Najpopularniejsze systemy klimatyzacji - który z nich wybrać?

przez Panasonic 09-06-2023 Klimatyzacja

Wraz z ocieplaniem się klimatu, a więc coraz większą potrzebą chłodzenia pomieszczeń, z roku na rok rośnie popularność systemów klimatyzacji. Jakie możliwości w zakresie wyboru rozwiązań mają inwestorzy? Które systemy klimatyzacji są najbardziej popularne w pomieszczeniach biurowych i na który z nich się zdecydować? Sprawdź!

Systemy klimatyzacji

Jakie są najbardziej popularne systemy klimatyzacji w pomieszczeniach biurowych? Dla tego typu obiektów rozróżniamy kilka systemów. Możemy wyróżnić systemy takie jak:

systemy CUP - z centralnym uzdatnianiem powietrza,
systemy WUP - z wtórnym uzdatnianiem powietrza.

Przyjrzyjmy się im pokrótce.

Systemy klimatyzacji CUP

Systemy klimatyzacji z centralnym uzdatnianiem powietrza możemy podzielić na:

systemy powietrzne ze stałym strumieniem powietrza nawiewanego – CAV,
systemy powietrzne ze zmiennym strumieniem powietrza nawiewanego – VAV.

Są to centrale wentylacyjno-klimatyzacyjne, w których strumień powietrza, wypływający w kanale nawiewnym jednocześnie zapewnia świeże powietrze oraz redukcję zysków ciepła. Warto zwrócić uwagę, że strumień powietrza musi być na tyle duży, aby zredukować zyski ciepła, które panują w danym pomieszczeniu.

Systemy klimatyzacji WUP

W kategorii systemów klimatyzacji z wtórnym uzdatnianiem powietrza można wyróżnić systemy powietrzno-wodne oraz powietrzno-freonowe.

Systemy powietrzno-wodne to systemy kliamtyzacji wykorzystujące czynnik pośredniczący, zazwyczaj w postaci wody lub glikolu. Potocznie nazywane są systemami wody lodowej. Odbiornikiem chłodu produkowanego przez agregat skraplający w takim układzie mogą być klimakonwektory wentylatorowe, belki chłodzące lub sufity chłodzące.

Systemy powietrzno-freonowe to systemy kliamtyzacji z bezpośrednim odparowaniem czynnika chłodniczego - freonu. Obecnie najczęściej spotykanymi czynnikami w tym układzie jest czynnik R32 w przypadku mniejszych układów oraz w czynnik R410 w przypadku systemów VRF. Do tych systemów można zaliczyć układy typu SPLIT - pojedyncze oraz układy MULTI SPLIT i VRF, w których do jednego agregatu można podłączyć od kilku do nawet kilkudziesięciu jednostek wewnętrznych.

Jak wybrać odpowiedni system klimatyzacji?

Powyżej zostały przedstawione najbardziej popularne systemy klimatyzacji w pomieszczeniach biurowych. Jak jednak podjąć decyzję, który z nich wybrać? Decydując się na konkretny rodzaj systemu klimatyzacji, pomocnym może okazać się wyznaczenie stosunku minimalnego strumienia świeżego powietrza dostarczanego ze względów higienicznych do danego pomieszczenia, do strumienia powietrza nawiewanego, które jest wymagane do zredukowania zysków ciepła w tym pomieszczeniu. Wzór na wyznaczenie tego stosunku wygląda następująco:

Wynik tego działania, może podpowiedzieć inwestorowi, na które rozwiązanie – CUP, czy WUP się zdecydować. Jeżeli wynik będzie większy niż 0,5, to korzystniejszy będzie wybór systemu Centralnego Uzdatniania Powietrza, a więc systemu powietrznego ze stałym strumieniem powietrza nawiewanego – CAV lub systemu powietrznego ze zmiennym strumieniem powietrza nawiewanego – VAV. Jeżeli natomiast wynik działania będzie mniejszy niż 0,5 to wybór powinien paść na system Wtórnego Uzdatniania Powietrza, a więc jeden z systemów powietrzno-wodnych lub powietrzno-freonowych.

Dlaczego tak się dzieje? Powietrze ma mniejszą pojemność cieplną niż woda lub freon. W związku z tym, przy dużych zyskach ciepła wykorzystanie systemu powietrznego jest nieefektywne. Wynika to z faktu, że w takiej sytuacji wymagane jest zapewnienie dużego strumienia powietrza, które musi dopłynąć do danego pomieszczenia. Tym samym muszą zostać zapewnione duże przekroje kanałów, co przekłada się na dużo wyższe koszty inwestycyjne. Bardziej opłacalny staje się więc wybór WUP.

Nie tylko strumień powietrza ma jednak wpływ na wybór rozwiązania. Na decyzję o rodzaju systemu klimatyzacji będą miały wpływ również takie czynniki jak charakter budynku, jego przeznaczenie, wielkość i liczba pomieszczeń, które będą wymagały klimatyzacji, a także obecność pomieszczeń technicznych, w których będą mogły znajdować się elementy wybranego systemu. Warto zaznaczyć, że ostateczny wybór rozwiązania zawsze będzie zależał od indywidualnej decyzji podjętej przez inwestora.

Rozwiązania marki Panasonic w zakresie systemów klimatyzacji

Wybór rodzaju systemu klimatyzacji powinien być poprzedzony analizą odpowiadającą na pytanie który z nich będzie bardziej efektywny oraz opłacalny dla inwestora.

Firma Panasonic przygotowała rozwiązania techniczne zarówno dla CUP jak i WUP.

Rozpatrując systemy CUP (z centralnym uzdatnianiem powietrza), jednym z rozwiązań są agregaty skraplające do połączenia z centralą wentylacyjno-klimatyzacyjną zewnętrznego dostawcy, czyli tak zwane zestawy AHU.

W ofercie marki Panasonic dostępne są agregaty z typoszeregu urządzeń komercyjnych PACi, które są wyposażone w wbudowany zawór rozprężny, co ułatwia montaż związany z linią freonową. Jednostki zewnętrzne PACi dzielimy na 3 serie:

STANDARD PZ3: kompaktowe jednostki o wydajności od 3,5 do 14 kW, które są idealne dla inwestycji o ograniczonym budżecie, ale wymagających wysokiej jakości.
ELITE PZH3 / PZH4: te jednostki charakteryzują się wysoką wydajnością zarówno w chłodzeniu, jak i grzaniu, nawet w skrajnych warunkach, przy temperaturze sięgającej -20°C. Mają również długie możliwości instalacyjne, sięgające do 85 m (dla generacji 3) i 100 m (dla generacji 4).
BigPACi PZH2: jednostki o dużej mocy (20 i 25 kW mocy chłodniczej), które zapewniają wysoką wydajność również w skrajnych warunkach.

Skrzynka AHU posiada wbudowaną płytę, która płynnie steruje pracą agregatu wykorzystując sygnał 0-10V. W zestawie jest również sterownik CZ-RTC6BL z funkcjami serwisowymi – aplikacją H&C DIAGNOSIS oraz H&C CONTROL.

Aplikacja H&C DIAGNOSIS pozwala na monitorowanie parametrów pracy układu, łącząc się poprzez BLUETOOTH z zainstalowanym programem na telefonie lub tablecie. Natomiast aplikacja H&C CONTROL umożliwia zmianę ustawień serwisowych (m.in. blokadę trybu pracy itp.).

W przypadku większego zapotrzebowania na moc chłodniczą lub grzewczą przez centralę wentylacyjno-klimatyzacyjną możemy skorzystać z zestawów AHU z agregatami VRF, czyli ECOi lub ECO G. Wybierając takie rozwiązanie konieczne jest zastosowanie zaworu rozprężnego na instalacji freonowej. Agregaty są dostępne w wielu wydajnościach, od 14 kW do nawet 168 kW mocy chłodniczej.

W ofercie marki Panasonic znajdują się również centrale rekuperacyjne z wbudowanym wymiennikiem DX. Występują one w 3 wydajnościach przepływu powietrza - 500, 800 oraz 1000 m3/h, zapewniając odpowiednio 3 kW, 5,1 kW oraz 5,8 kW mocy chłodniczej.

Jeżeli dla wybranego obiektu bardziej optymalne okaże się zastosowanie systemu WUP (z wtórnym uzdatnianiem powietrza), Panasonic również posiada gotowe rozwiązania, do których zaliczają się urządzenia z serii RAC, MULTI, PACi oraz VRF.

W gamie urządzeń RAC (tzw. klimatyzatorów pokojowych) znajdują się jednostki:

ścienne PREMIUM – model Heatcharge VZ - wydajne grzanie nawet w niskich temperaturach dochodzących do -30*C/-35*C; ponadto poprzez zastosowanie dodatkowego wymiennika ciepła wokół sprężarki, DEFROST urządzenia nie jest odczuwalny dla użytkownika;
ścienne PREMIUM – model ETHEREA w kolorze białym, grafitowo-szarym i srebrnym - dobra wydajność grzewcza nawet do -20*C oraz dbałość o czyste powietrze w pomieszczeniu dzięki wbudowanemu systemowi nanoeX najnowszej 3. generacji;
ścienne STANDARD – model TZ - dobra wydajność grzewcza do -15*C oraz dbałość o czyste powietrze w pomieszczeniu dzięki wbudowanemu systemowi nanoeX;
ścienne BASIC – model BZ oraz UZ – cicha praca (poziom ciśnienia akustycznego to 20 dBA na najniższym biegu wentylatora) i atrakcyjna cena;
konsole przypodłogowe UFE - jednostki, które dobrze sprawdzą się w pomieszczeniach z ograniczoną ilością miejsca montażowego (np. na poddaszu) oraz do dogrzewania (zapewniają bardziej równomierny rozkład temperatury w pomieszczeniu podczas pracy w trybie ogrzewania w porównaniu do jednostek ściennych, ze względu na lokalizację nawiewu powietrza bliżej podłogi);
kanałowe niskiego sprężu UD3 – rozwiązanie, które może być używane w przypadku, gdy chcemy ukryć jednostkę wewnętrzną i rozprowadzić powietrze zgodnie z projektem w obrębie jednego pomieszczenia w przestrzeni sufitu podwieszanego lub przy krótkich instalacjach. Maksymalne ciśnienie dyspozycyjne wynosi 50 Pa.

Jeśli potrzebujemy obsłużyć kilka pomieszczeń, zazwyczaj wymaga to indywidualnego dobrania osobnej jednostki wewnętrznej dla każdego z nich. Jednak nie w każdej inwestycji będzie możliwość zastosowania systemów split z wieloma jednostkami zewnętrznymi. W takim przypadku dobrym rozwiązaniem będą systemy MULTI SPLIT, które umożliwiają podłączenie od 2 do 5 jednostek wewnętrznych do jednego agregatu.

W jednym układzie MULTI można zastosować różnego typu jednostki wewnętrzne, w zależności od potrzeb konkretnych pomieszczeń. Mogą to być:

jednostki ścienne ETHEREA lub TZ,
jednostki typu konsola przypodłogowa UFE (tylko do agregatów 2 portowych)
jednostki kanałowe UD3,
jednostki kasetonowe 60x60 PY3.

W budynkach mieszkalnych, w przypadku pomieszczeń, które zazwyczaj nie są używane jednocześnie, takich jak sypialnie i salon, jest możliwe przewymiarowanie systemu od 140 do 200%. W obiektach biurowych i hotelowych, gdzie zapewnione jest inne źródło ogrzewania, można zastosować funkcję blokady trybów pracy (wyłączając tryb grzania). Dostępna jest również funkcja priorytetu pracy, która zapewnia ciągłą pracę jednostki o najwyższej wydajności w przypadku konfliktu trybów pracy, czyli jednoczesnego włączenia trybu grzania i chłodzenia.

Dla bardziej wymagających zastosowań, zarówno komercyjnych, jak i mieszkalnych, Panasonic oferuje systemy PACi, które obejmują agregaty serii STANDARD, ELITE i BigPACi. Można do nich podłączyć różnego typu jednostki wewnętrzne, takie jak:

jednostki ścienne PK3,
jednostki kasetonowe 60x60 PY3,
jednostki kasetonowe 90x90 PU3,
jednostki podstropowe PT3,
jednostki kanałowe średniego sprężu do 150Pa PF3, w całym zakresie wydajności, czyli od 3,5 do 14 kW, które można również zamontować w pionie
jednostki kanałowe dużego sprężu do 200Pa PE3.

Systemy PACi mogą być stosowane zarówno w układach typu SPLIT (1:1), jak i w układach SYMULTANICZNYCH, w których te same jednostki wewnętrzne o tej samej wydajności są podłączone do jednego sterownika i jednego agregatu oraz posiadają te same parametry pracy (tryb, nastawę temperatury, prędkość wentylatora). To rozwiązanie pozwala na wykorzystanie systemu PACi w przypadku ograniczonej przestrzeni na montaż agregatów oraz konieczności zapewnienia równomiernego rozkładu temperatury w pomieszczeniu poprzez rozmieszczenie kilku jednostek wewnętrznych.

Systemy te oferują również możliwość tworzenia układów wody lodowej o wydajności 20 i 25 kW, wykorzystujących wodny wymiennik ciepła WHE i klimakonwektory po stronie budynku. Mogą być łączone w układy kaskadowe o mocy od 50 do 800 kW. Dodatkowo, dzięki zewnętrznej pompie obiegowej, systemy PACi pozwalają na rozprowadzenie instalacji na duże odległości, a także posiadają większe możliwości zastosowania niż układy VRF, ponieważ nie mają ograniczeń związanych z wykorzystaniem czynnika chłodniczego w pomieszczeniach użytkowych.

Systemy PACi mogą być również wykorzystywane w układach małych chłodni, umożliwiając chłodzenie do 8°C, na przykład w piwnicach na wino lub zakładach przetwórstwa spożywczego.

W przypadku budynków, które wymagają długich instalacji i dużych mocy jednostek zewnętrznych, zalecanymi rozwiązaniami są systemy VRF. Oferta marki Panasonic obejmuje układy mini ECOi, układy dwururowe ECOi oraz układy trzyrurowe ECOi, które umożliwiają jednoczesne grzanie i chłodzenie, co jest przydatne w budynkach o zróżnicowanych wymaganiach związanych z orientacją względem stron świata. W asortymencie systemów VRF Panasonic znajdują się również również układy gazowe, takie jak dwu- i trzyrurowy ECO G, które sprawdzają się w obiektach z ograniczonym dostępem do energii elektrycznej, ale z istniejącym przyłączem gazowym.

Materiał opracowano na podstawie webinaru przeprowadzonego w ramach Webinarowej Środy przez Krzysztofa Kleszcza pod tytułem “Czy pompą ciepła powietrze-powietrze można chłodzić i ogrzewać wodę w budynkach biurowych?”.