Ο αποτελεσματικός κλιματισμός αποτελεί στην εποχή μας προαπαιτούμενο για άνετη και ποιοτική διαβίωση, τόσο στους οικιακούς όσο και στους εργασιακούς χώρους.
Άρθρο του κ. Φίλιππου Μπούφη* (από την έντυπη έκδοση Μαΐου 2024)
Στα σύγχρονα γραφεία, στις κατοικίες και στους βιομηχανικούς χώρους, η απαίτηση για υψηλότερα πρότυπα άνεσης αυξάνεται με σταθερούς ρυθμούς. Ο αποτελεσματικός κλιματισμός παίζει σημαντικό ρόλο, συμβάλλοντας στην ικανοποίηση του προσωπικού και σε καλύτερες επιδόσεις στην εργασία, προσφέροντας παράλληλα μία αίσθηση προσωπικής ευεξίας.
Για την επίτευξη αυτών των αποτελεσμάτων, η εγκατάσταση πρέπει να εξασφαλίζει και να προσφέρει μία σταθερή και άνετη θερμοκρασία εικοσιτέσσερις ώρες το εικοσιτετράωρο, καθ’ όλη τη διάρκεια του χρόνου.
Οι αντλίες είναι η καρδιά οποιουδήποτε κλειστού κυκλώματος, επηρεάζοντας τη λειτουργία των υπολοίπων μερών του συστήματος και τη γενικότερη απόδοση όλης της εγκατάστασης.
Κατά συνέπεια, κατά τη σχεδίαση μίας εγκατάστασης κλιματισμού , αξίζει να αποδίδεται ιδιαίτερη προσοχή στην επιλογή των αντλιών, καθώς και των συστημάτων ελέγχου των αντλιών, ώστε να επιτυγχάνεται η επιθυμητή άνεση, ποιότητα, απόδοση και αξιοπιστία της εγκατάστασης .
Αντλίες ελεγχόμενης ταχύτητας
Οι σύγχρονες εγκαταστάσεις κλιματισμού χρησιμοποιούν όλο και περισσότερο το νερό ως ψυκτικό μέσο, κάτι που οφείλεται στους όλο και αυστηρότερους περιβαλλοντικούς περιορισμούς και απαιτεί μεγαλύτερες αντλίες σε σύγκριση με αυτές που χρησιμοποιούνται στις εγκαταστάσεις θέρμανσης.
Για να εξασφαλιστεί η πιο αποδοτική ενεργειακά λειτουργία του ψύκτη, απαιτείται σταθερή παροχή νερού μέσα από τον εξατμιστή. Ένας τρόπος για να διατηρήσουμε το κόστος κύκλου ζωής (ΚΚΖ) μίας εγκατάστασης κλιματισμού στο ελάχιστο είναι η χρήση μίας αντλίας ελεγχόμενης ταχύτητας, αντί μίας αντλίας σταθερής ταχύτητας με ρυθμιστική βαλβίδα, καθώς η αντλία ελεγχόμενης ταχύτητας είναι ρυθμισμένη σε μία σταθερή ταχύτητα στο σωστό σημείο λειτουργίας.
Εάν λειτουργούν παράλληλα περισσότεροι του ενός ψύκτες, η χρήση αντλιών ελεγχόμενης ταχύτητας μπορεί να εξασφαλίσει σταθερή παροχή καθ’ όλη τη διάρκεια λειτουργίας.
Δευτερεύουσες αντλίες
Οι κύριες αντλίες παρέχουν παγωμένο νερό, η ανάγκη του οποίου ποικίλλει κατά τη διάρκεια του εικοσιτετραώρου και του έτους. Για να εξασφαλιστεί μειωμένο κόστος κύκλου ζωής, οι αντλίες αυτές πρέπει να προσαρμόζονται σε αυτές τις καθημερινές και εποχικές διακυμάνσεις, και ένας τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι η χρήση δίοδων αντί τρίοδων βαλβίδων, καθώς και η εγκατάσταση αντλιών ελεγχόμενης ταχύτητας. Από τις διαφορετικές καταναλώσεις που συνδέονται σε κάθε ξεχωριστή εγκατάσταση καθορίζεται και ο αριθμός των αντλιών που μπορούν να λειτουργήσουν παράλληλα ως κύριες αντλίες.
Πύργος ψύξης
Όταν η θερμότητα που παράγεται στον συμπυκνωτή υπερβαίνει εκείνη που χρειάζεται για να προθερμάνει το ζεστό νερό στη διαδικασία ανάκτησης θερμότητας, αυτή η επιπλέον ενέργεια αντλείται στον πύργο ψύξης. Ο στόχος είναι να διατηρηθεί η παροχή του νερού στο συμπυκνωτή σε σταθερή θερμοκρασία 27°C.
Η απόδοση του πύργου ψύξης κυμαίνεται ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, και αντίστοιχα κυμαίνονται και οι απαιτήσεις άντλησης. Άρα, η πιο αποδοτική από άποψη ενέργειας αντλία για έναν πύργο ψύξης είναι μία αντλία ταχύτητας που ελέγχεται μέσω θερμοκρασίας.
Δεξαμενή προσωρινής αποθήκευσης
Μία από τις προκλήσεις κατά τη σχεδίαση σύγχρονων εγκαταστάσεων κλιματισμού είναι ο συνδυασμός σταθερής παροχής στην πρωτεύουσα πλευρά και μεταβλητής παροχής στη δευτερεύουσα πλευρά.
Μπορούμε να ανταποκριθούμε σε αυτήν την πρόκληση τοποθετώντας μεταξύ της πρωτεύουσας και της δευτερεύουσας πλευράς μία δεξαμενή προσωρινής αποθήκευσης (buffer), η οποία δεξαμενή ελέγχει την εκκίνηση και παύση του ψύκτη. Το μέγεθος, μάλιστα, της δεξαμενής καθορίζει τα χρονικά διαστήματα μεταξύ της εκκίνησης και της παύσης.
Επιφάνειες ψύξης
Ένας συνήθης τρόπος διανομής ψυχρού αέρα είναι μέσω του συστήματος εξαερισμού. Στην περίπτωση αυτή, το παγωμένο νερό χρησιμοποιείται για να ψύξει τον αέρα μέσω μίας επιφάνειας ψύξης, και για να επιτευχθεί το υψηλότερο επίπεδο απόδοσης στην επιφάνεια ψύξης, απαιτείται σταθερή παροχή.
Οροφή ψύξης / fan coil
Ένας τρόπος μεταφοράς της ψύξης σε έναν χώρο είναι η χρήση οροφής ψύξης / fan coil. Για να εξασφαλιστεί μεγαλύτερη άνεση και για να αποφευχθεί η συμπύκνωση, η μέση θερμοκρασία πρέπει να είναι υψηλότερη από εκείνη που παράγεται από τον ψύκτη στο κύριο σύστημα κυκλοφορίας. Η συνιστώμενη θερμοκρασία ποικίλλει, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά φορτίου.
Ξεχωριστοί έλεγχοι του χώρου καθιστούν δυνατή τη μεταβολή της παροχής, με αποτέλεσμα να συμφέρει η εγκατάσταση μία αντλίας ελεγχόμενης ταχύτητας που βελτιστοποιεί το κόστος κύκλου ζωής.
Ανάκτηση θερμότητας
Για να εξασφαλιστεί η μέγιστη θερμική απόδοση για ένα κτίριο, η θερμότητα που παράγεται στον συμπυκνωτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προθερμάνει το ζεστό νερό οικιακής χρήσης του κτιρίου.
Η αντλία κανονικά εκκινείται την ίδια χρονική στιγμή με τον ψύκτη, για να διατηρήσει τη παροχή του νερού στον συμπυκνωτή στους 27°C.
Ο πιο αποδοτικός ενεργειακά τρόπος είναι η χρήση μίας αντλίας ελεγχόμενης ταχύτητας με έλεγχο θερμοκρασίας.
Ηλεκτρονικός έλεγχος
Στις αντλίες με ηλεκτρονικό έλεγχο ταχύτητας η απόδοση της αντλίας πρέπει να ταιριάζει με τα φορτία της εγκατάστασης, προκειμένου να εξασφαλίζεται μέγιστη απόδοση και ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας. Τα προφίλ λειτουργίας μπορούν να ρυθμιστούν έτσι ώστε να ανταποκρίνονται τόσο στις εποχικές όσο και στις κλιματολογικές αλλαγές, καθώς και να είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν οποιεσδήποτε μελλοντικές αλλαγές στις ανάγκες της εγκατάστασης.
Οι αντλίες ελεγχόμενης ταχύτητας μπορούν να ελέγχονται μέσω των μεταβολών πίεσης, θερμοκρασίας, παροχής, διαφορικής πίεσης ή οποιασδήποτε άλλης συγκεκριμένης μετρήσιμης παραμέτρου. Η χρήση αυτών των αντλιών συμβάλλει στη βελτιστοποίηση του τρόπου λειτουργίας άλλων εξαρτημάτων της εγκατάστασης κλιματισμού. Έτσι, οι αντλίες με ηλεκτρονικό έλεγχο ταχύτητας όχι μόνο βελτιώνουν τη συνολικότερη απόδοση, αλλά προσφέρουν επίσης εξοικονόμηση ενέργειας που φτάνει μέχρι και 20-25%. Σε περίπτωση που απαιτούνται περισσότερες από μία αντλίες, αυτό επιτυγχάνεται με εξωτερικούς πίνακες ελέγχου.
Τεχνογνωσία
Η πλήρης γνώση των τεχνικών χαρακτηριστικών των προϊόντων, η τεχνογνωσία και η εμπειρία αποτελούν παράγοντες επιτυχίας και σωστής λειτουργίας μιας εγκατάστασης κλιματισμού, ήδη από το αρχικό στάδιο του σχεδιασμού, και εγγυώνται τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα κλιματισμού.
*Ο κ. Φίλιππος Μπούφης είναι διευθυντής service της Grundfos Hellas
