeżenia i bardzo dobrze, że został tutaj poruszony także temat kosztów inwestycyjnych. Jak wiadomo, nowoczesne systemy nie zawsze należą do najtańszych, niemniej jednak dzięki stosowanym współcześnie technologiom, zamontowanie sprawnych systemów wentylacji i klimatyzacji pozwala na uzyskanie dużych oszczędności, które patrząc perspektywiczne są dużo korzystniejsze niż sam wydatek instalacji.

  4. Dobry artykuł. Te klimatyzatory faktycznie są ciekawym rozwiązaniem, ale zauważam że Polacy nadal boją się tego rozwiązania. Ale jest też pozytywny trend, prawie nikt już dziś nie buduje kotłowni opartej o ekogroszek. Jeszcze 5 lat temu owszem sporo, a dziś zauważam głównie pompy ciepła, maty grzewcze, ewentualnie kotły gazowe z rozprowadzoną instalacją wodną. Chętnie przeczytam jeszcze kiedyś artykuł o tych klimatyzatorach.
    Pozdrawiam

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *