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.


Powołania:

Zdjęcie główne: zbiory autora

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

Napisz komentarz
3
  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!

Dodaj komentarz

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