EN
Čo je klimatizačná jednotka a ako funguje v systémoch HVAC?
Systémy vykurovania, vetrania a klimatizácie (HVAC) sú nevyhnutné pre udržiavanie pohodlného a zdravého vnútorného prostredia v domácnostiach, kanceláriách, nemocniciach a priemyselných zariadeniach. V srdci mnohých systémov HVAC je jednotka na spracovanie vzduchu , výkonné zariadenie, ktoré riadi tok, filtráciu a úpravu vzduchu. Či už reguluje teplotu v kancelárskej budove alebo zabezpečuje čistý vzduch v nemocnici, jednotka na spracovanie vzduchu zohráva kľúčovú úlohu pri udržiavaní funkčnosti a bezpečnosti vnútorných priestorov. Táto príručka vysvetľuje, čo je jednotka na spracovanie vzduchu, jej hlavné komponenty, ako funguje v systémoch HVAC a jej význam v rôznych prostrediach.
Čo je to jednotka na spracovanie vzduchu?
Jednotka na spracovanie vzduchu (AHU) je centrálna súčasťou systémov HVAC, ktorá je určená na upravovanie a cirkuláciu vzduchu v budove alebo v konkrétnej oblasti. Pôsobí ako „centrum spracovania vzduchu“, pričom nasáva vonkajší vzduch, mieša ho s recirkulačným vzduchom z interiéru, filtruje ho na odstránenie nečistôt, upravuje jeho teplotu a vlhkosť a následne distribuuje upravený vzduch do obývaných priestorov.
Na rozdiel od menších súčastí systémov HVAC, ako sú napríklad kotly alebo klimatizačné zariadenia, ktoré sa zameriavajú výhradne na vykurovanie alebo chladenie, jednotka na spracovanie vzduchu integruje viacero funkcií do jediného systému. Zabezpečuje, že vzduch dodávaný do miestností nie je len na požadovanej teplote, ale je aj čistý, správne zavlhčený a čerstvý. Jednotky na spracovanie vzduchu sa líšia veľkosťou – od kompaktných jednotiek pre malé kancelárie až po veľké priemyselné systémy pre nemocnice alebo továrne – a zvyčajne sú umiestnené v strojovniach, v suterénoch alebo na strechách budov.
Základné súčasti jednotky na spracovanie vzduchu
Jednotka na spracovanie vzduchu pozostáva z niekoľkých navzájom prepojených komponentov, ktoré spoločne spracúvajú a distribuujú vzduch. Každá časť má špecifickú úlohu pri zabezpečovaní kvality a pohodlia vzduchu:
1. Vetráky
Vetráky sú „motorom“ jednotky na spracovanie vzduchu a zabezpečujú pohyb vzduchu systémom. Väčšina jednotiek na spracovanie vzduchu má dva hlavné vetráky:
- Vetrák prívodu vzduchu : Prepravuje upravený vzduch potrubím do miestností budovy.
- Vetrák odtoku vzduchu : Odsáva použitý vzduch z miestností späť do jednotky na spracovanie vzduchu, kde sa znovu upravuje alebo odvádza.
Veľkosť vetrákov sa určuje podľa množstva vzduchu (meraného v kubických metroch za hodinu alebo kubických stopách za minútu), ktoré jednotka na spracovanie vzduchu musí cirkulovať, čo závisí od veľkosti a obsadenosti budovy. Variabilné pohony (VSD) v moderných vetrákoch umožňujú prispôsobiť rýchlosť prúdenia vzduchu aktuálnej potrebe, čím sa zvyšuje energetická účinnosť.
2. Filtre
Filtrácia je kľúčovou funkciou jednotky na spracovanie vzduchu, ktorá odstraňuje prach, peľ, baktérie a iné nečistoty zo vzduchu. Typ použitého filtra závisí od potrieb budovy:
- Priečné filtre : Zachytávajú veľké častice (ako prach alebo vlasy), aby chránili ostatné komponenty pred poškodením a predĺžili ich životnosť.
- Stredné filtre : Odstraňujú menšie častice (napr. peľ, plesňové špóry) a tým zlepšujú kvalitu vzduchu.
- Vysokoúčinné filtre (HEPA) : Používajú sa v prostrediach ako nemocnice alebo laboratóriá a odstraňujú 99,97 % častíc s veľkosťou až 0,3 mikróna, vrátane baktérií a vírusov.
Filtre sú umiestnené v skriniach filtrov jednotky na spracovanie vzduchu a vyžadujú pravidelnú výmenu, aby sa zachovala ich účinnosť.
3. Vyústne na vyhrievanie a chladenie
Tieto vyústne upravujú teplotu vzduchu, keď prechádza jednotkou na spracovanie vzduchu:
- Vyústne na vyhrievanie : Ohrevujú vzduch pomocou horúcej vody, pary alebo elektrického odporu. Sú nevyhnutné v studených klimatických podmienkach alebo počas zimných mesiacov.
- Chladiace cievky : Chladia vzduch tým, že cievkami preteká chladená voda alebo chladivo. Keď sa teplý vzduch dostane na studené cievky, vytvára sa kondenzácia, ktorá tiež pomáha znížiť vlhkosť.
Cievky pracujú spolu s termostatom v budove, aby udržiavali požadovanú teplotu, zapínajú alebo vypínajú podľa potreby.
4. Regulácia vlhkosti
Jednotky na úpravu vzduchu často zahŕňajú komponenty na nastavenie hladiny vlhkosti, čím zabezpečujú, že vnútorný vzduch nie je príliš suchý ani príliš vlhký:
- Zvlhčovače : Pridávajú vlhkosť do suchého vzduchu pomocou pary, ultrazvukového jemného rozprašovania alebo odparovacích podkladov. Je to dôležité počas zimných mesiacov, keď vykurovacie systémy vysušujú vzduch.
- Sušiče vzduchu : Odstraňujú prebytočnú vlhkosť z vlhkého vzduchu, zvyčajne ochladzovaním vzduchu (čo spôsobuje kondenzáciu) alebo použitím desikačných materiálov, ktoré pohlcujú vodu. Tým sa zabraňuje rastu plesní a zabezpečuje sa pohodlie v horúcich a vlhkých klimatických podmienkach.
5. Klapky
Tlmiče sú nastaviteľné ventily, ktoré riadia prúdenie vzduchu v rámci jednotky na spracovanie vzduchu a pripojených potrubných rozvodov:
- Tlmiče čerstvého vzduchu : Upravujú množstvo vonkajšieho vzduchu vstupujúceho do jednotky, pričom vyvažujú prísun čerstvého vzduchu a energetickú účinnosť.
- Tlmiče vratného vzduchu : Riadia prúdenie znečisteného vzduchu z budovy späť do jednotky na spracovanie vzduchu.
- Miešacie tlmiče : Zmiešavajú čerstvý vonkajší vzduch s vratným vzduchom, aby sa optimalizovala spotreba energie – opätovné kondicionovanie vratného vzduchu využíva menej energie než ochladzovanie alebo vyhrievanie 100 % vonkajšieho vzduchu.
- Požiarne klapky : Počas požiaru sa automaticky zatvárajú, aby sa zabránilo šíreniu dymu a plameňov potrubím.
6. Ovládací systém
Centrálny ovládací panel (často pripojený k budovovému riadiacemu systému, BMS) monitoruje a upravuje prevádzku jednotky na úpravu vzduchu. Snímače umiestnené po celej budove merajú teplotu, vlhkosť a kvalitu vzduchu a posielajú údaje do ovládacieho systému. Systém potom upravuje ventilátory, chladiace elementy, klapky a vlhčenie, aby udržiaval nastavené podmienky a zabezpečoval efektivitu a pohodlie.
Ako funguje jednotka na úpravu vzduchu v systéme VZT?
Prevádzka jednotky na úpravu vzduchu prebieha v niekoľkých krokoch na úpravu a cirkuláciu vzduchu, pričom je integrovaná do širšieho VZT systému:
Krok 1: Sání a miešanie vzduchu
Jednotka na úpravu vzduchu najprv nasáva vzduch z dvoch zdrojov:
- Čerstvý vonkajší vzduch : Nasávaný cez vstupné otvory, zabezpečuje kyslík a znižuje množstvo znečisťujúcich látok vo vnútornom priestore.
- Vrátený vzduch : Stagnujúci vzduch z miestností budovy, ktorý je vedený cez návratové potrubia.
Miešacie klapky miešajú tieto dva prúdy vzduchu. Pomer závisí od faktorov, ako je obsadenosť (viac ľudí vyžaduje viac čerstvého vzduchu) a energetická účinnosť (opätovné použitie odpadného vzduchu šetrí energiu).
Krok 2: Filtrácia
Zmiešaný vzduch prechádza filtrami jednotky na spracovanie vzduchu, ktoré zachytávajú častice a znečisťujúce látky. Tým sa zabezpečí čistý vzduch dodávaný do budovy, čo znižuje riziko alergií, spúšťačov astmy a šírenia chorôb prenášaných vzduchom.
Krok 3: Regulácia teploty
Po filtrácii prúdi vzduch cez vykurovacie alebo chladiace cievky. Ak budova potrebuje teplo, vykurovacie cievky zvyšujú teplotu vzduchu; ak je potrebné chladenie, chladiace cievky ju znížia. Regulačný systém upravuje výkon cievok na základe údajov z termostatu v budove.
Krok 4: Úprava vlhkosti
Následne vzduch prechádza cez zvlhčovače alebo odvlhčovače, aby dosiahol požadovanú vlhkosť (zvyčajne 30–60 % relatívna vlhkosť). Tento krok zabraňuje príliš suchému vzduchu (ktorý môže dráždiť pokožku a dýchacie cesty) alebo príliš vlhkému vzduchu (ktorý podporuje rast plesní a hubiek).
Krok 5: Distribúcia vzduchu
Čistený vzduch je ventilátorom tlačený cez sieť kanálov do miestností budovy, kde vystupuje cez vetracie otvory. Medzitým ventilátor vracia stále vzduch späť cez návratné kanály k jednotke na úpravu vzduchu a cyklus sa opakuje. Niektorý znečistený vzduch môže byť vyvedený von na odstránenie znečistenia a nahradený čerstvým vonkajším vzduchom.
Krok 6: Monitorovanie a úprava
Ovládací systém neustále monitoruje kvalitu vzduchu, teplotu a vlhkosť pomocou snímačov. Ak sa podmienky odchyľujú od nastavených hodnôt (napr. miestnosť sa príliš zohreje), systém upravuje komponenty zariadenia na spracovanie vzduchu – zvyšuje otáčky ventilátorov, aktivuje cievky alebo upravuje klapky – aby obnovil pohodlie a účinnosť.
Typy vzduchotechnických jednotiek
Vzduchotechnické jednotky sú navrhnuté tak, aby vyhovovali rôznym veľkostiam a potrebám budov. Bežné typy zahŕňajú:
1. Kompletné jednotky na úpravu vzduchu
Tieto kompaktné, predmontované jednotky obsahujú všetky komponenty (ventilátory, filtre, chladiace/ohrievacie elementy) v jedinom skrini. Sú ľahko inštalovateľné a ideálne pre malé až stredné budovy ako kancelárie, školy alebo obchodné priestory.
2. Modulárne jednotky na úpravu vzduchu
Modulárne jednotky sú zostavené z oddelených sekcií (napr. sekcia filtra, sekcia ventilátora, sekcia na vykurovanie/chlídenie), ktoré je možné kombinovať podľa konkrétnych požiadaviek. Sú škálovateľné, čo ich činí vhodnými pre väčšie budovy alebo zariadenia s rôznorodými požiadavkami.
3. Strešné vzduchotechnické jednotky
Inštalované na strechách budov, tieto jednotky ušetrí interiérový priestor a sú bežné v komerčných budovách. Zabezpečujú chladenie aj vykurovanie, často sú pripojené na rozvodné potrubie, ktoré distribuuje vzduch do podlahových priestorov pod nimi.
4. Priemyselné vzduchotechnické jednotky
Veľké, odolné jednotky určené pre továrne, sklady alebo laboratóriá. Zabezpečujú vysoké množstvo prietoku vzduchu, odolávajú prachu a chemikáliám a môžu zahŕňať špecializované filtre alebo kontrolu vlhkosti pre priemyselné procesy.
5. Čistá miestnosť Vzduchotechnické jednotky
Používajú sa v nemocniciach, farmaceutických laboratóriách alebo pri výrobe elektroniky; tieto jednotky disponujú ultraefektívnymi filtrami (HEPA alebo ULPA) a prísnymi kontrolami, ktoré zabezpečujú sterilné a bezprašové prostredie.
Úloha vzduchotechnických jednotiek v systémoch VZT
Vzduchotechnická jednotka je „pracovným koňom“ systémov VZT, ktorá spája rôzne komponenty a zabezpečuje stálu kvalitu vzduchu a pohodlie. Medzi jej hlavné úlohy patrí:
- Správa kvality vzduchu zachytávaním znečisťujúcich látok a reguláciou prívodu čerstvého vzduchu vzduchotechnické jednotky znižujú znečistenie vnútorného vzduchu a chránia zdravie osôb v priestore.
- Energetická efektívnosť moderné vzduchotechnické jednotky vybavené ventilátormi s variabilnou rýchlosťou, systémami na rekuperáciu tepla a inteligentnými ovládacími prvkami minimalizujú spotrebu energie a znižujú náklady na energie.
- Kontrola klímy : Udržiavajú stabilnú teplotu a vlhkosť, čo je kritické pre pohodlie v domácnostiach/kanceláriách a na uchovávanie materiálov v múzeách alebo laboratóriách.
- Bezpečnosť : V priemyselných zariadeniach alebo nemocniciach zabezpečujú jednotky na úpravu vzduchu kontrolu prúdenia vzduchu a filtráciu, čím bránia šíreniu škodlivých plynov, baktérií alebo vírusov.
Skutočné aplikácie jednotiek na úpravu vzduchu
Kancelárskie budovy
Kancelária strednej veľkosti využíva kompaktnú jednotku na úpravu vzduchu, ktorá cirkuluje vzduch v 50 miestnostiach. Jednotka filtruje prach a peľ, upravuje teplotu na 22 °C (72 °F) a udržiava vlhkosť na úrovni 40 %. Meniče otáčok (VSD) znížia prúdenie vzduchu počas víkendov, keď je budova prázdna, čím sa zníži spotreba energie o 30 %.
Nemocnice
Jednotka na úpravu vzduchu v nemocnici je vybavená HEPA filtrami na odstraňovanie baktérií a vírusov, čo zabezpečuje sterílne podmienky v operačných sálach. Udržiava kladný tlak vzduchu v pacientskych izbách (vzduch prúdi von, čím sa zabráni vniknutiu vonkajších znečisťujúcich látok) a záporný tlak v izoláciách (vzduch prúdi dnu, čím sa obmedzí šírenie patogénov).
Továrne
Potravinárska továreň využíva priemyselnú jednotku na spracovanie vzduchu s koróziou odolnými cievkami a filtrami na odstránenie prachu a alergénov. Reguluje vlhkosť vzduchu, aby sa zabránilo rastu plesní na potravinách a zabezpečila rovnomerná teplota pre výrobné procesy.
Školách
Jednotka na spracovanie vzduchu na streche školy obsluhuje 20 tried, pričom mieša čerstvý vzduch s recirkulovaným vzduchom, aby znížila náklady na energiu. Obsahuje uhoľné filtre na odstránenie zápachu z jedáleň a počas špičkových hodín (napr. keď sú deti v triede) upravuje prietok vzduchu pre väčší komfort.
Často kladené otázky
Aký je rozdiel medzi jednotkou na spracovanie vzduchu a pecou?
Peca slúži len na vyhrievanie vzduchu, zatiaľ čo jednotka na spracovanie vzduchu kombinuje vyhrievanie, chladenie, filáciu a reguláciu vlhkosti. Jednotka na spracovanie vzduchu predstavuje komplexnejší systém, ktorý cirkuluje upravený vzduch po celej budove, pričom často funguje spoločne s pecou alebo klimatizačným zariadením ako súčasť systému HVAC.
Ako často by sa mala vykonávať údržba jednotky na spracovanie vzduchu?
Pravidelná údržba je kritická. Filtre by mali byť vymenené každé 1–3 mesiace. Cievky, ventilátory a klapky by mali byť každé 6–12 mesiacov kontrolované a čistené, aby sa zabránilo nánosu prachu a zabezpečila účinnosť. Ročné odborné prehliadky môžu odhaliť problémy, ako sú úteky alebo opotrebené komponenty.
Môže rekuperačná jednotka fungovať bez potrubia?
Väčšina rekuperačných jednotiek využíva potrubie na distribúciu vzduchu, ale niektoré malé jednotky (napríklad v bytoch) sa môžu pripojiť priamo k ventilátorom v miestnostiach bez rozsiahleho potrubného systému. Bezpotrubné minisplit systémy však nie sú rekuperačné jednotky – namiesto toho používajú samostatné vnútorné jednotky.
Ako rekuperačné jednotky zlepšujú kvalitu vnútorného vzduchu?
Filtrujú prach, peľ a mikróby, kontrolujú vlhkosť na prevenciu plesní a privádzajú čerstvý vonkajší vzduch na riedenie vnútorných znečisťujúcich látok, ako sú VOC (z nábytku alebo čistiacich prostriedkov). Vysoko účinné filtre v rekuperačných jednotkách sú obzvlášť efektívne pri znížení rizika vzduchom prenášaných ochorení.
Akú veľkosť rekuperačnej jednotky potrebuje budova?
Veľkosť závisí od plochy budovy v metroch štvorcových, výšky stropu, obsadenia a podnebia. Odborný inžinier HVAC vypočíta potrebný prietok vzduchu (ACH, teda počet výmen vzduchu za hodinu) a vyberie jednotku na spracovanie vzduchu s príslušnou kapacitou. Napríklad kancelária s rozlohou 500 m² môže potrebovať jednotku, ktorá cirkuluje 5 000–10 000 m³/h vzduchu.
Obsah
- Čo je klimatizačná jednotka a ako funguje v systémoch HVAC?
- Čo je to jednotka na spracovanie vzduchu?
- Základné súčasti jednotky na spracovanie vzduchu
- Ako funguje jednotka na úpravu vzduchu v systéme VZT?
- Typy vzduchotechnických jednotiek
- Úloha vzduchotechnických jednotiek v systémoch VZT
- Skutočné aplikácie jednotiek na úpravu vzduchu
- Často kladené otázky