Klimatizace ekologicky a levně?
Úmorná letní horka nás postupně nutí instalovat si doma klimatizační zařízení. Teplo bývá zejména v městských bytech nesnesitelné. Avšak chlazením interiérů zároveň přispíváme k dalšímu zahřívání exteriéru - spotřebovaná energie se projeví nejen na měsíčních platbách, ale i na růstu emisí CO2, čímž přispěje k dalšímu zhoršení problémů souvisejících s globálním oteplováním. Začarovaný kruh? Zrychlující se spirála vedoucí do horkého pekla.....
Jak se tedy v létě zchladit a co nejméně přitom zahřát planetu?
Dům důkladně zateplete (tepelná izolace totiž chrání nejen před únikem tepla z domu v zimě, ale i před jeho pronikáním do domu v létě), rozumně větrejte a při stínění a regulaci teploty v okolí domu se spolehněte na stromy. Již při plánování stavby myslete na orientaci zasklených ploch na světové strany a na jejich stínění ... a o klimatizaci přemýšlejte co nejdříve. Možností chlazení je totiž více, a když o nich začnete uvažovat už před stavbou domu, budete mít výběr mnohem širší.
Krátce o principech
Většina zařízení určených k chlazení pracuje na principu tepelného čerpadla nebo tepelné čerpadlo využívá. Na stejném principu pracují ledničky, klimatizace typu split zda multisplit a využívají ho i mnohé zařízení chladící vodou (zde slouží tepelné čerpadlo jako zdroj chladu, resp. Způsob jak ochladit vodu používanou pro chlazení). Vyžívají souvislost mezi tlakem, objemem a teplotou v plynech (při zvýšení tlaku se zmenší objem a zvýší teplota a naopak) a také to, že při změně skupenství z plynného na kapalné (resp. naopak) je třeba látce teplo odebrat (respektive dodat).A teplo potřebné k skupenské změně chladicí kapaliny se odebírá z okolí a dodává okolí. Na jednom konci je tedy venkovní vzduch (výhodou je snadná instalace zařízení), zemina v jisté hloubce či studniční voda (výhodou je jejich stabilní teplota), na druhém konci je ochlazován (případně i ohřívaný) vzduch nebo voda. Mezi nimi cirkuluje chladivo (látka, která absolvuje zmíněnou skupenské změně za vhodných podmínek), které teplo na jedné straně odebírá a na druhé předává.
Při koupi si všímejte
- chladící výkon
- vzduchový výkon
- tepelný výkon (při kombinovaných zařízeních)
- energetickou třídu - uvádí se podobně jako při domácích spotřebičích a jednoduchým způsobem napoví, jaká je spotřeba zařízení ve srovnání s jinými podobnými. Nemusí být však uvedena na všech výrobcích (například v katalozích či na internetu) - povinně by jí měly být označeny vystavené produkty
- koeficienty COP a EER, které vám také mohou posloužit k orientaci v účinnosti zařízení, udávají poměr výkonu a příkonu (EER pro chlazení a COP pro vytápění) - čím vyšší hodnota, tím účinnější zařízení (k dosažení stejného výkonu spotřebuje méně energie). Zařízení v energetické třídě A mají COP 3,6 - 3,2, ve třídě B 3,2 - 2,8 atd.. COP i EER jsou však pohyblivé hodnoty (jiná je například účinnost chlazení vzduchem při venkovní teplotě 30 ° C, jiná při 35 ° C), proto je důležité, aby byly uvedené hodnoty pro normalizované podmínky. Pokud má být zařízení využívat celoročně, je dobré znát sezónní koeficient (SEER a SCOP), který udává průměrnou účinnost zařízení při různých venkovních teplotách
- hlučnost zařízení - měla by být uvedena hodnota akustického výkonu, která je snadno srovnatelná.Pokud je udaný akustický tlak, musí být uvedeno, v jaké vzdálenosti se udává
- způsob a možnosti proudění vzduchu
Nejoblíbenější a nejznámější
Na zchlazení interiérů bytů a rodinných domů se jednoznačně nejčastěji používají zařízení typu split nebo multisplit: ve venkovní jednotce, která obsahuje nejhlučnější části - ventilátor a kompresor s motorem, se teplo odevzdává okolnímu vzduchu, vnitřní (s výparníkem a ventilátorem) ho odebírá vzduchu v místnosti . Mezi nimi cirkuluje chladivo v tenkých měděných trubkách, které se snadno ukryjí do stěn.
A tady je podstata popularity tohoto zařízení - lze jej bez větších problémů instalovat kdekoliv a kdykoliv a na rozdíl od starších kompaktních zařízení (např. okenních, podokenních, nebo tzv.. mobilních jednotek) neobtěžuje hlukem. Klimatizace typu split jsou dostupné v různé kvalitě a tedy i různých cenových úrovních, s různými výkony, spotřebou, či dalšími funkcemi (například filtrace vzduchu nebo možnost zařízením nejen chladit, ale i vytápět).
Úsporné "klimatu"
Na klasický chladící cyklus se spotřebuje poměrně hodně energie - na pohon kompresoru, čerpadel, ventilátorů ..., proto je logické, že se hledají cesty jak ušetřit. Jednou z možností je takzvaný inverter, tedy frekvenčně ovládaný kompresor. Oproti standardním nárazovým on / off systémem (když teplota v místnosti poklesne pod nastavenou hodnotu, kompresor se vypne a znovu se zapne na plný výkon, když teplota o jistou hodnotu překročí nastavený parametr) se v tomto případě výkon kompresoru reguluje plynule podle potřeb místnosti - když se teplota v místnosti přiblíží k nastavené hodnotě, sníží se otáčky kompresoru, čímž se snižuje spotřeba a zvyšuje účinnost zařízení.
K celkové úspornosti klimatizace může přispět i její univerzálnost
Některá zařízení fungují jen v "jednosměrné provozu", jiné dokáží cyklus změnit, takže mohou případně vzduch v místnosti buď chladit nebo ohřívat. Při vytápění totiž pracuje tepelné čerpadlo (kterým klimatizace v podstatě je) mnohem efektivněji než jiné topné zařízení - energie vynaložená na "přesun" tepla může být až pětinásobně nižší než samotné předány teplo. To znamená, že za určitých podmínek může být spotřeba klimatizace používané k vytápění pětkrát nižší než spotřeba elektrického ohřívače při srovnatelném topném výkonu. Celková energetická účinnost zařízení využívaného pro chlazení i vytápění je tedy lepší než výkonnost čistě chladicích klimatizací - energii spotřebovaný na chlazení alespoň částečně vykompenzuje energie ušetřená při vytápění stejným zařízením. Pro tuto dvojkombinaci hovoří i fakt, že rozdíl v ceně oproti srovnatelné "jednosměrné" klimatizaci není velmi výrazný.
U klimatizačních zařízení jsou standardem prachové filtry
na elektrostatické zachytávání běžného prachu), některé typy klimatu jsou však doplněny i o další možnosti filtrace - formaldehydový filtr, filtry odstraňující pachy, které mohou být příčinou migrény a chronické únavy, filtry zachycující velmi jemné částice prachu a cigaretový kouř, filtry ničící alergeny, buněčné stěny a jádra bakterií, čímž bakterie zcela zabijí, systémy odstraňující roztoče či zvířecí chlupy ... různé filtrační systémy ocení zejména lidé trpící alergiemi a dalšími onemocněními. V nabídce jsou různé režimy, až po takové, které fungují jako účinné čističky vzduchu.
Více než půl tepelného čerpadla, nebo odpařovací chladič
Další možností jak při chlazení ušetřit, je nepoužít v chladicím cyklu kompresor. Uspoří se tak veškerá energie potřebná na jeho pohon. Bez kompresoru, který by mačkal plyn a měnil ho na kapalinu znovu použitelnou na chlazení, se však chladicí cyklus neuzavře ... Řešením záhady je jiný typ chladiva - voda.Podstata a celá technologie odpařovacího chladiče je umístěna mimo dům, v boxu tvaru krychle s hranou přibližně 1 metr. Do interiéru se z něj přivádí venkovní vzduch ochlazený na zvolenou teplotu vzduchotechnickým rozvodem a vyfukuje vzduchotechnickým vyústkem, většinou ukrytým v podhledu nebo umístěným pod stropem.Chlazení je založeno na stejném fyzikálním principu jako u klasické klimatizaci - odebrání tepla z okolí při skupenské změně kapaliny na plyn. Na rozdíl od klasických klimatizací tu však jako chladivo slouží voda a chladicí okruh se neuzavírá - chladivo v zařízení necirkuluje, ale přivádí se vždy nové (odpařovací chladiče potřebují připojení na přívod studené vody) a jeho páry odcházejí do interiéru spolu s ochlazeným vzduchem. Voda, která se změní na vodní páry, vzduch nejen ochladí, ale zároveň ho i zvlhčí. Odpařovací chladiče se dají v našich klimatických podmínkách používat díky tomu, že zároveň se vzrůstající venkovní teplotou u nás klesá vlhkost vzduchu, a tak je při chlazení vzduchu zvýšení jeho vlhkosti příjemné například pro astmatiky, vyšší vlhkost však zároveň ovlivňuje pocit tepelné pohody (vlhčí vzduch nám připadá teplejší). Vlhkost vzduchu s teplotou 20 až 23 ° C bývá u nás za běžných podmínek kolem 70%, a podobné hodnoty dosahuje i vzduch ochlazený v odpařovacím chladiči. Ochlazený a zvlhčený venkovní vzduch se z odpařovacího chladiče přivádí vzduchotechnickým potrubím do interiéru a vyfukuje vyústkami, obyčejně umístěnými pod stropem nebo zabudovanými v podhledu.Jelikož se do místností přivádí chlazený vzduch zvenčí, musí se z místnosti vzduch i odvádět - na rozdíl od klasické klimatizace je tedy nejlépe pootevírat okna, kterými bude z interiéru odcházet teplý vzduch, nahrazen přivedeným chladným. Ovládání je obdobné jako u klasických klimatizačních jednotkách - pohodlně si nastavíte teplotu, otáčky ventilátoru, časovač ...
Pro i proti
K ekologicky (ale i finančně) motivovaným "pro" patří nízká energetická náročnost (vystačí s energií na pohon ventilátoru vzduchotechniky) a úplná absence chemikálií v podobě technických chladiv. Výhodou je i relativně nízká cena samotného zařízení. Jelikož v odpařovacích chladičích chladivo necirkuluje, nepotřebují kompresor, proto se při jejich provozu spotřebuje podstatně méně energie - ve srovnání s klasickými klimatizačními jednotkami je to jen kolem 20 - 40%. Ke spotřebě energie však třeba připočítat i spotřebu vody - při plném výkonu je to asi 18 - 20 litrů za den (tedy přibližně dvě vědra). Cena zařízení samotného je oproti splitu nižší asi o 1/3 (porovnání ceny montáže je problematické, protože závisí na individuálních podmínkách). Jak už to bývá, i toto zařízení má kromě výhod i své nevýhody, respektive omezení - není například vhodné do malých místností. Problematické je i jeho využití v bytech (zejména kvůli umístění venkovní jednotky), a také jeho funkčnost při dlouhých vzduchotechnických rozvodech. Odpařovací chladiče jsou ideální pro bungalovy, vrchní patra rodinných domů nebo domy s otevřenou dispozicí.Nejlepší je počítat s tímto systémem již při stavbě domu, kdy se nejsnáze ukryjí nejen rozvody a vyústky vzduchotechniky, ale i venkovní jednotky. Tento typ klimatizace není univerzální a jeho použití je výhodné zejména v suchém letním počasí - čím extrémnější podmínky, čím vyšší teplota a nižší vlhkost venkovního vzduchu, tím účinněji chladí. Pochybnosti o hygieničnosti - zda například ve vlhkém prostředí chladicích kanálků nenarostou řasy a plísně - jsou podle slov dodavatele zcela zbytečné (a jeho přesvědčení je doloženo i evropskými certifikáty). Senzory, které kontrolují kvalitu vody, totiž zabezpečí její automatické dopouštění a výměnu. Pokud se zařízení nepoužívá, voda ze zásobníku se vypustí a zvlhčovací kanálky se rychle vysuší.
Ekologické aspekty
Někdy se argumentuje ekologičností vodních systémů oproti systémům s technickými chladivy, i zde se však v mnoha případech používá k chlazení vody tepelné čerpadlo s účinným technickým chladivem.Navíc, dnešní chladiva musí splňovat přísné požadavky - musí být netoxické a nehořlavé.
Chladit, větrat nebo obojí?
V případě odpařovacích chladičů se do ochlazované místnosti nedopravuje chladivo, ale přímo ochlazený vzduch, čímž se vlastně dostáváme k další možnosti - chcete chladit vzduch cirkulující v místnosti nebo přivádět zvenku čerstvý ochlazený vzduch? Každá z možností má své výhody i nevýhody.Venkovní vzduch může být teplejší než vzduch v místnosti, a tak na jeho ochlazení musíte odebrat více tepla, a tedy pravděpodobně spotřebujete i více energie. Na druhé straně ochlazením vzduchu cirkulujícího v místnosti se nezmění ostatní jeho parametry, jako je například podíl CO 2, který stoupá s délkou pobytu místnosti. A když v horkém létě otevřete okna ... I když u splitu, které jsou pro rodinné domy a byty nejběžnějším způsobem chlazení, není spojení s větráním obvyklé, v nabídce jsou i taková zařízení. Chlazení spojené s větráním je typické zejména pro jiné systémy. Kromě velkých objektů i pro nízkoenergetické domy, kde nucené větrání souvisí také s vytápěním teplým vzduchem a rekuperací (energeticky i ekonomicky výhodný systém zpětného získávání tepla z odpadního vzduchu).
V energeticky pasivních a nízkoenergetických domech se,
jak jinak, vypořádali s chlazením způsobem energeticky opravdu nenáročným. Nutnou podmínkou však je počítat s ním už při plánování stavby domu. Čerstvý vzduch se do domu přivádí přes takzvaný zemní výměník - dostatečně dlouhou troubu, zakopanou asi metr pod zemí. Průchodem přes chladnou zem se venkovní vzduch ochladí a do domu přichází čerstvý a "klimatizovaný", přičemž náklady na takový provoz se v podstatě rovnají spotřebě malého ventilátoru. Při investičních nákladech třeba počítat se zemními pracemi a nejlépe i se speciálním potrubím s antibakteriálním povrchem. Při ochlazování vzduchu totiž dochází ke kondenzaci vody na stěnách potrubí, což vytváří ideální prostředí pro růst řas a bakterií - i když odborníci tvrdí, že jen v tom případě, když se přeruší větrání, které způsobuje v troubě průvan pro bakterie a řasy nepřípustný. I zde je třeba, podobně jako u klasických klimatech, průběžně zbavovat kondenzátu - zemní výměník musí mít dostatečný spád směrem k sběrné nádobě.
Chlazení vodou znamená často vyšší investici
tepelná čerpadla země / voda nebo voda / voda, které se používají jako zdroj chladu, patří totiž mezi mimořádně efektivní, ale i nákladné zařízení, což může mnoha zájemců odradit. Připočítat třeba i náklady na realizaci chladicích stropů. Investiční náklady jsou sice podstatně vyšší než u běžných splitů, provozní však mohou být nižší až o 60%. Pokud se tepelné čerpadlo využívá jako zdroj chladu i tepla, zvýšené investiční náklady se vrátí o tři až pět let.
Další možnosti chlazení vodou
Podobně jako dokáží měnit svůj chladicí a topný cyklus tepelná čerpadla v některých klimatizačních zařízeních chladicích (nebo ohřívajících) přímo vzduch, dokáží ho přepínat i některá tepelná čerpadla, původně známé jako zdroj tepla pro vodu používanou k topení. Tato zařízení - tepelná čerpadla země / voda, voda / voda, vzduch / voda, které jsou známé svou vysokou účinností při vytápění, odevzdávají (a nově i odebírají) teplo vodě. Stejně dobře jako ohřívat tedy dokáží vodu i vychladit a studená voda se pak dá různými způsoby použít při chlazení místností - například v zařízeních, v nichž se cirkulující vzduch chladí vodou, tzv.. fan-coilech nebo v chladicích stropech.
Chlad nad hlavou
Zcela bezprůvanovou a za určitých podmínek i energeticky nenáročnou metodu chlazení vodou představuje stropní chlazení, podobně jako s podlahovým vytápěním či větráním s pomocí zemního výměníku s ním však musíte počítat již při projektování domu. Chladicí médium - voda ochlazená na požadovanou teplotu - proudí v trubkách zabudovaných ve stropě. Teplota chladící vody nemusí být velmi nízká, protože stropní chlazení pracuje s kombinací sálání chladu a ochlazování vzduchu. Díky tomu je již teplota vzduchu 24 až 26 ° C příjemná (stačí, když chladicí médium s teplotou asi 16 ° C ochladí celou plochu stropu na 18 až 19 ° C).
Zdrojem chladu může být tepelné čerpadlo
např. země / voda se zemním vrtem, voda / voda nebo vzduch / voda), které je univerzálním, a tedy ekonomickým řešením - v létě na chlazení a v zimě na vytápění. Nejjednodušší a také nejlevnější způsob však je využít k chlazení vodu ze studny - její teplota na vytvoření příjemného chladu v domě obvykle úplně postačuje. Voda cirkulující v trubkách stropního chlazení se ochladí od studniční vody jednoduše a levně - v protiproudém výměníku tepla. Provozní náklady na chlazení tak představují cenu spotřeby cirkulačního čerpadélka (podobně jako při chlazení vzduchu v zemním kolektoru.
Instalace stropního chlazení
- ve stropní betonové konstrukci - vyžaduje přípravu před zahájením stavby, realizace je poměrně náročná a přístup při opravách složitější
- podomítková instalace - chladicí trubky se upevňují do kovových hřebenů na stropě a zatřou se vrstvou omítky, tento způsob je vhodný, pokud stavební výška místností neumožňuje snížení o sádrokartonové podhledy
- do sádrokartonových podhledů je praktickým řešením pro všechny rozvody v domě, snadný přístup v případě poruchy
-
chladicí kazety - kazetové moduly se zabudovanými trubkami, pro malé rozměry je jejich ukládání pracné, složitěji se umísťují svítidla a konstrukční otvory
