Klimatyzacja wewnętrzna: ZA i PRZECIW

Problem mikroklimatu wnętrz jest szczególnie dotkliwy w gorące letnie dni. Dziś nie dziwi już fakt, że budynki, w których w sposób ciągły funkcjonuje wiele nowoczesnych obiektów inżynieryjnych. Niektóre z nich mają na celu utrzymanie właściwego mikroklimatu środowiska. Od nich zależy samopoczucie, zdrowie i zdolność do pracy. We wszystkich rozwiniętych krajach UE szczególną uwagę zwraca się na mikroklimat i jakość powietrza w pomieszczeniach budynku.

Instalacje wentylacyjne i klimatyzacyjne pomieszczeń instalowane są nie tylko w budynkach użyteczności publicznej, ale również w domach mieszkalnych – zarówno w budynkach jednorodzinnych, jak i mieszkalnych. Wciąż jednak dyskutuje się, który system wentylacyjno-klimatyzacyjny jest najlepszym wyborem, czy w ogóle warto klimatyzować powietrze w pomieszczeniach?

Montaż systemów chłodzenia (klimatyzacji) powietrza w budynkach mieszkalnych lub niemieszkalnych wiąże się nie tylko z wysokimi kosztami utrzymania parametrów mikroklimatu budynku – zwiększonym zużyciem energii dzięki chłodzeniu powietrza, ale także z wątpliwościami co do jakości ogrzewania pomieszczeń środowisko. Naukowcy z wielu krajów prowadzą badania mikroklimatu wnętrz, aby uzyskać właściwe odpowiedzi na pytania i rozwiać wątpliwości. Ich wyniki są ważne dla wszystkich – mieszkańców, projektantów, deweloperów.

Według ekspertów, jednym z najważniejszych celów współczesnego budownictwa jest dziś instalacja systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, które utrzymują i regulują jakość i parametry powietrza w pomieszczeniach, co mogłoby zapewnić normatywne parametry mikroklimatu środowiskowego w normalnych zewnętrznych warunkach pogodowych i racjonalne zużycie energii.

Wiele nowych budynków mieszkalnych (bardziej indywidualnych) i niemieszkalnych wybudowanych w ciągu ostatniej dekady jest wyposażonych w różnorodne systemy chłodzenia powietrza, tj. klimatyzację, systemy zapewniające wybrany poziom komfortu cieplnego i utrzymanie czystszego powietrza.

Na podstawie danych o rozkładzie zużycia energii w budynkach (rysunek 1) można zauważyć, że zapotrzebowanie na energię do wentylacji i chłodzenia powietrza w pomieszczeniach stanowi znaczący udział w całkowitym zużyciu energii budynku – około 10%.

Według statystyk wiele osób wydaje na swoje lokale około 80 proc. pora dnia. Średnio osoba wdycha od 16 do 20 razy na minutę. Oprócz pocenia się wydycha do otoczenia CO2 i parę wodną. Odpowiednie parametry mikroklimatu w pomieszczeniach nie są wspierane przez procesy gotowania, pranie, stosowanie różnych środków chemii gospodarczej, nawyki palenia, chemikalia uwalniane z plastikowych elementów gospodarstwa domowego czy powierzchni malowanych. Kiedy pomieszczenia są słabo wentylowane, mają problemy z oddychaniem, sercem i innymi chorobami przewlekłymi, częstsze są różne alergie i zaczyna się ciągłe zmęczenie.

Czasami zakłada się, że najlepiej czuje się sama osoba, lub w komfortowym mikroklimacie. Tak sądzą zwolennicy naturalnej wentylacji. Jednak zdaniem ekspertów osoba nie ma wystarczająco czułych receptorów, aby ocenić jakość powietrza, wilgotność względną i stężenie CO2. Receptory ludzkie są wrażliwe tylko na zapachy. Niestety, zazwyczaj dość szybko się do nich przyzwyczajają. Po pół godzinie receptory stają się mniej wrażliwe na powietrze w pomieszczeniu i dopiero po wyjściu z niego i ponownym powrocie można zorientować się, że powietrze w pomieszczeniu jest złe.

W rezultacie czasami trudno jest zrozumieć, co tak naprawdę powoduje bóle głowy, różne dolegliwości i złe samopoczucie. Badania przeprowadzone w Danii przez Międzynarodowe Centrum Środowiska Wewnętrznego i Energii w Budynkach wykazały, że złe parametry jakości powietrza również znacznie zmniejszają zdolność ludzi do pracy. Wykazano jednak, że usunięcie źródła zanieczyszczeń i doprowadzenie świeżego powietrza do pomieszczeń ponad wartość uregulowaną w dokumentach normatywnych (10 l/s na osobę) poprawia samopoczucie człowieka i zwiększa produktywność poprzez 1,8%, każdorazowo podwajając ilość nawiewanego powietrza.

Najwyraźniej osobiste doświadczenie danej osoby jest najlepszym sposobem, aby przekonać wielu, że trudno jest pozostać aktywnym, gdy w pomieszczeniu jest za zimno lub za gorąco. Duński naukowiec dr. D. Wyon zbadał, że zmiana mikroklimatu wewnętrznego z 18°C ​​na 28°C może zwiększyć liczbę osób niezadowolonych ze środowiska termicznego o 10 proc. do 90 procent Co więcej, ilość zachorowań człowieka w dużej mierze zależy od jakości wentylacji pomieszczeń.

Badania pokazują, że przy odpowiedniej wentylacji pomieszczeń liczbę przypadków można kilkukrotnie zmniejszyć. Niestety, znaczenie jakości powietrza i zdrowia zaczyna doceniać nawet osoby wykształcone dopiero wtedy, gdy zaczyna brakować świeżego powietrza.

Nierzadko zdarza się, że ich właściciele odkładają decyzję o zamontowaniu nowoczesnego systemu wentylacji w swoim wymarzonym domu. Zwykle jest kilka powodów, dla których może ci to uniemożliwić. W szczególności są zakłopotani ogromnym wzrostem podaży na rynku i obawą przed dokonaniem ogromnego wyboru, nie wybierając najbardziej odpowiedniego systemu zapewniającego komfortowy mikroklimat w pomieszczeniach.

Decyzje utrudnia zarówno brak wiedzy, jak i wątpliwości, czy rzeczywiście zdrowe jest oddychanie nie naturalnym powietrzem, ale schłodzonym i klimatyzowanym powietrzem. Oczywiście nie mniej niepokojące są oczekiwania związane z cenami – może nieco później najnowocześniejsze urządzenia potanieją?

Aby rozwiać wątpliwości co do pierwszego powodu, należy przyjrzeć się wynikom eksperymentalnego badania przeprowadzonego niedawno przez badaczy VGTU. Nie tylko odpowiedzieli na pytanie, czy opłaca się klimatyzować powietrze w pomieszczeniach, ale także pokazali, który system wspomagania mikroklimatu jest najlepszy i najbardziej przydatny do zainstalowania w naszych warunkach.

Dla naukowców ważna była ocena wpływu ekonomicznego optymalnego mikroklimatu w pomieszczeniach. Zdaniem naukowców Katedry Energii Budowlanej VGTU nawet niewielki negatywny wpływ na samopoczucie i zdolność do pracy może przeważyć nad oszczędnościami finansowymi uzyskanymi dzięki obniżeniu kosztów energii i stworzeniu gorszych niż zalecane warunków komfortu cieplnego w lokal.
Co prawda, choć badania przeprowadzono w lokalach biurowych, nie umniejsza to również znaczenia ich wyników dla właścicieli domów, gdyż wybrane w tym przypadku lokale były analogiczne do lokali mieszkalnych.

Przedmiotem badań było pomieszczenie o powierzchni 94,5 m2 znajdujące się na poddaszu budynku uznawanego za zabytek architektury wczesnoklasycystycznej na Litwie. Dziś duża część ludności nie tylko w stolicy, ale także w innych miastach kraju mieszka lub pracuje w bardzo podobnych lokalach. W specjalnie wyselekcjonowanym do badania pomieszczeniu zatrudnionych było dziesięciu prowadzących siedzący tryb życia pracowników umysłowych.

W celu oceny efektu ekonomicznego optymalnego mikroklimatu wnętrz jako główne kryterium oceny wybrano minimalny koszt, na który składają się:

inwestycja w instalację systemu klimatyzacji;
koszty eksploatacji i energii elektrycznej;
utracone środki pieniężne podczas trzymiesięcznego okresu chłodzenia z powodu zmniejszonej wydajności pracy.

W trakcie badań doświadczalnych mierzono główne parametry środowiska termicznego: temperaturę powietrza w pomieszczeniu badawczym, wilgotność względną, a także temperaturę powietrza dostarczanego przez istniejący układ chłodzenia oraz temperaturę powietrza zewnętrznego w cieniu i słoneczne miejsce.

Dane pomiarowe zbierano dla trzech letnich tygodni w odstępach 5-minutowych. Obliczona prędkość powietrza w pomieszczeniu wynosiła 0,2 m/s, a średnią temperaturę promieniowania cieplnego przyjęto jako równą temperaturze powietrza w pomieszczeniu. Biorąc pod uwagę aktywność fizyczną osób pracujących w gabinecie, metabolizm człowieka zrównano z 70 W/m2, a opór cieplny odzieży wyniósł 0,110 m2 • K/W. Na podstawie danych pomiarowych obliczono oczekiwany średni szacunek komfortu cieplnego pomieszczeń oraz odsetek niezadowolonych osób. W badaniu uwzględniono, że liczba pracowników w sali do nauki wahała się od 7 do 4 tygodniowo.

W oparciu o metodologię wyceny zysku zidentyfikowano dwa główne kryteria jego wyceny, a mianowicie wartość wytworzoną przez pracownika oraz koszty operacyjne firmy w okresie chłodzenia. Po dokonaniu oceny wszystkich czynników w badaniu określono wartości kosztów i zysków pracodawcy w okresie chłodzenia, kiedy parametry mikroklimatu wewnętrznego były utrzymywane przez różnego rodzaju systemy.

W zależności od przeznaczenia pomieszczenia do porównania wybrano następujące rodzaje systemów:

a) system klimatyzacji, montaż klimatyzacji składający się z jednostki wentylacji nawiewno-wywiewnej z rekuperatorem ciepła (chłodu) oraz zintegrowanej sekcji chłodzenia powietrza;
(b) Istniejący podwójny układ chłodzenia z bezpośrednim odparowaniem z recyrkulacją powietrza (klimatyzatory typu split);
(c) jednostka nawiewna bez chłodzenia powietrzem;
d) system wentylacji naturalnej (zamontowane świetliki).

Stwierdzono, że najwyższe koszty instalacji i eksploatacji są wymagane w przypadku systemu klimatyzacji z nawiewem i wywiewem schłodzonego powietrza zewnętrznego (a).
W drugim przypadku uzyskano gorsze wyniki. Po zainstalowaniu w pomieszczeniach systemu chłodzenia z recyrkulacją powietrza (b) można zachować tylko te parametry mikroklimatu, które sprzyjałyby zmniejszeniu wydajności pracy o 28,6%. Widać więc wyraźnie, że zły i nieefektywny wybór systemu pogarsza samopoczucie ludzi i znacznie ogranicza ich zdolność do pracy. Jednak badania wykazały, że gdyby pomieszczenia były wyposażone w systemy mechanicznej (c) lub naturalnej wentylacji (d) bez chłodzenia powietrzem, wyniki byłyby jeszcze gorsze.

Względną atrakcyjność poszczególnych inwestycji określono również poprzez obliczenie okresu zwrotu wybranych alternatywnych systemów klimatyzacyjnych. Naukowcy odkryli, że inwestycja w instalację systemu klimatyzacji zwróci się w ciągu dwóch lat, od dwóch do sześciu miesięcy latem, aby inwestycja była nieopłacalna.

Bazując na wynikach analizy ekonomicznej i szacowanym czasie zwrotu każdego z wymienionych tutaj alternatywnych systemów, optymalnym systemem chłodzenia powietrza dla inwestycji jest system chłodzenia powietrza z nawiewem i wywiewem schłodzonego powietrza zewnętrznego (1). W pełni zapewnia nie tylko komfort cieplny w pomieszczeniach, ale także standardowy poziom jakości powietrza.

Wyniki badań po raz kolejny potwierdziły pozornie znaną, ale wciąż rzadką, opartą na faktach prawdę, że warto inwestować i tworzyć dobre warunki mikroklimatu wewnętrznego nie tylko ze względów zdrowotnych, ale także finansowych. W tym przypadku możemy się tylko cieszyć, że specjalnie przeszkoleni specjaliści na Wydziale Energetyki Budowlanej Wileńskiego Uniwersytetu Technicznego Giedymina (VGTU) pracują nad konkretną, niezwykle pożyteczną pracą w dzisiejszych czasach oszczędzania energii. Nawiasem mówiąc, zdobyta tutaj wiedza zawodowa pozwala im rozwiązywać nie tylko problemy zużycia energii w instalacjach budowlanych, ale także problemy prawidłowego zaopatrzenia budynków w energię ze źródeł odnawialnych. Ale o tym – następnym razem.

Ci właściciele domów, którzy wciąż mają wątpliwości, czy naprawdę zdrowe jest oddychanie schłodzonym powietrzem, powinni zauważyć, że nowoczesne systemy klimatyzacji działają w sposób złożony. Wyposażone są w innowacyjne filtry, które usuwają z powietrza nie tylko kurz, ale także pyłki, roztocza, zarodniki, a nawet sierść zwierząt.

Ponadto czasami w niewentylowanych pomieszczeniach, w których klimatyzatory nie działają, powietrze staje się znacznie bardziej szkodliwe niż atmosferyczne: jest jonizowane przez komputery, monitory, inne sprzęty AGD.

Przeciwnicy klimatyzacji klimatyzowanej często podają możliwość przeziębienia jako minus klimatyzacji. Przeziębienia są zagrożone, jeśli występuje zbyt duży kontrast między temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną. Na przykład odpowiednio 32 ° C i 18 ° C. Jednak parametry kondycjonowania można regulować. Wskazane jest utrzymanie różnicy nie większej niż np. 5-7 ° C między temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną i ten problem nie będzie się powtarzał.

Oczywiście nie zapominaj, że aby nie przeziębić się, nie zbliżaj się zbytnio do klimatyzatora, bezpośrednio przy strumieniu nawiewanego powietrza. Nie należy jednak tego przeceniać. Na przykład zakup klimatyzatora podsufitowego, który nawiewa powietrze we wszystkich czterech kierunkach i chroni przed dużymi zmianami temperatury w różnych częściach pomieszczenia, pozwoli zapomnieć o ryzyku przeziębienia o każdej porze roku.

Konsumenci, których głównym argumentem – czy instalować w domu systemy chłodzenia i wentylacji wewnętrznej czy też nie – jest wielkość inwestycji, powinni zdawać sobie sprawę, że dziś urządzenia mogą mieć wiele modyfikacji i są „kieszonkowe”. Na przykład mogą działać przez cały rok lub tylko w ciepłym sezonie. Przy odpowiednim doborze sprzętu o wymaganych właściwościach, przystosowanym do pracy w najbardziej ekonomicznym trybie w określonych warunkach i regulowanym inteligentnymi technologiami, nie ma wątpliwości, że nie tylko zachowane zostanie zdrowie, ale także znaczne oszczędności w ogrzewaniu i innych kosztach dla funkcjonowanie lokalu.

Nie trzeba też czekać, aż najnowocześniejsze na rynku urządzenia wentylacyjne i grzewcze potanieją. Argument jest prosty – zła pogoda może znacznie pogorszyć stan zdrowia w czasie, gdy się pogorszy. Swoją drogą, biorąc pod uwagę globalne zmiany klimatyczne, warto pamiętać, że w wielu cieplejszych krajach systemy klimatyzacji i wentylacji mieszkalnej od dawna uważane są nie tylko za luksus, ale po prostu konieczność, nie mówiąc już o potrzebie komfortu.

Wybierając system, musisz zdecydować, czy będzie on używany tylko do chłodzenia czy ogrzewania pomieszczeń. Ponadto należy wziąć pod uwagę kubaturę pomieszczenia, powierzchnię dachu, liczbę osób w pomieszczeniu, powierzchnię i liczbę okien, pojemność urządzeń emitujących ciepło w pomieszczeniu. Tylko znając te niezbędne dane, możesz zacząć myśleć o kolejnych krokach.

Dzisiaj celem jest, aby powietrze w nowoczesnym mieszkaniu spełniało dwa główne kryteria: po pierwsze, człowiek musi pracować i odpoczywać w wystarczająco czystym i ciepłym powietrzu, a po drugie, musi być minimalna ilość energii do dostarczenia i przygotowania odpowiedniego powietrze. Dlatego wskazane jest, aby właściciel domu, który chce mieszkać w komfortowym mikroklimacie i nie polega na własnej wiedzy ani radach znajomych, zwrócił się do profesjonalnego specjalisty od klimatyzacji. Jeszcze lepiej, do firmy, która ma prawo do wykonania odpowiednich prac projektowych lub uzyskania bezstronnej porady.

Najważniejsze parametry techniczne klimatyzatorów:

Moc (kW)
Poziom hałasu jednostki zewnętrznej i wewnętrznej (dB)
Zakres utrzymywania temperatury (°C)
Rodzaj sterowania sprężarką (inwerter lub funkcja włącz/wyłącz)
Sposób montażu na ścianach (ściany, sufit, podłoga, okna itp.) .)

Główne typy klimatyzatorów:

Ściana
Sufit (wspornik)
Kaseta Wbudowana
(grzejnik)
Kanał (kanał)
Systemy Multi-Split