Klimatizácia už dávno nie je len o chladení počas horúcich letných dní. Moderné systémy ponúkajú aj možnosť vykurovania, čím sa stávajú univerzálnym riešením pre celoročný komfort. V tomto článku sa pozrieme na princíp fungovania klimatizácie na vzájomné chladenie a vykurovanie, rôzne typy systémov a ich výhody a nevýhody.
Základný princíp fungovania klimatizácie
Princíp fungovania klimatizácie je v podstate rovnaký ako princíp fungovania chladničky. Klimatizácia je tepelné čerpadlo typu vzduch-vzduch, ktoré odoberá teplo z vnútorného vzduchu a prenáša ho von, čím ochladzuje miestnosť. Pri vykurovaní funguje tento proces opačne - odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu a prenáša ho dovnútra.
Väčšina klimatizačných jednotiek pracuje na princípe deleného systému, tzv. split. To znamená, že sa skladajú z vonkajšej (kondenzačnej) a vnútornej jednotky. Na trhu sú dostupné aj klimatizácie bez vonkajšej jednotky, tzv. kompaktné klimatizácie.
Komponenty klimatizačného systému
Väčšina klimatizačných systémov má päť základných mechanických komponentov:
- Kompresor: Zvyšuje tlak a teplotu chladiva.
- Kondenzátor: Ochladzuje chladivo a mení ho na kvapalinu.
- Výparník: Vyparuje chladivo a odoberá teplo z okolitého vzduchu.
- Ventilátor: Zabezpečuje prúdenie vzduchu cez kondenzátor a výparník.
- Chladivo: Médium, ktoré absorbuje a prenáša teplo.
V prípade splitového typu klimatizácie sú vnútorná a vonkajšia jednotka prepojené medeným potrubím, v ktorom prúdi chladivo. Chladivo mení svoje skupenstvo z plynného na kvapalné a naopak vplyvom tlaku a teploty.
Prečítajte si tiež: Montáž výstuže pre stropné chladenie
Chladiaci cyklus
- Kompresor nasáva nízkotlakové, nízkoteplotné chladivo v plynnom stave z výparníka, stláča ho, čím sa zvýši jeho tlak a teplota, a prečerpáva ho do kondenzátora.
- V kondenzátore ventilátor zabezpečuje prúdenie vzduchu cez potrubie s chladivom, čím mu odoberá teplo. Okolitý vzduch absorbuje teplo z chladiva, čo spôsobí kondenzáciu chladiaceho média z plynného do kvapalného stavu.
- Chladivo putuje do vnútornej jednotky, kde expanzný ventil prudko zníži jeho tlak a teplotu.
- V tejto fáze sa chladiace médium vo výparníku vyparuje a odoberá teplo z vnútorného prostredia.
- Ventilátor vnútornej jednotky klimatizácie zabezpečí prúdenie ochladeného vzduchu do miestnosti.
- Chladivo potom prúdi späť do kompresora a cyklus sa opakuje.
Vzduch prúdiaci cez výparník obsahuje vlhkosť, ktorá sa ochladením skondenzuje. Preto je potrebné skondenzovanú vodu z vnútornej jednotky odvádzať.
Vykurovanie s tepelným čerpadlom
Moderné klimatizácie s funkciou vykurovania využívajú technológiu tepelného čerpadla. Tepelné čerpadlo dokáže odoberať teplo aj zo studeného vonkajšieho vzduchu a prenášať ho dovnútra.
Spoločnosť Mitsubishi Electric vyvinula originálny cirkulačný systém chladiva nazývaný okruh s injekčným vstrekovaním, ktorý umožňuje efektívne vykurovanie aj pri nízkych vonkajších teplotách.
Typy systémov tepelných čerpadiel
Existujú dva hlavné typy systémov tepelných čerpadiel:
- Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch: Odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu a prenáša ho do vnútorného vzduchu.
- Tepelné čerpadlo vzduch-voda: Odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu a ohrieva vodu, ktorá sa používa na vykurovanie a ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV).
Technológia Hyper-Heating
Technológia Hyper-Heating umožňuje celoročné vykurovanie prostredníctvom tepelného čerpadla vzduch-vzduch a vnútorných splitových alebo multisplitových jednotiek. S touto technológiou je možné vykurovať so 100 % výkonom do teploty -15 °C a so 75 % výkonom až do -25 °C.
Prečítajte si tiež: O chladení, vysušovaní a filtrácii vzduchu
Tento spôsob vykurovania je vhodný aj pre rekreačné chaty, ktoré sa nevyužívajú celoročne. Prostredníctvom mobilnej aplikácie je možné tepelné čerpadlo zapnúť ešte pred príchodom, aby sa priestor vykúril.
Systém Ecodan
Spoločnosť Mitsubishi Electric vyvinula systém Ecodan, ktorý predstavuje jeden z najmodernejších a najúčinnejších vykurovacích systémov. Systémy Ecodan poskytujú jednoduché, obnoviteľné riešenie, ktoré sústreďuje tradičné vykurovacie systémy.
Tepelné čerpadlá Ecodan absorbujú teplo z vonkajšieho vzduchu a uvoľňujú ho vo vnútri. Základom procesu sú vlastnosti chladiva, ktoré sa používajú na prenos tepla.
Zariadenia na tepelné čerpadlá Ecodan replikujú kompletný vykurovací systém, ohrev TUV aj chladenie. Systémové riešenie Ecodan sa skladá z vonkajšej jednotky a vnútorného hydromodulu, ten môže byť s 200 litrovým zásobníkom alebo bez neho. Tepelné čerpadlo je možné jednoducho ovládať prostredníctvom nástenného ovládača alebo vzdialene cez mobilnú aplikáciu.
Stropné vykurovanie a chladenie
Stropné vykurovanie a chladenie predstavujú moderné a komfortné riešenie pre zabezpečenie tepelnej pohody v interiéri. Tieto systémy využívajú sálavé teplo, ktoré ohrieva predmety a živé organizmy v miestnosti, namiesto priameho ohrievania vzduchu.
Prečítajte si tiež: Komplexný prehľad klimatizácií Hisense
Princíp fungovania
Stropné vykurovanie funguje na princípe sálavého tepla, kde zohriatá voda preteká rúrkami umiestnenými v strope, zohrieva strop a postupne aj predmety a osoby v miestnosti.
Stropné chladenie využíva rovnaký princíp, ale namiesto zohrievania vody sa používa chladená voda, ktorá odoberá teplo z miestnosti a ochladzuje strop.
Výhody stropného vykurovania a chladenia
- Rovnomerné rozloženie teplôt v interiéri
- Vyšší komfort a nižšie prevádzkové náklady
- Neviditeľný systém
- Zdravotná nezávadnosť
- Zanedbateľné až nulové nároky na údržbu
Typy inštalácie
Pri inštalácii stropného chladenia sa využívajú štyri základné metódy:
- Použitie tradičných sadrokartónových panelov s vopred nainštalovanými rúrkami
- Aplikácia modernejšieho systému Railfix
- Inštalácia do betónového jadra
- Podomietkový variant
Inteligentná kontrola teploty
Inteligentné termostaty, ako je NEA SMART 2.0, sa dokážu učiť z vašich každodenných rutín a prispôsobiť vykurovací alebo chladiaci systém vašim potrebám. Integrácia s mobilným telefónom umožňuje termostatu sledovať vašu polohu a adekvátne reagovať na situácie, keď dom zostáva prázdny.
Efektivita v porovnaní s inými systémami
Veľkoplošné sálavé vykurovanie je až o 35 % účinnejšie ako tradičné systémy ústredného vykurovania. Štúdie tiež ukázali, že teplovodné sálavé vykurovanie je až o 30 % účinnejšie ako systémy operujúce horúcim vzduchom.
Podlahové vykurovanie vs. Vykurovanie klimatizáciou
Podlahové kúrenie a vykurovanie klimatizáciou sú moderné, účinné spôsoby, ako zabezpečiť tepelnú pohodu v domácnosti. Každý z nich vyniká v iných oblastiach, a preto je ideálne svoje rozhodnutie prispôsobiť konkrétnym podmienkam vášho domova.
Podlahové kúrenie
Podlahovému vykurovaniu vďaka veľkej teplovýmennej ploche postačuje podlahe relatívne nízka povrchová teplota (približne 25-29 °C), aby zabezpečilo tepelný komfort. Keďže sa pri podlahovom kúrení najprv ohrievajú stavebné konštrukcie (podlaha, steny, predmety) a až sekundárne vzduch v miestnosti, je ideálne ho využívať dlhodobo, nie nárazovo.
Typy podlahového kúrenia
- Elektrické podlahové vykurovanie: Pod povrchom podlahy sú zabudované elektrické odporové káble alebo rohože.
- Teplovodné podlahové kúrenie: V podlahe sú rozložené plastové, viacvrstvové alebo medené rúrky, cez ktoré cirkuluje teplá voda.
Vykurovanie klimatizáciou
Klimatizácia s funkciou kúrenia funguje na princípe tepelného čerpadla vzduch-vzduch. Vonkajšia jednotka odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu (dokonca aj v zime pri nízkych teplotách) a pomocou chladivového obehu ho „pumpuje“ do vnútornej jednotky, ktorá toto získané teplo odovzdáva vnútornému vzduchu v miestnosti.
Invertorové klimatizácie
Dnešným štandardom sú invertorové klimatizácie, ktoré vedia regulovať svoj výkon plynulo. Invertorový pohon mení frekvenciu napájania kompresora, čím umožňuje meniť jeho otáčky a prispôsobiť chladiaci/vykurovací výkon aktuálnej potrebe.
Porovnanie
| Vlastnosť | Podlahové kúrenie | Vykurovanie klimatizáciou |
|---|---|---|
| Rýchlosť nábehu | Pomalý nábeh, väčšia tepelná zotrvačnosť | Veľmi rýchly nástup efektu |
| Tepelný komfort | Rovnomerné sálavé teplo, teplota pri podlahe len o trochu nižšia než pri strope | Teplo je dodávané prúdením vzduchu, pri strope sa hromadí teplý vzduch, pri podlahe môže zostať o niečo chladnejšie, možný prievan a hlučnosť |
| Efektivita | COP s čerpadlom vzduch-voda bežne medzi 3,5 až 4, elektrické podlahové vykurovanie má výrazne nižšiu efektivitu | COP v ideálnych podmienkach sa pohybuje okolo 3 až 4, reálna účinnosť závisí od vonkajšej teploty |
| Investícia | Vyššia vstupná investícia, zložitejšia realizácia | Nižšia vstupná investícia, jednoduchšia realizácia |
| Údržba | Vodný systém si vyžaduje minimálnu údržbu, elektrické podlahové kúrenie spočíva len v kontrole kontaktov a ističov | Pravidelné čistenie alebo menenie filtrov vo vnútornej jednotke, aspoň raz ročne profesionálny servis |
| Ekologickosť | Závisí od zdroja energie, ak je napojené napríklad na tepelné čerpadlo alebo solárny systém, ide o obnoviteľné riešenie s nízkymi emisiami | Ekologickejšia než priame elektrické kúrenie, má vysokú energetickú účinnosť, no používa chladivá |
| Vhodné pre | Domy s celoročnou prevádzkou a dôrazom na komfort, malé deti hrajúce sa na zemi, citlivosť na prievan, kombinácia kúrenia a chladenia, nízkoenergetické domy s veľkou plochou | Rýchle, flexibilné a dvojúčelové riešenie, byty či menšie domy, doplnok k existujúcemu systému, veľmi dobre izolované domy alebo pasívne stavby, občasné alebo doplnkové vykurovanie |
Inovatívne klimatizačné systémy
Existujú aj inovatívne klimatizačné systémy, ktoré ponúkajú nové možnosti vykurovania a chladenia.
Systém Colt Caloris
Tento systém využíva centrálny vodný okruh, ktorý energeticky prepája všetky vnútorné jednotky aj centrálnu vonkajšiu jednotku. Decentralizované vnútorné tepelné čerpadlá zaisťujú požadovanú teplotu v každej miestnosti nezávisle od ostatných priestorov budovy.
Systém umožňuje internú výmenu energie medzi jednotlivými priestormi budovy. Prostredníctvom vodného okruhu je teplo z ochladzovanej miestnosti prevedené do priestoru, kde je aktuálna požiadavka na vykurovanie.