Ile kosztuje komfort? Część I - System powietrzny

Artykuł powstał na bazie wieloletnich doświadczeń firmy KARBON Sp. z o.o. z Rybnika zajmującej się szeroko rozumianym komfortem cieplnym, przy współpracy światowego lidera w branży systemów klimatyzacyjnych, amerykańskiego koncernu TRANE z przedstawicielstwem TRANE Polska w Warszawie.

Rozpoczynając nową inwestycję czy też modernizując istniejący obiekt planujemy koszty.
Musimy pogodzić oczekiwany wysoki standard obiektu i szeroko rozumiany komfort z możliwościami finansowymi.
Niestety mimo tak bogatego rynku ciągle myślimy tradycyjnie, wręcz po staremu:
Na pewno trzeba ogrzać - ..... dobry kocioł, grzejniki, instalacja .......
Dobrze byłoby zrobić wentylację - ..... jakiś wentylator, kratki wentylacyjne .......
Jak starczy pieniędzy będzie klimatyzacja - .......może klimatyzator.......
I tutaj popełniamy największy błąd!!! Oddzielna kalkulacja ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji drastycznie podnosi koszty. Zupełnie niepotrzebnie. W przypadku inwestora można to jakoś wytłumaczyć. W końcu nie jest z branży. Niestety takie podejście ma również większość projektantów.
Na biurko kosztorysanta nagminnie trafiają 3 oddzielne projekty: tradycyjny - ogrzewania, wentylacji na zasadzie wyciąg mechaniczny, nawiew grawitacyjny i klimatyzacji oparty na małych splitach. Rzadko te dwa ostatnie są łączone razem. Przepraszam, ale czy aby nie wynika to z chęci sprzedania trzech projektów zamiast jednego?
Ale do rzeczy. Czy może być system “3 w 1”??? Okazuje się, że może i takie rozwiązania przedstawiamy.
Idealnym rozwiązaniem jest system powietrzny firmy TRANE.
Poniższa tabela przedstawia jego możliwości.

Funkcja
ogrzewanie wodne
grzejniki
ogrzewanie wodne
podłogowe
ogrzewanie elektryczne
grzejniki
SYSTEM POWIETRZNY
OGRZEWANIE
TAK
TAK
TAK
TAK
KLIMATYZACJA
nie
nie
nie
TAK
WENTYLACJA
nie
nie
nie
TAK
FILTROWANIE
nie
nie
nie
TAK
NAWILŻANIE
(w zimie)
nie
nie
nie
TAK
OSUSZANIE
(w lecie)
nie
nie
nie
TAK
Jak widzimy, aby uzyskać pełny komfort w pomieszczeniach nie wystarczy tylko ogrzewanie. Powietrze należy również wentylować, filtrować, nawilżać i chłodzić.
System jest wyjątkowo elastyczny. Jego części składowe przedstawia poniższa tabela na zasadzie analogii z systemem tradycyjnym:

System tradycyjny
System powietrzny firmy
TRANE
Źródło ciepła
Tradycyjny kocioł c.o. lub zdalny dostawca
ciepła np. PEC
Nagrzewnica gazowa w jednostce typu rooftop np. YCH
Nagrzewnica wodna kasetowa współpracująca z kotłem w jednostce typu rooftop
lub w jednostkach kanałowych MWD
Nagrzewnica elektryczna kasetowa jak wyżej
Jednostki kanałowe wodne typu FWD
Jednostki kanałowe MWD w trybie pompy ciepła
Jednostki typu rooftop w trybie pompy ciepła
Źródło chłodu
Brak
Układ chłodniczy z bezpośrednim odparowaniem
w jednostkach typu rooftop
Agregaty freonowe TTK/TWK/TTA/TWA
Agregaty wody lodowej CGA/CXA
Instalacja
Pompa obiegowa c.o.
Wentylator nawiewny jednostki nawiewnej
Instalacja hydrauliczna, rurki, piony itp.
Układ kanałów np. z rur spiro100-200 mm
wraz z nawiewnikami w postaci kratek lub anemostatów
Sieć grzejników
Brak.
Jest zastąpiona centralną nagrzewnicą w jednostce kanałowej
Automatyka i regulacja
Sterownik do pracy obiegów grzewczych
Kompletny system strefowego rozdziału powietrza
VARITRAC obejmujący centralę sterowniczą dla poszczególnych stref – TRACKER
Zawory mieszające, zawory termostatyczne
 
Z podstawowych składników systemu najistotniejsze znaczenie mają jednostki nawiewne oraz układ automatyki i regulacji. Wspólnie stanowią one nie tyle zestaw urządzeń, ile kompletne rozwiązanie, które możemy dostosować dla najróżniejszych obiektów.
Układ kanałów i nawiewników może być dowolny byle jego parametry tj. przekroje i ilości powietrza były dobrane odpowiednio do obsługiwanych pomieszczeń.
Opiszmy krótko podstawowe składniki systemu powietrznego TRANE wraz z ich możliwościami technicznymi:
Źródła ciepła i chłodu
Jednostki dachowe

grupa IMPACK
Pompy ciepła WCC 030 i 050
Moce chłodnicze 9 i 15 kW Moce grzewcze 8-15 kW
grupa VOYAGER I/II
Tylko chłodzące TKD/TKH 063 do 250. 8 wielkości, moce chłodnicze 18-62 kW
Pompy ciepła WKD/WKH 063 do 200. 6 wielkości, moce chłodnicze 18-60 kW. Moce grzewcze 41-70 kW
Z nagrzewnicami gazowymi YKD/YKH 063 do 250. 9 wielkości, moce chłodnicze 18-60kW. Moce grzewcze 41-70 kW
grupa VOYAGER III
Tylko chłodzące TCD/TCH 275 do 500. 5 wielkości moce chł. 80-145 kW
Tylko chłodzące + nagrz. ELEKTRYCZNA TED/TEH 275 to 500. 5 wielkości moce chł. 80-145 kW
Tylko chłodzące + nagrz. GAZOWA YCD/YCH 275 to 500. 5 wielkości moce chł. 80-145 kW
Jako akcesoria nagrzewnice kasetowe wodne i elektryczne


Jednostki kanałowe freonowe

Minisplit MWD + TTK/TWK 10 wielkości moce chł. 2-15 kW, moce grzewcze 2-18 kW
Split MWD/TWE + TTA/TWA 7 wielkości moce chłodnicze 20-70 kW moce grzewcze 23-72 kW
Jako akcesoria nagrzewnice kasetowe wodne i elektryczne


Jednostki kanałowe wodne

Fancoil FWD, 5 wielkości moce chłodnicze 5-30 kW moce grzewcze 10-60 kW


Jak widać system powietrzny TRANE nadaje się zarówno dla małych obiektów takich jak domy jednorodzinne, małe budynki biurowe czy gastronomiczne jak i dużych obiektów o powierzchniach do 1500 m² przy jednym urządzeniu lub większych przy kilku urządzeniach.
Zestaw nagrzewnic wodnych i elektrycznych, które możemy zastosować w dowolnej konfiguracji pozwala na dostosowanie systemu do każdych warunków. Naszym źródłem ciepła może być własna kotłownia, dostawca ciepła np. PEC, zakład energetyczny czy po prostu zakład gazowniczy jako dostawca nośnika.
Na szczególną uwagę zasługuje konfiguracja urządzeń pracujących w trybie pompy ciepła wspomaganych nagrzewnicą elektryczną. Choć pompa ciepła nie zapewni nam 100% zapotrzebowania na ciepło gdyż pracuje efektywnie do temp. –10°C, to oszczędności wynikające z jej zastosowania są niebagatelne. Naszym zdaniem jest to najtańszy sposób ogrzewania zarówno pod względem eksploatacyjnym jak i inwestycyjnym. Sprawność przy temperaturach do –10°C waha się od 200-300%. To nie fantazja, odsyłam do danych technicznych. Oczywiście poniżej –10°C sprawność gwałtownie spada, ale dni z taką temperaturą w sezonie grzewczym jest kilka lub kilkanaście a sezon trwa 200 dni. Średnia temperatura w sezonie grzewczym jest powyżej 0°C. Wspomagająca nagrzewnica elektryczna pracuje właśnie przez te kilka dni. Taka konfiguracja doskonale sprawdziła się przez ostatnie kilka zim z temperaturami w okolicy 0°C.
Automatyka i regulacja
Jeśli serce systemu powietrznego TRANE stanowi jednostka nawiewna to jego mózgiem jest wielostrefowy rozdział powietrza VariTrac®.
TRANE, chcąc zaproponować wydajny i oszczędny system, stworzył układ ilościowej regulacji powietrza VariTrac® .






System VariTrac®
Podstawowa zasada działania systemu VariTrac® jest następująca: w lecie, jeżeli pomieszczenie wymaga maksymalnego chłodzenia - otrzymuje odpowiednią ilość chłodnego powietrza. Jeżeli potrzeba chłodzenia ulega zmniejszeniu – proporcjonalnie ulega zmniejszeniu wielkość dostarczanego strumienia zimnego powietrza. Podobnie odbywa się to w zimie, gdy wymagane jest ogrzewanie pomieszczeń. Typowy system zapewnia moc chłodniczą do ok. 60 kW.
Podstawowymi składnikami jednego systemu VariTrac® są:

Jednostka nawiewna omówiona wyżej


centralka VariTracŇ CCP2 oraz jako zalecana opcja TrackerTM (programator pracy układu )


Przepustnica obejściowa BYPS + Przepustnice strefowe VADA (max. 16 stref)


Termostaty strefowe (po jednym do każdego VADA)


Oraz czujniki, temperatury, ciśnienia i prędkości, transformatory zasilające CCP2 oraz przepustnice strefowe VADA

Ilość powietrza dostarczana do każdego pomieszczenia jest indywidualnie zmieniana przez przepustnice strefowe VADA. Każda przepustnica strefowa jest połączona z termostatem pokojowym, co pozwala użytkownikowi regulować temperaturę pomieszczenia stosownie do własnych potrzeb.
Odpowiednio przygotowane powietrze jest dostarczane do przepustnic strefowych poprzez sieć kanałów, gdzie jego źródłem jest jednostka nawiewna.
Sterowanie realizowane jest poprzez zaprogramowany fabrycznie panel CCP2 (Central Comfort Panel) pozwalający na kontrolę do 16 stref. Tutaj każda z przepustnic strefowych „zgłasza” czy potrzebuje ciepła czy chłodu do zapewnienia zadanej temperatury w pomieszczeniu.
Ponieważ jest to system klimatyzacji nawiewnej, zagadnienie niewłaściwej jakości powietrza i braku wentylacji generalnie nie występuje ze względu na to, że jednostka nawiewna ciągle może dostarczać pewną ilość świeżego powietrza do budynku.
Cały system może być monitorowany i regulowany z komputera PC podłączonego do CCP2 lub do dowolnego z termostatów strefowych za pomocą standardowego programu wprowadzonego fabrycznie do panelu kontrolnego.
Podsumowując, same zalety:
wspólna instalacja grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjna obniża koszty
tylko jedna jednostka nawiewna, która nie zajmuje cennej powierzchni w pomieszczeniu
instalacja jest niewidoczna, a wszelkie prace konserwacyjne i serwisowe są poza pomieszczeniami użytkownika
możliwe konfiguracje ogrzewania pozwalają dostosować je zarówno do istniejących źródeł ciepła np. kocioł c.o., węzeł cieplny, jak również wybrać opcję nagrzewnicy gazowej, elektrycznej lub pompy ciepła i zrezygnować z tradycyjnej kotłowni
układ jest bardzo dynamiczny gdyż natychmiast ogrzewamy powietrze bez pośrednich wymienników
w budynku nie ma freonu
indywidualna kontrola temperatury w każdej strefie
możliwość zdalnego monitoringu i sterowania.
Dołączając do tego otrzymujemy w pełni zintegrowany system grzewczo - klimatyzacyjno – wentylacyjny przeznaczony do małych i średnich obiektów.
Koszty
Tę perełkę zostawiliśmy na koniec. Koszty możemy podzielić na eksploatacyjne oraz inwestycyjne.
Jeśli chodzi o koszty eksploatacji system powietrzny bije rozwiązania tradycyjne o głowę.
Wszyscy wiemy, że jeśli jest zimno to trzeba grzać. Sztuką jest grzać tyle ile trzeba, tam gdzie trzeba i wtedy kiedy trzeba. Na tym polega oszczędność. W systemie powietrznym TRANE ciepło/zimno dostarczamy do użytkownika bez zbędnych mediów pośrednich jakim jest np. woda w grzejnikach i robimy to natychmiast. Podstawowe oszczędności wynikają z dynamiki układu oraz finezyjnego sterowania strefowego. Nie do pominięcia jest konfiguracja z pompami ciepła o której mówiliśmy wcześniej.
Jeśli chodzi o koszty inwestycyjne trzeba mieć na uwadze, że system TRANE przeznaczony jest dla tych którzy potrzebują wszystkich składników pełnego komfortu tj. ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Spięcie tych trzech składników w jedną całość w porównaniu do tradycyjnego podejścia jest w stanie obniżyć koszty o 30-40%. Można podejść do tego inaczej.
Zrezygnuj teraz z systemu tradycyjnego, kotłów grzejników, kominów itp. Zainwestuj niewiele więcej w system powietrzny TRANE, bo w przyszłości za pieniądze, które zapłacisz teraz nie będziesz w stanie zrobić niezależnej wentylacji i klimatyzacji.
Adrian Teliżyn KARBON Sp. z o.o. Rybnik
Maciej Błogowski TRANE Polska Sp. z o.o Warszawa –
Część II – system wodny TRANE wkrótce na stronach www.wentylacja.com.pl