Chladenie budov

8/17/2019 Chladenie budov

http://slidepdf.com/reader/full/chladenie-budov 1/11

1. Chladenie budov

Chladenie sa stáva nevyhnutnou súčasťou výstavby.

Chladenie je v podstate prečerpávanie tepla, ktoré odoberáme ochladzovanej látke alebo priestoru a

odvádzame ho do inej látky alebo priestoru.

Chladenie m!eme rozdeliť na"• #as$vne% je to rie&enie, ktoré zabezpeč$ tepelnú pohodu bez toho, aby sa priestory museli

nútene klimatizovať

• 'kt$vne% chladenie pomocou chladiacej vody cirkulujúcej v rozvodných rúrkach

1.1 Význam a využívanie chladiacej techniky

Chladiaca technika je komple(ný vedný odbor, ktorý má vplyv na mnoho priemyselných a

hospodárskych odvetv$ a ktorý výrazným spsobom prispieva k rie&eniu dle!itých problémov)udstva. 'ko obor interdisciplinárneho charakteru plne vyu!$val ku svojmu rozvoju poznatky nie

len vied technických, ale vo ve)kej miere i chemických, a to hlavne v oblasti chlad$v, maz$v a

tepelných izoláci$. 'k doteraj&$ vývoj prebiehal plynule bez v*č&$ch výkyvov a kon+liktov, nie je

mo!né očakávať pokračovanie tohoto stavu aj v budúcnosti. --

/e0!e dnes boli postavené nové úlohy pred chladiacu techniku, ktoré je mo!né celkovo označiť

ako po!iadavku na ekolo1izáciu odboru. 2ch rie&enie sa dotkne nielen výrobcov, ale v

porovnate)nej, dokonca mo!no aj vo v*č&ej miere u!$vate)ov chladiacich zariaden$ v&etkýchvýkonových a teplotných oblast$. 3a hlavné úlohy súčasnosti mo!no označiť prechod na chladivá s

men&$m priamym ne1at$vnym psoben$m na atmos+éru a zni!ovanie ener1etickej náročnosti

zariaden$ ako celkov a to ako vo)bou a úpravou tepelného obehu, ako aj vyu!it$m odpadných tepiel.

2. Plošné chladenie

#rinc$p plo&ného chladenia spoč$va v chladen$ ve)kou plochou 4predov&etkým stropov alebo

stien5 pomocou chladiacej vody cirkulujúcej v rozvodných rúrkach . 6dovzdávanie tepla na rozdiel

od klasickej klimatizácie potom prebieha medzi v&etkými teplej&$m objektmi v miestnosti, vrátane

)udského tela, vysálan$m na chladiacu plochu 4t. j. vy!arovan$m5. 7oto jemné ve)koplo&né

chladenie sp89a najvy&&ie po!iadavky na ideálny tepelný kom+ort. :avy&e rovnaký systém m!e v

zime vykurovať a v lete chladiť. #lo&né chladenie je v porovnan$ s klasickou klimatizáciou ve)mi

-



úsporné, v optimálnom pr$pade mo!no chladiť len tzv. ;vo)ným chladen$m; pomocou spodnej vody

alebo chladu zeme.<

6br.- #lo&né chladenie <

3. e!elné "e#!adlo

7o, !e tepelné čerpadlo doká!e vykurovať s ve)mi n$zkou spotrebou ener1ie, je známe,

pomocou tohto zariadenia v&ak mo!no s n$zkymi nákladmi aj chladiť

6br. = 7epelné čerpadlá od +irmy >ehau -=

3.1 P#incí! $un%ovania te!elných "e#!adiel

#rinc$p +unkcie tepelného čerpadla sa m!e prirovnať k činnosti chladničky, ktorá je akoby

vyvrátená naruby. :ajdle!itej&ou časťou tepelného čerpadla je pracovné médium, nazývané tie!

chladiace médium, ktoré má schopnosť vyparovať sa pri n$zkych teplotách.

#racovné médium obieha v uzavretom okruhu, kde postupne prechádza +ázou odparovania,

=

http://elektro-brel.sk/images/stories/principb.jpg



stlačenia, skvapalnenia a uvo)9ovania, ktoré sa v&etky dohromady označujú ako proces tepelného

čerpadla.

? tomto procese sa pracovné médium pomocou tepla z$skaného z tepelného zdroja ohriat$m

privedie do +ázy odparovania. ?yparovanie sa uskutoč9uje v tepelnom výmenn$ku 4výparn$ku5, v

ktorom pracovné médium odoberie okolitému prostrediu teplo, pričom sa jeho skupenstvo zmen$ z

kvapalného na plynné.

#lyn sa potom pomocou kompresora nasaje a stlač$. #ri tom sa zvý&i tlak a teplota média, to

znamená, !e chladiaci prostriedok sa dostáva z n$zkej na vy&&iu teplotnú úrove9. :a túto zmenu je

potrebná elektrická ener1ia.

:akoniec sa sekundárny tepelný výmenn$k 4kondenzátor5 postará o to, aby sa z$skané teplo

odviedlo do kúrenárskeho okruhu, alebo do zariadenia na ohrev teplej vody. @&te stále pod vysokým

tlakom udr!ované pracovné médium sa po odovzdan$ tepla pomocou e(panzného ventilu nechá

e(pandovať, pričom sa prudko zn$!i jeho teplota a zmen$ sa jeho skupenstvo z plynného na

kvapalné. Aédium sa potom pod n$zkym tlakom znovu privádza do výparn$ka. :a celkovom potrebnom vykurovacom výkone sa podie)a ener1ia z pr$rody troma &tvrtinami a je

zadarmo. Bednu &tvrtinu tvor$ elektrická ener1ia potrebná na pohon tepelného čerpadla.#omer

z$skanej a vlo!enej ener1ie sa nazýva výkonové č$slo a pohybuje sa okolo = a! v závislosti na

teplote zdroja tepla a teploty vody na výstupe tepelného čerpadla. 'k z - kDh elektrickej ener1ie

z$skame pomocou tepelného čerpadla napr$klad < kDh tepla, výkonové č$slo sa v tomto pr$pade

rovná <.

6br.< #rinc$p +un1ovania tepelného čerpadla

<



&. Chladiace 't#o!y

#ri chladen$ vodou 4s vyu!it$m tepelného čerpadla5 sa pou!$vajú chladiace stropy E

rúrkovým re1istrom 4podobným ako pri podlahovom vykurovan$5 prúdi chladná kvapalina, ktorá

ochlad$ plochu stropu a od tej sa vychlad$ celá miestnosť. 7eplota stropu mus$ byť vy&&ia, ako je

teplota rosného bodu v miestnosti 4závis$ najm* od teploty a relat$vnej vlhkosti vzduchu5, inak by sa

na strope začala zrá!ať voda, a zvý&ená vlhkosť by mohla viesť a! k rastu plesn$. #reto sa stropy

v obytných miestnostiach chladia na teplotu okolo -F GC, pri ktorej nehroz$ kondenzácia vzdu&nej

vlhkosti. H

7akáto teplota sa dosiahne cirkuláciou chladiacej vody, ktorá má na pr$vode asi -I GC. ?e)kosť

chladiacej plochy 4najlep&ie celý strop5, je nieko)konásobne v*č&ia ne! chladiaca plocha v klasickej

klimatizácii, preto sa aj pri jej vy&&ej teplote dá interiér ochladiť na pr$jemnú hodnotu. :avy&e sa

vzduch pritom nevysu&uje a ener1ia sa nespotrebováva na tvorbu kondenzátu.

6br.H #odomietkové re1istre H

#odomietkové re1istre E rúrka sa uchyt$ pomocou l$&t na plochu stropu a omietne sa

4omietka má hrúbku - a! =JJmm5. 7ento systém sa dá zabudovať aj dodatočne, v&ade tam, kde u!

je hotová hrubá stavba

6br. Chladiaci sadrokartKn H

Chladiaci sadrokartKn sa vyrába z be!ného sadrokartKnu E z rubovej strany sa vy+rézuje

drá!ka, do ktorej sa vlo!$ rúrka, zatmel$ sa a prelep$ spev9ujúcou sklote(tilnou mrie!kou.

H



Aontuje sa, pou!$va sa, a vyzerá podobne ako be!ný sadrokartKn 4rúrka je zapracovaná v rubovej

strane5. /once rúrok sa pripájajú na hlavný rozvod pomocou rýchlospojok.

6br.I 2nte1rované rozvody chladiacej vody v stropnej kon&trukcii H

2nte1rované rozvody chladiacej vody v stropnej kon&trukcii 4v monolitických stropoch5.

>úrky stropného chladenia sa pri stavbe zabudujú od stropu E ulo!ia sa do debnenia a zalejú

betKnom ?ýhodou je jednoduchá realizácia a tie! to, !e sa nezni!uje svetlá vý&ka miestnosti.

Chladiace re1istre sú umiestnené iba -Jmm od povrchu stropnej kon&trukcie, čo umo!9uje rýchle

ovplyvnenie povrchovej teploty stropu.

Výhody 't#o!ného chladenia(

• Lplne tichá prevádzka bez v$renia prachu % vhodné aj pre aler1ikov.

• Miadne prúdenie chladného vzduchu ako z klasickej klimatizácie.

• Chladenie a vykurovanie sálan$m poskytuje &iroké spektrum tepelnej pohody" pri chladen$

je u! vy&&ia teplota 4=I % =N GC5 pociťovaná ako tepelná pohoda, pri vykurovan$ m!e byť

pre pr$jemný pocit teplota miestnosti ni!&ia.• :ielen preto sú prevádzkové náklady ni!&ie, ale aj v0aka uzavretému vodnému okruhu,

ktorý je e+ekt$vnej&$ ako vzduch.

• ?zduchotechnika vykrýva len hy1ienické potreby výmeny vzduchu.

• Aalá montá!na vý&ka, optimálna estetika.

• :$zke nároky na priestor v strojovni a v ener1etických kanáloch budovy

• :$zke tepelné úrovne chladiacej O vykurovacej vody umo!9ujú pou!itie aj alternat$vnych

zdrojov ener1ie 4tepelné čerpadlá, solárne kolektory at0.5.• ?hodné aj pre rekon&trukcie.

• Bednoduchá re1ulovate)nosť, rýchle reakčné časy % poč$tajú sa v minútach, zatia) čo pri

podlahovom kúren$ sú to hodiny.

• Miadne prachom zanesené výustky klimatizácie.

• :evy!aduje údr!bu N



). Chladiace !anely

Chladiace panely sú v podstate dosky s inte1rovaným potrub$m, ktorým preteká chladiaca

voda. 3 h)adiska kon&trukcie mo!no chladiace panely rozdeliť do dvoch základných skup$n E na

kontaktné systémy a na sendvičové kon&trukcie. P

Q kontaktným systémom sa mo!no stretnúť výlučne v podobe chladiacich stropov, ktoré sú

umiestnené najčastej&ie v podh)adovej kon&trukcii. Chladiaci element je polo!ený na rozná&acej

doske 4hlin$kový, alebo pozinkovaný plech5 a prenos tepla z chladiacej vody do priestoru sa

uskutoč9uje v0aka kontaktu oboch týchto plch. :a zadnú stranu chladiaceho elementu sa

umiest9uje tepelná izolácia, niekedy túto +unkciu čiastočne zabezpečuje vzduchová medzera nad

chladiacim stropom.

Qendvičové kon&trukcie chladiacich panelov sú kompaktným prvkom, ktorý obsahuje zvyčajne

chladiaci element, poh)adovú dosku a izolačnú vrstvu. #oh)adovú dosku tvor$ bu0 tenká vrstva

sadrokartKnu, alebo hlin$kový plech s náterom. Chladiace elementy sú nalepené na doskes aplikovanou hlin$kovou +Kliou a sú zaliate do polyuretánovej peny, ktorá pln$ +unkciu tepelnej

a akustickej izolácie. 7akto tvorený chladiaci panel zabra9uje kondenzácii vodných pár vo vnútri

kon&trukcie a minimalizuje tepelné straty. #anely sa potom montujú na be!nú hlin$kovú kon&trukciu

pre sadrokartKnové dosky. Qendvičovú kon&trukciu m!e tvoriť takisto panel so zaliatymi

kapilárnymi roho!ami. :a rozdiel od kontaktných systémov mo!no sendvičové kon&trukcie vyu!iť

aj na stenové aplikácie.

:ajčastej&ie sa chladiace panely pou!$vajú v administrat$vnych budovách. 'ko ideálne sa jav$

pou!itie v kanceláriách, ale aj v obchodoch, nemocniciach, výstavných sie9ach, kon+erenčných

sálach, hoteloch či bankách.

6br.N Qendvičové kon&trukcie chladiacich panelov P

I



*. Chladiace t#+my

Chladiace trámy sa pou!$vajú pre chladenie vzduchu v budove. /e0!e nemajú !iadne

pohyblivé časti 4ako sú napr. ventilátory, pohony klapiek a čerpadlá kondenzátu5 odpadajú

problémy s odvodom kondenzátu, s hlukom a prievanom a prevádzkové náklady sú v0aka ve)mi

)ahkej údr!be ve)mi n$zke.

Chladiace trámy rozde)ujeme do dvoch kate1Kri$ "

• pas$vne% ochladia vnútorný vzduch, bez toho aby vytvárali hluk a bez nutnosti výdajov na

?37 potrubie a klimatizačné jednotky.

• akt$vne% majú v&eobecne omnoho citlivej&iu kapacitu chladenia ako pas$vne zmrazené

nosn$ky.

6br.F

Qystém prevádzky chladiaceho trámu -

,mie'tnenie chladiacich t#+mov

•

kolmo na +asádu,• rovnobe!ne s +asádou,

• rovnobe!ne so zadnou stenou. -

*.1 Pa'ívne chladiacie t#+my

#as$vny chladiaci tram tvor$ chladiaci výmenn$k s lamelami vnútri krytu s per+oráciou na

jednoduchú cirkuláciu vzduchu. Chladiaca voda prúdi výmenn$kom, vzduch medzi lamelami sa

stáva chladnej&$ ne! okolitý vzduch a klesá dolu do priestoru. Chladiaci výkon závis$ od rozdielu

teplt medzi teplotou výmenn$ka a teplotou v miestnosti, preto treba pas$vne trámy umiestniť so

zrete)om na zdroje tepla a systémy pr$vodu čerstvého vzduchu. Chladiace trámy by mali +un1ovať

v súlade so zdrojom tepla v miestnosti, preto treba určiť ich umiestnenie čo najvýhodnej&ie.

?ýrobca pas$vnych chladiacich trámov by mal dať správne odporučenie na ich umiestnenie

N



v miestnosti vrátane určenia chladiaceho výkonu. :ajlep&$ spsob, ako podobné problémy rie&iť, je

postaviť model miestnosti v skú&obni, kde mo!no zmerať teploty a rýchlosti prúdenia vzduchu.

*.2 -ktívne chladiace t#+my

'kt$vne chladiace trámy tie! tvor$ výmenn$k s lamelami vnútri zakrytovania, ale navy&e sa

do nich privádza čerstvý upravený E tzv. primárny vzduch. ? akt$vnych chladiacich trámoch sa

primárny vzduch vy+ukuje cez mno!stvo trysiek a indukci$ a uvádza do pohybu vzduch

v miestnosti. 2ndukcia je výsledkom podtlaku okolo trysiek, z ktorých sa vzduch vy+ukuje, de+icit

vzduchu okolo trysiek sa nahrádza vzduchom z miestnosti E t. j. vzduch z miestnosti je tzv.

indukovaný. Rmiestnenie akt$vnych chladiacich trámov je tak menej citlivé na umiestnenie

v miestnosti a zárove9 je výsledný chladiaci výkon podstatne vy&&$ ako pri pas$vnych chladiacich

trámoch. -

2de o vetranie zmie&avan$m a e(istuje viac spsobov in&talácie chladiacich trámov. ?&etky

majú svoje výhody a obmedzenia v závislosti od tvaru miestnosti, rozmiestnenia zdrojov tepla,

umiestnenia chladiacich trámov.

. Využitie 'ol+#nych 'y'témov na chladenie

6br.P Qolárne systemy -

Qolárne ochladzovanie vyu!$va slnko ako primárny zdroj ener1ie. #otreba ener1ie

ochladzovacieho pr$stroja s tepelným kompresorom je a! z PFS pokrytá slnečnou ener1iou. /e0!e

je potrebné čo najv*č&ie ochladzovanie, ke0 je !iarenie najsilnej&ie, je ochladzovanie budov

ideálnou mo!nosťou pre solárnu ener1iu. @ner1ia na kompresiu a zahrievanie je z$skavaná zo

F



solárnych kolektorov na streche budovy alebo na +asáde, a ulo!ená v akumulačných zásobn$koch.

#ou!itie vyskú&aných ve)kosériových komponentov s malou spotrebou zaisťuje spo)ahlivú

prevádzku zariadenia.

/. 0limatiz+cia

/limatizácia zabezpečuje optimálne teplotné a vlhkostné podmienky v obsluhovom

priestore. #re pobyt človeka je optimálna teplota ==%=GC a relat$vna vlhkosť HJ%JS. #rvotnou

po!iadavkou u!$vate)ov klimatizácie je obvykle chladenie priestorov v letnom obdob$.

6krem toho m!e zabezpečiť doplnkové +unkcie"

• ?ykurovanie v prechodnom alebo v zimnom obdob$

• 6dvlhčovanie

• Tiltráciu alebo ionizáciu vzduchu PP#incí! $un%ovania

/limatizačné systémy s priamym chladen$m vyu!$vajú kompresorový chladiaci okruh.

?zduch v miestnosti je chladený výparn$kom klimatizačnej jednotky. ? 9om dochádza k opatreniu

chladiva, ktoré odoberie teplo zo vzduchu prechádzajúceho výparn$kom. 7eplo je odvedené

chladiacim okruhom do kondenzátora, kde dochádza k jeho uvo)neniu do vonkaj&ieho prostredia.

Qtlačenia chladiva a jeho cirkuláciu v chladiacom okruhu zabezpečuje kompresor pohá9aný

elektromotorom. #rietok vzduchu cez výparn$k a kondenzátor zabezpečujú ventilátory. Qystémy sa pou!$vajú vo verzii len pre chladenie, alebo ako tepelné čerpadlo, ktoré umo!9uje prevádzkovať

klimatizáciu aj v re!ime vykurovania, ktorý je obvykle obmedzený do vonkaj&ej teploty %GC. P

Utandardné klimatizačné jednotky pracujú len s vnútorným vzduchom v miestnosti, ktorý upravujú

pod)a potreby a vetranie je zabezpečené nezávisle.

/limatizačné zariadenie pozostáva z dvoch čast$"

-. kondenzačná jednotka odvádza teplý vzduch z klimatizovaného priestoru von

prostredn$ctvom hadice alebo otvoru v stene či okneV

=. výparn$k sa obvykle nachádza v interiéri a je určený na chladenie.

#od)a spsobu pou!itia rozli&ujeme dva druhy klimatizáci$"

ndividu+lne klimatiza"né za#iadenie je určené pre klimatizáciu konkrétnej miestnosti. #omocou

týchto zariaden$ si vieme nastaviť rznu teplotu pre rzne miestnosti. ?ýhodou je aj rýchla montá!

P



a n$zke investičné náklady. :a druhej strane je potrebné poč$tať s mierne vy&&ou hlučnosťou.

• /limatizácie vo +orme Q#W27 jednotky majú kondenzátor umiestnený v e(teriéri, v*č&inou

na vonkaj&ej stene domu alebo na streche. ?ýparn$k je zasa umiestnený priamo v interiéri.

?onkaj&ia a vnútorná jednotka sú spojené rúrkami, v ktorých prúdi chladivo.

• /ompaktné klimatizácie nemajú dve oddelené časti, ale kondenzátor s výparn$kom tvoria

jeden celok. 7akéto klimatizácie sú v*č&inou vbudované do steny alebo priamo do oknadomu.

Cent#+lne klimatiza"né za#iadenia sa pou!$vajú najm* vo v*č&$ch budovách, preto!e ochladený

vzduch sa z centrálnej jednotky potrub$m rozvádza do viacerých priestorov.

P#aktické ti!y(

• 7eplotu klimatizovaných miestnost$ nastavte na =H GC E =F GC, najviac v&ak o I GC ni!&ie

ako je vonkaj&ia teplota

• Tilter pravidelne kontrolujte a pod)a potreby prečistite alebo vyme9te E znečistený

vzduchový +ilter zvy&uje spotrebu elektriny.

• ? klimatizovaných miestnostiach neotvárajte okná E vetranie zni!uje účinok klimatizácie a

zvy&uje ener1etickú spotrebu.

• 6tvory klimatizačného zariadenia, ktorými cirkuluje vzduch, neprikrývajteV prikrytie

spsobuje pokles účinnosti klimatizačného zariadenia.

• #red rozhodnut$m o kúpe klimatizačného zariadenia pouva!ujte aj o mo!nosti tepelnej

izolácie stavbyV v tepelne izolovaných stavbách postačuje klimatizačné zariadenie s ni!&$m

výkonom.

• ?nútorné časti klimatizácie umiestnite mimo zdrojov tepla a vonkaj&ie časti mimo dosahu

priameho slnečného !iarenia.

-J



--

6br.-J ?lastnosti vnútornej klimatizačnej jednotky -<

Documents

Chladenie budov