Klimakonwektory zamiast grzejników

Klimakonwektor - czyli grzanie i chłodzenie w jednym

To urządzenie, zależnie od parametrów doprowadzanej do niego cieczy roboczej, będzie pełnić rolę grzejnika, gdy zasilimy go gorącą wodą lub klimatyzatora przy dopływie tzw. wody lodowej o temperaturze kilku stopni. Jednak wymiana energii - zwłaszcza w trybie chłodzenia - wymaga wymuszenia przepływ powietrza przez wymiennik ciepła, do czego służy wentylator wymuszający intensywną konwekcję, a także ukierunkowanie jego przepływu w pożądaną stronę.

Pod względem funkcjonalnym jak i zasadniczych elementów składowych klimakonwektor jest odpowiednikiem jednostki wewnętrznej klimatyzacji typu split, a zasadnicza różnica między nimi dotyczy rodzaju czynnika roboczego.

W klimatyzatorach do tego celu wykorzystywane są „freony” jako czynniki chłodnicze, których stosowanie obwarowane jest licznymi przepisami, ze względu na szkodliwe oddziaływanie na środowisko, natomiast w klimakonwektorach wykorzystywana jest zwykła woda ewentualnie z dodatkiem środków antykorozyjnych czy przeciwmroźnych. Ułatwia to w znacznym stopniu montaż takiej instalacji, która w razie potrzeby może pracować także z innymi źródłami zasilania.

Dobór klimakonwektora powinien uwzględniać nie tylko parametry robocze w zakresie ogrzewania i chłodzenia, ale również planowane miejsce i sposób jego zamontowania stosownie do wymagań funkcjonalnych jak i estetycznych.

Ponieważ urządzenie może pracować w dwóch różnych trybach (grzania bądź chłodzenia) przy wyborze jego lokalizacji trzeba brać pod uwagę zapewnienie równomiernego rozkładu temperatur w pomieszczeniu, a także unikanie bezpośredniego nawiewu w stronę przebywających w tam osób.

Pod względem efektywności w obu trybach pracy odpowiednim miejscem będzie montaż w strefie podokiennej, gdyż właśnie w tym obszarze występują największe straty ciepła w okresie zimy oraz intensywny napływ ciepła w okresie letni i doskonale do takiej lokalizacji nadają się klimakonwektory naścienny z wylotem frontowym lub górny.

Alternatywnym rozwiązaniem będzie również umieszczenie typowego modelu naściennego z regulowanym wylotem, na ścianie prostopadłej do okna i w jego pobliżu na wysokości ok. 2 m. W szczególnych warunkach wykorzystywane są również klimakonwektory kasetonowe przystosowane do montażu w suficie podwieszanym , bądź jako urządzenia kanałowego „schowane” w podłodze wzdłuża np. okna tarasowego .

Parametry i wymagania techniczne klimakonwektorów

Podstawowym parametrem decydującym o wyborze tego urządzenia jest jego moc grzewcza i chłodnicza podawana dla konkretnych warunków pracy, czyli temperatur zasilania i powrotu oraz otoczenia określonych odpowiednio w trybie grzania i chłodzenia.

Standardowo podawane są one w przypadku ogrzewania przy temperaturze zasilania 50°C i powrotu 45°C i przy temperaturze otoczenia 20 stopni Celsjusza, a w trybie chłodzenia odpowiednio 7/12°C przy 27°C w pomieszczeniu. Z reguły moc chłodnicza będzie ok. 1,5-1,8 razy niższa niż grzewcza, co wynik głównie z mniejszej różnicy między średnią temperaturą wymiennika, a temperatura otoczenia.

Porównanie powierzchni klimakonwektora ze standardowym grzejnikiem płytowym - przy identycznej mocy grzewczej. fot. Hewalex

Dlatego w praktyce dla zapewnienia dostatecznego komfortu cieplnego w okresie letnim, klimakonwektory powinny być raczej dobierane pod kątem skuteczności schładzania, zwłaszcza, że w praktyce potrzebna moc chłodnicza jest najczęściej znacznie wyższa niż potrzebna do ogrzewania pomieszczeń znajdujących się w nowych budynkach.

Wartości te trzeba również zweryfikować stosownie do przyjętych dla całej instalacji parametrów pracy, gdyż rzeczywiste moce ulegną znacznej zmianie przy innych temperaturach zasilania. Informacje takie można znaleźć w dokładniejszej dokumentacji technicznej konkretnego urządzenia opracowanej np. w formie tabeli dla różnych parametrów zasilania i intensywności nawiewu wytwarzanego przez wentylator.

Ze względu na niemal ciągłą pracę wentylatora warto też zwrócić uwagę na ich moc i sposób regulacji, a obecnie w większości urządzeń są one wyposażone w silniki prądu stałego o płynniej regulowanej prędkości obrotowej i mocach rzędu 20-30 W.

Klimakonwektory standardowo wyposażane są w rozbudowany elektroniczny moduł sterujący z wyświetlaczem, a niekiedy również z możliwością regulacji i kontroli przez wi-fi.

Panel sterowania klimakonwektora Hewalex serii BM

Do typowych ustawień należy wybór trybu pracy, który oprócz grzania czy chłodzenia umożliwia osuszanie lub cyrkulację powietrza, załączania według wprowadzonego programu i ustawienie pożądanej temperatury oraz intensywności nawiewu, co wiąże się również z ograniczeniem hałasu.

Konfiguracja instalacji w trybie grzanie /chłodzenie z pompą ciepła

Klimakonwektory współpracujące z pompą ciepła - niezależnie od tego czy są to urządzenie pobierające energię cieplną z gruntu w trybie aktywnego chodzenia, czy też z powietrza - przy pracy w trybie ogrzewania pod względem wymagań montażowych instalacji nie różnią się pod względem jej konfiguracji ze zwykłymi grzejnikami i nie wymagają żadnych przeróbek.

Gruntowa pompa ciepła Daikin Altherma we współpracy z klimakonwektorami i grzejnikami. W trybie chłodzenia wymaga wyłączenia grzejników z obiegu pompy ciepła. fot. Daikin Airconditioning Poland

Również w trybie chłodzenia całej instalacji wystarczy dokonać odpowiednich przełączeń w zespole pompy ciepła i ustawień w układzie sterowanie jej pracą. Jednak ze względu na kondensację pary wodnej na chłodnych wymiennikach ciepła w klimakonwektorach konieczne będzie zapewnienie bezpiecznego odprowadzenia skroplin w sposób dostosowany modelu urządzenia i możliwości montażowych.

Jeśli konieczne będzie odprowadzenie skroplin na zewnątrz lub do kanalizacji, do ich przetłoczenia potrzebna będzie pompka z odpowiednio dobranym wężykiem. Trzeba również zapewnić dobrą izolację cieplną na rurach i armaturze, przez która przepływa ciecz chłodząca, a w trudnych do zaizolowania miejscach umożliwić kontrolowane skapywanie skroplin do naczynia.

Najczęściej jednak instalacja w trybie chłodzenia zasila tylko wybrane pomieszczenia, o czym z reguły decyduje dość wysoki koszt samych klimakonwektorów jak i często niewystarczająca moc chłodnicza pompy ciepła.

W takich sytuacjach z całego obiegu instalacyjnego wydzielana jest tylko jego część zasilającą te urządzenia w wybranych pomieszczeniach przewidzianych do chłodzenia.

Przy rozprowadzeniu instalacji w systemie rozdzielaczowym wystarczy wtedy zamknąć zawory na belce rozdzielacza zasilające wyłączone z chłodzenia grzejniki, a przy tradycyjnym układzie zasilana trójnikowego, zamykamy zaworów przy wyłączonych z pracy grzejnikach.

Trzeba też zapewnić odpowiednią redukcję intensywności przepływy cieczy chłodzącej w tak ograniczonym obiegu i dostosować do wartości ustalonych dla klimakonwektorów np. przez regulację wydajności pompy obiegowej.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Aleksander Rembisz

Zdjęcie: VERANO GLOBAL Sp. z o.o.