Klimatyzator z dopływem świeżego powietrza: budowa i wybór nawiewnego systemu split

W ciepłych i komfortowych domach często występują problemy z naturalną wentylacją, przez co poziom tlenu gwałtownie spada. Wpływa to na zdrowie i aktywność właścicieli nieruchomości oraz pracowników przedsiębiorstw.

Aby rozwiązać problem, stosuje się wentylację nawiewną wymuszoną. Nowoczesny klimatyzator z dopływem świeżego powietrza to przykład wydajnego i dostępnego urządzenia klimatyzacyjnego. Opowiemy, jak działa urządzenie i jak prawidłowo je wybrać.

Porównanie zwykłych klimatyzatorów i tych z dopływem świeżego powietrza

Często spotykanym błędem wśród użytkowników jest przekonanie, że każdy system klimatyzacji jest również systemem wentylacyjnym. W rzeczywistości tylko niektóre typy urządzeń mogą pracować w trybie aktywnej wymiany powietrza z powietrzem zewnętrznym. Aby było to jaśniejsze, najpierw przyjrzyjmy się budowie typowego systemu split.

Klimatyzatory domowe, które zwykle nazywa się systemami split, składają się z dwóch oddzielnych modułów o różnej budowie, umieszczonych w różnych miejscach.

Pierwszy moduł to jednostka parownika, którą instaluje się na podłodze, wiesza na ścianie lub częściowo maskuje w suficie. Drugi moduł to zewnętrzne urządzenie sprężarkowo-skraplaczowe, zwykle montowane na elewacji budynku.

Schematyczne przedstawienie urządzenia z modułem wewnętrznym zamocowanym na ścianie. Dwa moduły połączone są ze sobą cienkimi miedzianymi rurkami, którymi przepływa freon. Rurki chowa się w bruzdach pod dekoracyjnym wykończeniem lub w plastikowych korytkach (+)

Zasada działania klimatyzatora jest prosta. Przez kratki wlotowe powietrze z pomieszczenia dostaje się do wnętrza jednostki, gdzie jest schładzane, a następnie wyprowadzane na zewnątrz przez kanały wentylacyjne. Zmiana temperatury powietrza opiera się nie na wytwarzaniu chłodu, ale na przenoszeniu energii cieplnej.

Nośnikiem jest freon, który dostaje się do jednostki zewnętrznej w stanie gazowym, a powraca w stanie ciekłym. Aby przejść w fazę gazową, freon pobiera część ciepła z powietrza wywiewanego w parowniku.

W zasadzie nie dochodzi do wymiany mas powietrza, a chłodzenie (oraz ogrzewanie i filtracja) odbywa się poprzez recyrkulację. Urządzenie nawiewne jest skonstruowane inaczej. Przykładem systemu split z organizacją dopływu świeżego powietrza jest urządzenie kanałowe.

Schemat konstrukcji klimatyzatora kanałowego, który pełni funkcje wentylacji i regulacji temperatury wewnątrz pomieszczenia. Obowiązkowym elementem konstrukcji jest grzejnik wbudowany w rurę (+).

Oczywiście, zwykłe systemy split są proste w montażu, posiadają wiele dodatkowych funkcji, mają ładny nowoczesny design, ale w przeciwieństwie do nawiewnych nie odświeżają powietrza w pomieszczeniu – i to jest ich główna wada.

Na czym polega specyfika systemów multisplit?

Mówiąc o klimatyzatorach w ogólnym rozumieniu, należy wspomnieć również o systemach multisplit, które są używane do wyposażania mieszkań wielopokojowych, domów prywatnych, budynków biurowych i przemysłowych.

Różnią się od zwykłych tym, że mają tylko jedną jednostkę zewnętrzną, podczas gdy wewnętrznych może być kilka. Minimalna liczba to dwa moduły, maksymalna jest ograniczona do czterech. Jeśli użyje się większej liczby jednostek wewnętrznych, system straci swoją wydajność i nie będzie pracować z pełną mocą.

Liczba rurociągów wzrasta, odpowiednio wzrasta koszt wyposażenia i komplikuje się montaż niektórych części konstrukcji. Ważne jest stworzenie warunków do ułożenia wszystkich elementów łączących (+).

Systemu multisplit nie używa się zawsze, a tylko w poszczególnych przypadkach, gdy instalacja dużej liczby jednostek zewnętrznych jest niemożliwa z kilku powodów:

• budynek jest zabytkiem historycznym lub architektonicznym;
• istnieje zakaz instalowania jednostek zewnętrznych na elewacji;
• do zawieszania wyposażenia architektura budynku przewiduje określone miejsca, ograniczone pod względem powierzchni.

Czasami rezygnuje się z montażu dużej liczby modułów zewnętrznych ze względów estetycznych: ładna elewacja budynku, obwieszona gabarytowymi obudowami, wygląda nieprezentacyjnie.

Do zasad zagospodarowania dużych miast okresowo wprowadzane są poprawki zakazujące umieszczania klimatyzatorów na elewacjach wychodzących na główne ulice. Rozwiązaniem jest montaż jednostki na ścianie od strony podwórza.

Zaletą multisystemu jest instalacja jednego modułu zewnętrznego, wadami – skomplikowane prace montażowe rurociągów, zmniejszenie wydajności i niezawodności. Ponadto wszystkie moduły wewnętrzne muszą pracować w identycznych trybach: albo na ogrzewanie, albo na chłodzenie.

Nawiewne modele kanałowe

Funkcja zastępowania zużytych mas powietrza powietrzem z zewnątrz jest w pełni zrealizowana tylko w klimatyzatorach kanałowych, dlatego bardziej szczegółowo omówimy ich właściwości eksploatacyjne.

Prawidłowo zaprojektowany i zainstalowany kanałowy system split radzi sobie zarówno z zadaniami wentylacji, jak i kontrolą mikroklimatu w pomieszczeniach.

Cechy charakterystyczne klimatyzatora z dopływem

Modele recyrkulacyjne klimatyzatorów kanałowych (KK) są zbliżone w zasadzie działania do zwykłych systemów split, ale różnią się konstrukcją i miejscem montażu. Moduły wewnętrzne są wbudowywane w podwieszane konstrukcje sufitowe, a powietrze krąży kanałami łączącymi je z jednostką zewnętrzną.

Tak wygląda prosty model recyrkulacyjny, który nie jest w stanie dostarczać świeżego powietrza. Aby system mógł pełnić funkcję nawiewu, konieczna jest wbudowana nagrzewnica. Jest to określone przepisami SNiP, według których dolna granica temperatury mas powietrza napływających z zewnątrz powinna wynosić +14 °C.

Jeśli temperatura powietrza na zewnątrz jest wyższa niż -15 °C, z funkcją ogrzewania radzi sobie pompa ciepła. Jednak przy niższych temperaturach stosuje się modele klimatyzatorów z nagrzewnicami wodnymi lub elektrycznymi. Sprzęt realizujący ogrzewanie może być zarówno dodatkowo zainstalowany, jak i wbudowany.

System ogrzewania jest wyposażony w blok automatyki, dzięki któremu regulowane jest dostarczanie świeżego powietrza w różnych trybach, w zależności od pory roku. Sterowanie blokiem automatycznym odbywa się za pomocą pilota zdalnego sterowania.

Programowalne systemy nawiewowe są droższe od zwykłych modyfikacji pokojowych z montażem ściennym, ale są znacznie wydajniejsze i bardziej funkcjonalne właśnie dzięki połączeniu wentylacji i klimatyzacji. Ilość tlenu w powietrzu odpowiada wymaganiom sanitarnym, temperatura jest łatwo regulowana, a wygląd nie powoduje dyskomfortu, ponieważ wszystkie części robocze systemu znajdują się w strefie niewidocznej, nad sufitem.

Zasada działania systemu nawiewnego

Do transportu powietrza z zewnątrz do pomieszczeń służą przewody, których nie ma w zwykłych systemach split. Najpierw powietrze z zewnątrz przez jednostkę zewnętrzną przemieszcza się do ocieplonego kanału, a następnie do komory mieszania. Tam napływające powietrze łączy się z powietrzem wywiewanym, odświeżając je.

Następnie mieszanina powietrza przechodzi przez filtry i zgodnie z wybranym trybem jest poddawana obróbce. Następuje osuszanie, ogrzewanie lub chłodzenie mas powietrza. Po tym oczyszczone, przefiltrowane, częściowo odświeżone powietrze o zadanej temperaturze trafia do pomieszczeń.

Modyfikacje kanałowe z domieszką powietrza są stosowane w dużych pomieszczeniach, które są podzielone między sobą lekkimi przegrodami. Są to mieszkania z sufitami od 3 m, przychodnie, lokale gastronomiczne, obiekty sportowe i edukacyjne, biura itp.

Zazwyczaj utrzymywana temperatura całkowicie zależy od pory roku. Latem kanałowe klimatyzatory nawiewne działają w trybie chłodzenia, zimą – w trybie ogrzewania. W chłodnym sezonie wystarczy działanie pompy ciepła, nagrzewnicę można w tym okresie pominąć.

Rodzaje urządzeń z domieszką powietrza zewnętrznego

Jak już Państwo zrozumieli, z wymianą powietrza na świeże w pełni radzą sobie tylko urządzenia kanałowe z przewodami i ogrzewaniem. Jednak niektóre modele innych typów również mogą zapewnić wentylację, ale w granicach 10% swojej wydajności.

Udział świeżego powietrza często nazywa się „domieszką”, a główną część mas powietrza stanowi przetworzone w jednostce wewnętrznej „powietrze wywiewane”.

Tradycyjne modele ścienne

Modele, których jednostka wewnętrzna jest montowana na ścianie, są najbardziej poszukiwane do aranżacji pomieszczeń mieszkalnych.

Istnieją modele zapewniające komfortowy mikroklimat na powierzchni 10 m², ale są też mocniejsze urządzenia przeznaczone do sal o powierzchni do 100 m². Niedawno pojawiły się modele inwerterowe wyposażone w wentylator nawiewno-wywiewny.

Niezależnie od tego, czy klimatyzator działa w trybie ogrzewania czy chłodzenia, równolegle może funkcjonować system nawiewno-wywiewny. Przykładem urządzenia ściennego z funkcją doprowadzania powietrza z zewnątrz jest seria Air Exchanger znanej marki HITACHI.

Przed podaniem do pomieszczenia mieszanina powietrza jest oczyszczana przez system filtrów z gazów spalinowych, dwutlenku węgla, formaldehydu itp., przy czym usuwane są obce zapachy.

Ścienną jednostkę parownika instaluje się w dowolnym miejscu pomieszczenia, ale preferowana jest strefa przy oknie. Im krótsza magistrala między jednostką wewnętrzną a zewnętrzną, tym wyższa wydajność pracy urządzenia. Modele ścienne wyróżniają się przyjemnym wyglądem i bogatym zestawem dodatkowych opcji.

Systemy klimatyzacji kasetonowe

W budynkach użyteczności publicznej często można spotkać klimatyzatory z modułami wewnętrznymi typu kasetowego. Takie systemy nadają się do obsługi dużych powierzchni – od 40 m² do 150 m². Charakteryzują się wysoką wydajnością i korzystnie wyróżniają minimalnym poziomem hałasu.

Część robocza modeli znajduje się nad podwieszaną konstrukcją sufitu, widoczna jest tylko dekoracyjna krata o standardowym rozmiarze 60x60 cm. Ruchome części kraty są sterowane za pomocą pilota lub panelu regulacji zamontowanego na ścianie.

Wydajność klimatyzatorów kasetowych wynosi od 3 kW do 15 kW, główne funkcje to obniżanie temperatury w sali lub praca w trybie pompy ciepła.

Popularna jest konstrukcja, w której pobór powietrza z sali odbywa się przez centralny otwór, a nawiew – przez cztery kierownice w różnych kierunkach. Jeśli używana jest jedna kaseta, montuje się ją w konstrukcji podwieszanej na środku pomieszczenia.

Na rynku można znaleźć zarówno tradycyjne modyfikacje, jak i systemy kasetowe z domieszką. Na przykład klimatyzatory Airwell CK przeznaczone są do montażu w systemach multi-split i dzięki wbudowanemu nagrzewnicy oraz przewodom powietrznym zapewniają dozowany dopływ świeżego powietrza.

Zalety – piękny design i wysoka wydajność, wada – montaż tylko w konstrukcji podwieszanej.

Urządzenia podłogowo-sufitowe

W niektórych pomieszczeniach nie ma warunków do montażu modeli kasetowych, a wydajność klimatyzatorów ściennych jest niewystarczająca. W takim przypadku stosuje się uniwersalne urządzenia podłogowo-sufitowe, które mają mocowania zarówno do montażu na podłodze, jak i do podwieszenia do sufitu.

Produkcją urządzeń podłogowo-sufitowych z domieszką 10% świeżego powietrza zajmuje się japońska firma Daikin. Nowe modele nawiewne oszczędzają do 30% energii elektrycznej i mają wysoką cenę – od 2400 zł wzwyż.

Klimatyzacja odbywa się dzięki strumieniowi oczyszczonego powietrza, który jest kierowany wzdłuż sufitu lub ściany – w zależności od miejsca montażu. Najwyższa moc urządzeń wynosi 15 kW, ale dla stosunkowo niewielkich pomieszczeń (40 m²) wystarczy sprzęt o parametrach 5-6 kW.

Kolumnowe modele systemów split

Jak można sądzić z nazwy, klimatyzatory swoim kształtem przypominają kolumny skierowane ku sufitowi. Przewyższają inne typy pod względem mocy (średnio 17 kW) i mogą obsługiwać pomieszczenia o powierzchni do 180 m².

Zasada działania modeli kolumnowych jest taka sama, jak w przypadku poprzednich klimatyzatorów, różnią się one jednak podawaniem oczyszczonego powietrza. Strumień kierowany jest nie wzdłuż ścian ani do środka pomieszczenia, ale w stronę sufitu. Tam schłodzone powietrze rozchodzi się w różnych kierunkach i opada, wypierając już ogrzane.

Przykład urządzenia kolumnowego z trybem nawiewu – General Climate GC. Wymiana powietrza wynosi ponad 1900 m³/h, a moc grzewcza – 22 kW. Cena – 4360 zł.

Modele recyrkulacyjne z częściową domieszką czystego powietrza charakteryzują się wysoką wydajnością, ale poziom hałasu jest u nich wyższy niż w przypadku stalowych typów – do 50 dB.

Zalety klimatyzacji multistrefowej

Obsługa wielostrefowa pomieszczeń to bardziej zaawansowana wersja multisplit systemów, która tworzy określony mikroklimat na dużej powierzchni. Zasadnicza różnica w porównaniu z standardowymi split systemami – zwiększona długość magistral łączących moduły umieszczone w różnych miejscach.

Zalety systemu wielostrefowego:

• do 1 jednostki zewnętrznej można podłączyć do 20 wewnętrznych;
• odległość od modułów wewnętrznych do zewnętrznego – do 150 m (w niektórych przypadkach – więcej);
• różnica wysokości między modułami – 50 m.

Dzięki wymienionym parametrom moduł zewnętrzny instaluje się w najdogodniejszych odległych miejscach – na strychu, dachu, na podwórzu za ogrodzeniem itp.

Schemat możliwego montażu jednostki zewnętrznej. Jeśli z jakichś powodów nie można przeprowadzić montażu na dachu, moduł instaluje się bezpośrednio na podwórzu domu, zapewniając bezpieczeństwo.

System wielostrefowy jest bardziej ekonomiczny, ponieważ sterowanie inwerterowym urządzeniem klimatyzacyjnym pozwala na zmianę mocy systemu w zależności od liczby działających jednostek wewnętrznych.

Przy tym można stosować moduły całkowicie różne pod względem typu i wydajności. Regulację i kontrolę nad pracą całego sprzętu można przeprowadzać w trybie systemowym, z jednego pilota.

Porównać zwykłą i inwerterową instalację klimatyzacyjną oraz uzyskać obraz ich zalet i wad można, czytając zaproponowany przez nas artykuł. Zanim podejmiesz decydujący wybór, warto zapoznać się z przydatnymi informacjami.

Porady dotyczące wyboru klimatyzatorów

Przed zakupem split systemu do użytku domowego lub biurowego należy przede wszystkim rozstrzygnąć, czy potrzebna jest wentylacja. Być może pomieszczenie jest wyposażone w efektywny system wentylacji i nie wymaga dodatkowych urządzeń tego typu.

Jeśli wymiana powietrza jest słaba, proszę zwrócić uwagę na modele klimatyzatorów nawiewnych.

Dla pomieszczeń z wysokimi sufitami odpowiednie będą wszelkie modele wbudowane – kanałowe, kasetonowe. Należy jednak pamiętać, że do zamaskowania elementów roboczych konieczne będzie wykonanie sufitu podwieszanego.

Jeśli sufity są niskie (np. 2,5 m), pomysł z modelami sufitowymi nie będzie odpowiedni. Być może pod względem parametrów technicznych można dobrać urządzenie z modułem ściennym, które jednocześnie pobiera powietrze z zewnątrz.

Do dużych powierzchniowo pomieszczeń potrzebny będzie model o wyższej wydajności, na przykład z instalacją podłogowo-sufitową. Hole hotelowe, foyer i westybule charakteryzują się dużymi kubaturami. Dodatkowo do systemów kanałowych instaluje się w nich modele kolumnowe, które wyróżniają się wydajnością i dużą prędkością wymiany powietrza.

Niezależnie od typu urządzenia należy przeanalizować jego parametry techniczne i właściwości eksploatacyjne: określić, dla jakiej powierzchni przeznaczony jest model, jaka jest jego moc, czy możliwe jest podłączenie dodatkowych modułów.

Najnowsze programowalne klimatyzatory z długą listą dodatkowych opcji są znacznie droższe, jednak niektóre funkcje są rzeczywiście ważne.

Z wytycznymi wyboru systemu split do wyposażenia domu wiejskiego i mieszkania miejskiego zapozna następujący artykuł, zawierający informacje z odpowiedziami na pytania potencjalnych nabywców.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Aby lepiej zrozumieć budowę i zasadę działania nawiewnych systemów split, proponujemy obejrzeć filmy o charakterze poglądowym.

Wideo #1. Przegląd klimatyzatorów kanałowych Haier:

Wideo #2. O zaletach modeli kanałowych:

Wideo #3. Więcej o systemach wielostrefowych:

Aby wzbogacić powietrze w pomieszczeniu w tlen, nie trzeba trzymać otwartego okna ani instalować dodatkowej wentylacji. Czasami wystarczy odpowiednio dobrać model klimatyzatora, który w razie potrzeby nie tylko ochłodzi/ogrzeje pomieszczenie, ale także przeprowadzi wymianę powietrza.

Prosimy o pisanie komentarzy w bloku poniżej. Być może znane są Państwu niuanse wyboru i instalacji klimatyzatorów zapewniających dostarczanie świeżego powietrza, które nie zostały poruszone w artykule. Zachęcamy do zadawania pytań, dzielenia się przydatnymi informacjami i własną opinią oraz publikowania zdjęć tematycznych.