Projektering af klimaanlægssystemer til bygninger: vigtige nuancer og faser i udarbejdelsen af projektet

Det er svært at være uenig i, at opretholdelse af en behagelig temperatur i rummet og god luftudskiftning er grundlaget for et normalt indeklima i en bygning af enhver art. Moderne klimatustyr og udstyr til forbedring af ventilationens funktion er i stand til at skabe en behagelig atmosfære i rummet på blot et par minutter – med den rette temperatur og en acceptabel fugtighedsgrænse.

Men en simpel installation af en hvilken som helst model af et klimaanlæg, man kan lide, løser ikke altid problemet med for høj lufttemperatur, er du enig? Derfor er professionel og kyndig projektering af klimaanlæg til bygninger det første skridt før køb af sådant udstyr. Valg af optimalt udstyr og dets installation på det rigtige sted vil gøre det muligt at køle eller opvarme luften med minimalt energiforbrug og tage hensyn til behovene hos alle tilstedeværende i rummet.

I dette materiale ser vi på de vigtigste trin i udarbejdelsen af et projekt for et effektivt klimaanlæg til rum, gennemgår de beregninger, der skal udføres under planlægningen, og lærer, hvordan man udarbejder et korrekt skema for luftens termoregulering.

Behovet for klimaanlæg i rum

Systemet for klimaanlæg, ligesom ventilation, spiller en enorm rolle i at opretholde en behagelig atmosfære for menneskers liv og arbejde. For varm luft påvirker alvorligt menneskets velbefindende og arbejdsevne, så det er værd at tage sig af indeklimaet og retningen af luftstrømme allerede på bygge- eller renoveringsstadiet.

Ud over påvirkningen på mennesker påvirker temperatur- og fugtighedsforholdene også udstyrets funktion på kontorer eller i produktionshaller. Høje temperaturer øger belastningen på maskinerne, hvilket kan føre til nedbrud af bestemte komponenter.

Det er ikke kun maskinmotorer, der lider under høje temperaturer. Moderne udstyr, udstyret med avanceret elektronik, er ret følsomt over for temperaturforhold.

At opretholde den nødvendige temperatur kan også være grundlaget for sikkerhed. Opbevaring af visse materialer i rum med for varm luft er simpelthen uacceptabelt. For at reducere risikoen for brand skal luftkølingssystemet fungere korrekt og fuldt ud kompensere for overskydende indre og ydre varmetilførsel.

Hvorfor er det nødvendigt at udarbejde et projekt?

Overholdelse af nødvendige normer og præcis beregning af belastningen på klimaanlægget sparer brugerne for en masse problemer. Under udarbejdelsen af planen tages der hensyn til et væld af faktorer, der kan påvirke effektiviteten af udstyrets drift. Uden hensyntagen til disse nuancer kan funktionen af klimaanlæggets led have uacceptabelt lav effektivitet.

En kompetent tilgang til udarbejdelsen af projektet gør det muligt at opfylde centrale opgaver, som omfatter:

• opretholdelse af optimal temperatur og luftfugtighed i bygningen;
• valg af den mest egnede klima- og ventilationsteknik;
• mulighed for multizone-indstilling af temperaturforhold;
• skånsom drift af udstyret, hvilket bidrager til dets slidstyrke;
• organisering af den korrekte retning for luftstrømme;
• ekstremt lavt strømforbrug til at opnå de indstillede temperaturforhold osv.

Ved projektering tages der også hensyn til de æstetiske aspekter ved installation af klimaanlægget. Systemet, der køler luften, kan indgå filigran i interiøret, hvis integrationen i rummet gribes kompetent og erfarent an.

Et æstetisk indbygget klimaanlæg kan forblive næsten usynligt for gæster og have absolut ingen indflydelse på den overordnede idé om interiørdesign

Planlægningsfasen af klimaanlægget kan ikke springes over, da netop en klar plan gør det muligt at udvikle en effektiv koncept for køling af ethvert rum eller en hel bygning, forberede nødvendige tegninger og specifikke opgaver for montagehold, elektrikere og andre specialister.

Typer af klimaanlægssystemer

Beregninger og specifikke egenskaber ved rummet påvirker valget af klimaanlægssystem. I hver af dem anvendes bestemte modeller af klimaanlæg, som kan opdeles i tre brede typer: husholdnings, industrielle, kommercielle.

Systemerne inddeles i følgende typer:

• multizone-komplekser;
• split- og multisplit-systemer;
• central køling;
• præcisionsklimaanlæg;
• chiller-fan coil systemer;
• systemer med kanal- eller tagklimaanlæg m.m.

Til husholdningsbrug vælges oftest multizone-, split-systemer og multisplit-systemer. Hovedforskellen på sådanne komplekser er antallet af indendørsenheder i udstyret.

Split-system indebærer én indendørs køleenhed, multisplit fem, og i et multizone-anlæg er der integreret fra 10 til 15 enheder, som fungerer takket være en ekstremt kraftig udendørsenhed.

Et multizone klimaanlæg er en af de mest effektive måder at køle luften i rum med forskellige formål, takket være den uafhængige drift af indendørsenhederne og kraften fra den udendørs enhed.

Udarbejdelsen af en plan for et effektivt klimaanlæg er baseret på beregning af termisk luftbalance, hvor alle nøglefaktorer, der påvirker indeklimaet i bygningen, tages i betragtning.

Projekteringen følger også normative dokumenter og tager hensyn til sanitære, arkitektoniske, brandbeskyttelses- og andre krav.

Beregninger til udarbejdelse af en plan for systemet

For at vælge den optimale effekt af udendørsenheden og beregne antallet af indendørsenheder, tages der hensyn til den interne og eksterne varmebelastning på bygningen.

Indre varmebelastninger er altid positive og repræsenterer varmeafgivelse fra personer, der bor i huset, produktion af termisk energi fra husholdningsapparater og lyskilder. I kommercielle eller kontorlokaler tilføjes varme fra energikrævende udstyr til denne belastning på klimaanlægget. I produktionsbygninger omfatter det varmeafgivelse fra varme væsker, udstyr samt varme, der frigives under kemiske reaktioner.

Eksterne varmebelastninger kan have både negative og positive karakteristika. Derfor repræsenterer den ydre belastning varmetilførsel eller varmetab.

Ledere af varmetab og varmetilførsel er tydeligt vist i diagrammet ovenfor. Røde pile markerer strømme af varmetab, blå pile markerer indtrængning af kulde i bygningen.

Kilderne til denne form for varmebelastning er:

• sollys, der trænger ind gennem termoruder;
• varme eller kulde, som ledes af vægge, vindueskonstruktioner, gulv, tag og loft;
• varmetab og varmetilførsel fra indblæsningsventilation.

Kvantitative indikatorer for den samme type ekstern varmebelastning kan ændre sig fra positive til negative belastninger i løbet af dagen, for eksempel ved stor amplitude af forskellen mellem dag- og nattemperatur, og fra sæson til sæson. For eksempel er temperaturforskellen mellem ude og inde om sommeren lille, så varme trænger lettere ind i bygningen. Om vinteren sker den modsatte proces, hvor varme forlader bygningen hurtigere.

Beregning af termisk luftbalance gør det muligt at vælge det nødvendige udstyr og planlægge et passende sted til installation af klimaanlægget.

Moderne airconditionanlæg kan ved behov mærkbart opvarme luften. Derfor er det ved design af et klimaanlæg vigtigt også at tage hensyn til de primære områder, hvor der er store varmetab.

Ved beregningerne skal der tages hensyn til nøglefaktorer, der påvirker varmetilførsel og -tab:

• klimatiske forhold i området;
• materialer, som bygningen er bygget af;
• vægtykkelse og tilstedeværelse af isolering;
• antal kamre i termoruden og den samlede energieffektivitet af vindueskonstruktionen;
• bygningens orientering i forhold til verdenshjørner;
• tilstedeværelse af udstyr og maskiner, der producerer varme under drift;
• antal personer, der bor eller regelmæssigt opholder sig i rummet;
• antal rum i lejligheden eller huset osv.

Ud fra dette er det let at forstå, at kun en erfaren professionel kan nærme sig planen for et fremtidigt klimaanlæg med maksimal præcision og kompetence, da der er alt for mange specifikke nuancer, der skal tages i betragtning under projektforberedelsen.

Faserne i projekteringen

Udarbejdelsen af en plan for det nødvendige arbejde sker i to på hinanden følgende faser, der omfatter forberedelse af alle nødvendige beregninger, overslag, tekniske specifikationer for specialister fra tilstødende områder og valg af en passende modelrække af udstyr.

Fase #1 — forberedelse af beregninger og opgaver

Forberedelsen består i at sætte sig ind i bygningen, dens beliggenhed, konstruktionsegenskaber og andre faktorer.

Specialisterne udarbejder en teknisk-økonomisk vurdering, på grundlag af hvilken typen af klimaanlæg groft vælges. Sidstnævnte beskrives forenklet.

Det forenklede skema viser de centrale led i klimaanlægget, kølemiddeldistributionsblokkene og de vigtigste styreenheder til klimaudstyret.

Mesteren foreslår potentielt effektivt udstyr, der opfylder rummets behov med hensyn til grundlæggende specifikationer:

• effekt;
• køle-, varme- og luftkapacitet.

Herefter udarbejdes et overslag over de fremtidige arbejder. Hvis projektet i henhold til den teknisk-økonomiske vurdering tilfredsstiller bygningens eller lejlighedens ejer, går forberedelsesfasen over i arbejdsfasen.

Fase #2 — valg af passende udstyr

I denne fase er designet baseret på præcise beregninger, der tager hensyn til intern og ekstern varmebelastning samt objektets termiske egenskaber. Beregningerne udføres individuelt for hvert rum, hvorefter varmeoverskuddet i hver zone er kendt præcist. På baggrund af disse data vælges det nødvendige udstyr til at kompensere for varmebelastningerne.

Efter valget af udstyr begynder designet af installationsstederne for airconditionanlæggene, der leveres et diagram over luftkanalernes fordeling, og der udarbejdes en teknisk arbejdsplan for montageholdet og elektrikerne.

Alle de forberedte materialer overdrages til kunden og leverandøren af klimaudstyr. Efter montering anbefales det at udføre idriftsættelsesarbejde, som hjælper med at indstille udstyrets funktion.

Hvad er risikoen ved at projektere på egen hånd?

Uden tilstrækkelig erfaring og viden er det ret svært selv at udarbejde et projekt for et klimaanlæg.

Hvis man ikke tager hensyn til blot én faktor, for eksempel lejlighedens orientering mod nord eller tilstedeværelsen af termoruder med lav varmebevarelse, vil hele klimaanlægget fungere ineffektivt.

Energibesparelsesindikatorerne for metal-plastvinduer afhænger af mange faktorer: antallet af kamre, tilstedeværelsen af særlig coating osv. Derfor er det ret svært selv at beregne varmetab og varmetilskud.

Derudover kan klimaudstyret blive udsat for større belastninger, da udstyret under klimatiseringen konstant skal kompensere for uhensigtsmæssige varmetilskud, som projekteringsingeniøren ikke har taget højde for.

Generelt kan enhver mangel i det udarbejdede projekt føre til alvorlige problemer:

• ubegrundet drift af aircondition i ét rum, mens de fleste beboere er i andre rum;
• overforbrug af elektricitet, som bruges til at undertrykke uhensigtsmæssig varme fra belysning eller udstyr;
• umulighed for zonevis temperaturregulering;
• køb af for kraftigt eller ineffektivt udstyr;
• hurtig slitage eller nedbrud af split-systemets komponenter på grund af overflødig belastning osv.

Derfor bør man overlade udarbejdelsen af et klimaanlægsskema selv for en lille bolig eller et kontor til professionelle.

Besparelser på projekteringen kan resultere i ubegrundede omkostninger under drift af udstyret.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Fem typer af de mest almindelige klimaanlæg, deres funktioner, forskelle og muligheder beskrives i detaljer af foredragsholderen i følgende video:

Grundlæggende opbygning af klimaanlæg og anbefalinger til valg af passende type gives af en ventilations- og klimaanlægsingeniør:

En professionel tilgang til klimatisering af bygninger gør det muligt at sikre den nødvendige temperatur, renhed, luftfugtighed og luftbevægelse, som påvirker menneskers velbefindende og arbejdsevne, funktionen af komplekst udstyr og bevarelsen af møbler eller bestemte materialer.

Projekteringsprocessen er ret kompleks og tidskrævende, derfor skal den gribes yderst ansvarligt an. Derfor bør man ikke selv planlægge, men i stedet vælge et team af professionelle med erfaring, et godt omdømme og autorisation til at udføre sådanne beregninger.

Har du stadig spørgsmål om design af airconditionsystemer? Stil dem til vores eksperter og andre besøgende på siden i feedbackblokken. Del dine kommentarer, erfaringer og deltag i diskussionen.