Projektering av luftkonditioneringssystem i byggnader: viktiga nyanser och steg i projektframställningen

Det är svårt att inte hålla med om att upprätthållande av en behaglig temperatur och god luftväxling är grunden för ett normalt inomhusklimat i en byggnad oavsett ändamål. Modern klimatteknik och utrustning för att förbättra ventilationen kan på bara några minuter skapa en bekväm atmosfär i rummet – med rätt temperatur och en acceptabel fuktighetsnivå.

Men enkel installation av en godtycklig luftkonditioneringsmodell löser inte alltid problemet med överdrivet hög lufttemperatur, eller hur? Därför är professionell och noggrann projektering av luftkonditioneringssystem för byggnader det första steget innan man köper sådan utrustning. Val av optimal utrustning och dess installation på rätt plats gör att du kan kyla eller värma luften med lägsta energiförbrukning och ta hänsyn till behoven hos alla i rummet.

I detta material kommer vi att gå igenom de viktigaste stegen för att skapa ett projekt för ett effektivt luftkonditioneringssystem, förstå de beräkningar som måste göras vid planeringen, och lära oss hur man gör en korrekt plan för luftreglering.

Behovet av luftkonditionering av lokaler

Systemet luftkonditionering, liksom ventilation, spelar en stor roll för att upprätthålla en bekväm atmosfär för människors liv och arbete. För varm luft påverkar människors välbefinnande och arbetsförmåga allvarligt, så man bör tänka på inomhusklimatet och luftrörelsernas riktning redan under bygg- eller renoveringsfasen.

Förutom påverkan på människor påverkar temperatur och luftfuktighet även driften av utrustning i kontor eller produktionsverkstäder. Höga temperaturer ökar belastningen på utrustningen, vilket kan orsaka fel på vissa komponenter.

Det är inte bara motorerna i verktygsmaskiner som lider av höga temperaturer. Modern utrustning, utrustad med komplex elektronik, är ganska känslig för temperaturförhållanden.

Att hålla rätt temperatur kan också bli grunden för säkerhet. Förvaring av vissa material i rum med överhettad luft är helt oacceptabelt. För att minska risken för brand måste luftkylningssystemet fungera korrekt och helt kompensera för överskott av intern och extern värmetillförsel.

Varför är det nödvändigt att göra ett projekt?

Att följa nödvändiga normer och exakt beräkna belastningen på luftkonditioneringssystemet besparar användarna en hel del problem. I planeringsprocessen beaktas ett stort antal faktorer som kan påverka utrustningens effektivitet. Utan hänsyn till dessa detaljer kan funktionen av luftkonditioneringssystemets delar ha en oacceptabelt låg verkningsgrad.

Ett kompetent tillvägagångssätt för projekteringen gör det möjligt att uppnå de viktigaste målen, som inkluderar:

• upprätthållande av optimal temperatur och luftfuktighet i byggnaden;
• val av den mest lämpliga klimat- och ventilationstekniken;
• möjlighet till multizonell temperaturinställning;
• skonsam drift av utrustning som bidrar till dess slitstyrka;
• organisering av korrekt luftflödesriktning;
• extremt låg elförbrukning för att uppnå önskade temperaturer, etc.

Vid projekteringen beaktas även estetiska aspekter av luftkonditioneringsinstallationen. Luftkylsystemet kan smidigt integreras i inredningen om man närmar sig dess integration i rummet med kunskap och erfarenhet.

En estetiskt inbyggd luftkonditionering kan förbli nästan osynlig för gäster och helt utan att påverka den övergripande idéen för inredningsdesignen.

Planeringsstadiet för luftkonditioneringssystemet kan inte hoppas över, eftersom en tydlig plan gör det möjligt att utveckla en effektiv kylkoncept för alla rum eller hela byggnader, förbereda nödvändiga ritningar och specifika uppgifter för installationsgrupper, elektriker och andra specialister.

Typer av luftkonditioneringssystem

Beräkningar och specifika rumsliga egenskaper påverkar valet av luftkonditioneringssystem. I varje system används specifika luftkonditioneringsmodeller som kan delas in i tre breda typer: hushålls-, industri- och kommersiella.

Systemen själva delas in i följande typer:

• multizonella komplex;
• split- och multisplit-system;
• centralkylning;
• precisionskonditionering;
• kylare-fläktkonvektorsystem;
• system med kanal- eller takmonterade luftkonditioneringsapparater, m.m.

För hushållsbruk väljs oftast multizonella, split-system och multisplit-system. Den främsta skillnaden hos sådana komplex är antalet inomhusenheter.

Ett split-system innebär en enda inomhusenhet för kylning, ett multisplit – fem, och i ett multizonalt system integreras 10 till 15 enheter som fungerar tack vare en mycket kraftfull utomhusenhet.

Ett multizonalt luftkonditioneringssystem är ett av de mest effektiva sätten att kyla luften i rum med olika användningsområden, tack vare oberoende drift av inomhusenheter och utomhusenhetens styrka.

Planeringen av ett effektivt luftkonditioneringssystem baseras på beräkning av värme- och luftbalansen, där alla viktiga faktorer som påverkar inomhusklimatet beaktas.

Projekteringen följer även normativa dokument och tar hänsyn till sanitär, arkitektonisk, brandskydd och andra krav.

Beräkningar för att göra en plan för systemet

För att välja optimal effekt för utomhusenheten och beräkna antalet inomhusenheter, beaktas den interna och externa värmebelastningen på byggnaden.

Interna värmelaster är alltid positiva och består av värme från boende i huset, produktion av värmeenergi från hushållsapparater och ljuskällor. I kommersiella eller kontorslokaler tillkommer värme från energikrävande utrustning, i produktionsbyggnader – värmeavgivning från varma vätskor, utrustning samt värme som frigörs vid kemiska reaktioner.

Externa värmelaster kan ha både negativa och positiva egenskaper. Därför utgör den externa lasten värmetillskott eller värmeförluster.

Ledarna för värmeförluster och värmetillskott visas tydligt i schemat ovan. Röda pilar markerar värmeförlustflöden, blåa markerar köldinträngning i byggnaden.

Källorna till sådan värmebelastning är:

• solljus som tränger igenom fönster;
• värme eller kyla som leds genom väggar, fönsterkonstruktioner, golv, tak och innertak;
• värmeförluster och värmetillskott från tilluftsventilation.

Kvantitativa indikatorer för samma typ av extern värmelast kan växla från positiva till negativa under dygnet, till exempel vid stor amplitud i skillnaden mellan dag- och natttemperatur, och från säsong till säsong. Till exempel på sommaren är temperaturskillnaden mellan ute och inne liten, så värme tränger lättare in i byggnaden. På vintern sker motsatt process, där värme snabbare lämnar byggnaden.

Beräkning av värme- och luftbalansen gör det möjligt att välja lämplig utrustning och planera en lämplig plats för installation av luftkonditioneringen.

Moderna luftkonditioneringsapparater kan vid behov värma upp luften märkbart. Därför är det viktigt att vid projektering av luftkonditioneringssystem också ta hänsyn till de områden där höga värmeförluster förekommer.

Vid beräkningarna måste man ta hänsyn till de viktigaste faktorerna som påverkar värmetillförsel och värmeförlust:

• lokala klimatförhållanden;
• materialen som byggnaden är konstruerad av;
• väggtjocklek och förekomst av isolering;
• antalet kammare i glaset och fönsterkonstruktionens totala energieffektivitet;
• byggnadens orientering i förhållande till väderstrecken;
• förekomst av utrustning och maskiner som alstrar värme under drift;
• antalet boende eller personer som regelbundet vistas i rummet;
• antalet rum i lägenheten eller huset, med mera.

Utifrån detta är det lätt att förstå att endast en erfaren professionell kan närma sig planen för ett framtida luftkonditioneringssystem på ett så exakt och kompetent sätt som möjligt, eftersom man under projekteringen måste ta hänsyn till alltför många specifika detaljer.

Steg för projektering

Planeringen av nödvändiga arbeten genomförs i två på varandra följande steg, som omfattar förberedelse av alla nödvändiga beräkningar, kostnadsuppskattningar, tekniska specifikationer för specialister inom angränsande områden och val av lämpligt modellutbud av utrustning.

Steg #1 – förberedelse av beräkningar och uppgifter

Förberedelsen innebär att man bekantar sig med byggnaden, dess placering, konstruktionsegenskaper och andra faktorer.

Specialisterna upprättar en teknisk-ekonomisk utredning, på grundval av vilken typen av luftkonditioneringssystem ungefär väljs. Det senare beskrivs på ett förenklat sätt.

Det förenklade schemat visar luftkonditioneringssystemets nyckellänkar, köldmediefördelningar och huvudstyrenheter för klimatutrustning.

Specialisten föreslår potentiellt effektiv utrustning som motsvarar rummets behov när det gäller grundläggande egenskaper:

• effekt;
• kyl-, värme- och luftproduktion.

Därefter upprättas en kostnadsberäkning för de framtida arbetena. Om projektet enligt den teknisk-ekonomiska utredningen tillfredsställer byggnadens eller lägenhetens ägare, övergår förberedelsesteget till arbetsfasen.

Steg #2 – val av lämplig utrustning

I detta steg baseras projekteringen på exakta beräkningar som tar hänsyn till intern och extern värmebelastning, objektets värmetekniska egenskaper. Beräkningarna utförs individuellt för varje rum, varefter värmeöverskotten i varje zon är exakt kända. Baserat på dessa data väljs den utrustning som krävs för att kompensera värmebelastningarna.

Efter val av utrustning påbörjas projekteringen av installationsplatserna för luftkonditioneringsapparaterna, ett schema över luftkanalernas fördelning tillhandahålls, och en plan för tekniska arbeten förbereds för monteringsteamet och elektriker.

Allt förberett material överlämnas till kunden och leverantören av klimatutrustning. Efter installation är det lämpligt att genomföra idrifttagningsarbete som hjälper till att ställa in utrustningens funktion.

Vad kan hända vid egen projektering?

Utan tillräcklig erfarenhet och kunskap är det ganska svårt att själv utarbeta ett projekt för ett luftkonditioneringssystem.

Om man inte tar hänsyn till minst en faktor, till exempel lägenhetens orientering mot norr eller förekomsten av isolerglas med låg värmeeffektivitet, kommer hela luftkonditioneringssystemet att fungera ineffektivt.

Energieffektivitetsindikatorerna för metall-plastfönster beror på många faktorer: antal kamrar, förekomst av speciell beläggning etc. Därför är det ganska svårt att själv beräkna värmeförluster och värmetillförsel.

Dessutom kan klimatutrustningen utsättas för högre belastning eftersom den under luftkonditioneringen ständigt måste kompensera för oberäknade värmetillskott från konstruktören.

Generellt sett kan varje brist i det utarbetade projektet leda till allvarliga problem:

• orättfärdig drift av luftkonditioneringen i ett rum medan de flesta hushållsmedlemmar är i andra rum;
• överdriven förbrukning av elektricitet som används för att undertrycka oberäknad värme från belysning eller utrustning;
• omöjlighet att zonreglera temperaturen;
• inköp av alltför kraftfull eller ineffektiv utrustning;
• snabb förslitning eller haveri av split-systemets komponenter på grund av överbelastning etc.

Därför bör man överlåta utformningen av luftkonditioneringssystemet, även för ett litet boende eller kontor, till proffs.

Besparingar på projektering kan leda till omotiverade kostnader under utrustningens drift.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Fem typer av de vanligaste luftkonditioneringssystemen, deras egenskaper, skillnader och möjligheter beskrivs i detalj av föreläsaren i följande video:

Grundläggande uppbyggnad av luftkonditioneringssystem och rekommendationer för val av lämplig typ ges av en ventilations- och luftkonditioneringsingenjör:

Ett professionellt förhållningssätt till luftkonditionering av byggnader gör det möjligt att uppnå erforderlig temperatur, renhet, luftfuktighet och luftrörelse, vilka påverkar människors välbefinnande och prestationsförmåga, funktionen hos komplex utrustning, samt bevarandet av möbler eller vissa material.

Projekteringsprocessen är ganska komplex och tidskrävande, så den måste hanteras mycket ansvarsfullt. Därför bör man inte planera själv utan i förväg välja ett team av proffs som har erfarenhet, gott rykte och behörighet att utföra sådana beräkningar.

Har du frågor om projektering av luftkonditioneringssystem? Ställ dem till våra experter och andra besökare på webbplatsen i återkopplingsformuläret. Lämna dina kommentarer, dela med dig av din erfarenhet och delta i diskussionen.