Kis- és közepes teljesítményü klíma készülékek
1. FEJEZET
Helyi telepítésű klimaberendezések (-készülékek)
A helyi telepítésű klima készülékeket ott alkalmazzák, ahol nincs igény vagy elhelyezési lehetőség központosított légkondicionáló berendezés kiépítésére. A helyi klima berendezések két jellegzetes csoportja:
- a beépített hűtőgépes klima készülékek
- a hűtőgép nélküli, ún. klima konvektorok.
1.1 Beépített hűtőgépes klíma készülékek
Beépített hűtőgépes klima készülékeknek nevezzük a helyi telepítésű klima berendezések azon csoportját, amelyeknek a hőenergiát (fűtő- és hűtőenergiát) szolgáltató tartozékai – mintegy a hőközponti berendezésük – a légkezelő elemekkel egy esztétikusan kialakított lemezburkolatú közös térben (szekrényben) helyezkednek el.
Alapvető változatai:
- az ablakklima készülékek
- a klima szekrények
- részben az osztott klima készülékek (katalógusokban használatos elnevezésük : split klíma rendszer).
A hazailag gyártott és a rendszerváltás utáni elmúlt évek során külföldről is hazai forgalomba került készülékek széles választékával találkozhatunk, különös tekintettel a különböző típusok külső megjelenésére és teljesítményére. A készülékek közös jellemzői :
- Azáltal, hogy a hőhordozó közeg vezetékhálózat kiépítése nélkül a klimatizálandó térbe vagy közvetlen szomszédságába telepíthető, önállóan alkalmasak a klimatizálási feladat ellátására.
- Attól függően, hogy a készülékek milyen légkezelő elemekkel rendelkeznek, a szellőztető levegőt szűrik, keringtetik, szükség szerint frissítik, továbbá hűtik. Az elpárologtató (hűtő-hőcserélő) hideg felülete alkalmas a levegő kismértékű szárítására is.
- A klima készülékekhez alkalmazott hűtőgépek elvi működése és alkotóelemei azonosak egy régebbi fejezetben vázolt ismérvekkel, de jelentős nagyság szerinti eltérésekkel. A hűtő aggregátok kompresszorai általában 3000/perc fordulattal működő hermetikus és félhermetikus kivitelű motorkompresszorok. A kis teljesítményű készülékek hűtőgépei víz- vagy léghűtésű kondenzátorral működnek.
- A hűtőgépek hűtőközeg-töltete általában freon 22 (addig, amíg a környezetvédelmi előírásoknak megfelelő hűtőközeggel mindenhol ki nem cserélik.)
A készülékek természetesen rendelkeznek az automatikus működtetést szabályozó motorvédelmet nyújtó elemekkel is, melyek ismertetésével külön fejezet foglalkozik.
1.1.1. Ablakklíma készülékek
Az ablakklima készülékek kisebb termek, lakószobák, laboratóriumok stb. légkondicionáló eszközei.
Teljesítménytartományuk :
- légszállítás : 250-1500 m3/h között
- hűtőteljesítmény : 800-4600 W (700-3900 kcal/h) között változik.
Felépítésükre a szerkezeti egyszerűség, olcsó kivitel, valamint a különleges előkészítést nem igénylő üzembe helyezés jellemző.
A közös dobozba zárt készülék ventilátoros légkezelő és hűtőgép elemei egymástól elkülönített térfélben (rekeszben) helyezkednek el. A klimatizált tér felőli légkezelő kör a helyiség levegőjét az elpárologtató felülete mentén keringteti. Az elpárologtató által felvett hőt a szabad- (külső) tér felőli rekeszben lévő hűtőgép léghűtéses kondenzátora a kültéri levegőnek adja le.
A hűtőközeg adagolás fojtóeleme kapillárcső. A keringtetett (hűtött) levegő és a kondenzátort hűtő levegő mozgatását végző ventilátorok közvetlen meghajtása egy közös villanymotorral történik.
Az elpárologtatón kicsapódó nedvességet az alatta lévő csepptálca fogja fel, és a készülék hátsó oldalán lévő kifolyócsonkhoz továbbítja - ennek elvezetéséről gondoskodni kell. Korszerűbb megoldásoknál a csepptálcán összegyűlt vizet egy csövön keresztül a ventilátor járókeretére vezetik. A víz itt elporlad és a ventilátor légáramától sodorva a kondenzátor lamelláira csapódik, ahol elpárolog, amely a kondenzátor hatásfokát javítja.
A levegőáramok célszerű kialakítása végett a készüléket a falban kiképzett nyílásba vagy az ablakba helyezik úgy, hogy az előlap a helyiségbe, a hátsó rész pedig a szabadba nyúlik.
Kisebb fűtőigény ellátására alkalmas klima készülékeket gyártanak beépített elektromos fűtőelemekkel is.
Szerkezeti felépítését és funkcióját tekintve ide sorolhatók a kereskedelem által forgalmazott, mozgatható (mobil) kivitelű szoba klima készülékek.
1.1.2. Klíma szekrények
A klima szekrények feladata nagyobb irodahelyiségek, tárgyaló- és előadótermek, kórházi műtők és betegszobák, mérőszobák stb. levegőjének hűtése, fűtése, tisztítása, keringtetése és esetlegesen nedvességtartalmának szabályozása. Felépítésében hasonló alkotóelemeket tartalmaz, mint az ablakklima vagy mobil klima készülék, de jóval nagyobb levegő-térfogatáram fűtésére és hűtésére alkalmas teljesítmény tartományokkal :
- a levegő térfogatárama szerint (keringtetett légmennyiség) : 2000-11500 m3/óra között
- a hűtőteljesítmény 8 - 47 kW (6800-40000 kcal/h)
- a fűtőteljesítmény 16 - 93 kW (13600-79000 kcal/h)
A készülék kétféle kivitelben készül :
- közvetlen levegő beszívású és kifúvású
- légcsatorna hálózathoz csatlakoztatható.
Felépítésük jellege annak függvényében változik, hogy a kezelt levegőt fent vagy lent fújják ki. Az utóbbi változat a számítógépeknél, vagy más, különleges célú berendezésnél használatos.
A felső kifúvású szekrény az, amelynél a klimatizálandó tér elszívott levegője az előlapon lévő, alsó rácson és a szűrőn keresztül, a friss levegő pedig a hátlapon lévő állítható csappantyún keresztül jut a hűtő- és fűtőcserélők terébe, majd onnan a kifúvórácson át a helyiségbe.
A csappantyú elé rögzített rövid légcsatorna elem, amelyik a külvilággal köti össze a szekrényt. A csappantyú helyzetét a készülék oldallapján lévő rögzítő gombbal lehet állítani, ezáltal meghatározható a levegő felfrissítésének foka.
A szekrény hűtőgépe és a villamos kapcsolószekrény a csepptálca által elhatárolt szekrény alsó részében foglal helyet. A kompresszor mechanikus rezgéseinek továbbítását a váz felé a szívó- és nyomóvezetékbe beépített rugalmas, szelence kiképzésű csődarabok akadályozzák meg.
A csepptálca fölötti térben lévő rézcső-alulamellás elpárologtatónak a vízszinteshez képest enyhén megdöntött helyzete a csapadékvíz könnyű lefolyását segíti elő.
Az elpárologtató fölött lévő melegvizes (vagy elektromos) fűtőtest után a szekrény felső részében találjuk a levegő keringtető ventilátort, amely általában fokozatmentesen állítható ékszíjmeghajtású, centrifugál ventilátor.
A közvetlen beszívású és kifúvású kivitelű szekrények tetejére zajelnyelő hangcsapdát alkalmaznak, amely labirint járattal és vastag hangelnyelő béléssel van ellátva.
A kondenzátor-hűtővíz, a radiátor melegvíz és a cseppvízelvezető vezetékeinek csatlakozóhelyei és méretei a készülék gépkönyvében találhatók.
A klímaszekrényt – ablak klíma készülékekhez hasonlóan – csak szellőztetéshez is lehet üzemeltetni, ilyenkor a ventilátor forog, és a nyitott csappantyún keresztül áramlik a friss levegő a helyiségbe.
A klima szekrények esetenként alkalmasak nagyobb belső térfogatú helyiség vagy több helyiség légkezelésére is. Ezért gyakori eset, hogy klima szekrényeket – légcsatorna hálózat közbeiktatásával – a klima rendszerhez csatlakoztatva, központi klima készülékként alkalmaznak.
1.1.3. Osztott klíma készülékek (split klíma)
Az osztott klima készülék lényegében két vagy több részegységből álló hűtőgépes helyi telepítésű klima készülék. Az egyik egysége – az ún. kültéri egység – a klimatizálandó helyiségen illetve az épületen kívül helyezkedik el.
A beltéri egységet a klimatizált helyiség levegőjének kezelését szolgáló szerkezeti elemek (hőcserélő és keringtető ventilátor) képezik. Ezek ízléses kivitelű lemezburkolatba szerelt készülékek. Telepíthetők a helyiség mennyezete alá vagy – hasonlóan a klima szekrényekhez – a padlóra, az oldalfal síkja mentén. Innen ered elnevezésük : fali, mennyezeti stb. klima készülék.
A beltéri készülék egységek teljesítménytartományai :
- légszállítás : 500 - 5000 m/h
- hűtőteljesítmény : 2 - 8 kW (1700-6800 kcal/h)
- fűtőteljesítmény : 3 - 10 kW (2500-6500 kcal/h)
A kültéri – hűtőgép – egységé : 2-20 kW (1700-17000 kcal/h).
1.2. Klíma konvektorok (fan coil)
A klima konvektorok telepítésüket és rendeltetésüket tekintve szintén helyi telepítésű klima készülékek, de azoknak hűtőgép nélküli légkezelő változatai. Üzemeltetésüket tekintve viszont a központi klima készülékkel működő klima rendszerek kiegészítő elemei.
A klimatizálandó helyiség falsíkja mentén vagy ablakai alatt elhelyezhető készülékek alkalmazott típusai :
- a ventilátoros klima konvektorok
- az indukciós klima konvektorok.
Közös jellemzőjük, hogy a működésükhöz szükséges hőhordozó (hűtő, fűtő, valamint levegő) közeget részben a hőközpontból, részben a központi klima készülékből kapják.
Eltérő jellemzőjük a helyiség levegőjének (szekunder levegő) keringtetési módozatában nyilvánul meg. A helyiség levegőjét az előbbinél a készülékben lévő ventilátor végzi, utóbbinál a központi klima készülékből nagy sebességgel áramoltatott kezelt (primer) levegő.
A ventilátoros klima konvektor (fan-coil) egyszerű felépítésű légkezelő (klimatizáló) készülék. Feladata a helyiség levegőjének keringtetése, hűtése, fűtése, szűrése és szükség szerint keverése a külső levegővel. A készülék felépítését tekintve egy beépített ventilációs egységből, szűrőből, hőcserélőből (hűtő-fűtő) és a vezérlőelemekből áll. Innen ered az elnevezés is, amely a ventilációs hőcserélőnek angol változata (fan=ventilátor, coil=csőkígyó).
A ventilátor a helyiség levegőjét az alul elhelyezett szűrőbetéten keresztül fújja vissza a helyiségbe.
Friss levegőigény esetén a készülék ventilátora a falnyíláson, illetve légcsatorna csonkon keresztül szív be friss levegőt (a szabályozható csappantyú állásával meghatározott mennyiségben), és azt az alul beszívott szobalevegővel keverve fújja a helyiségbe.
Az indukciós klima konvektor – az előbbihez hasonlóan – egyszerű felépítésű szerkezet. A központi klima készülékben előkezelt friss (primer) levegő nagy légsebességű elosztó légcsatornán keresztül jut a konvektorba.
A primer légvezetéken érkező kezelt levegő a fúvókákból nagy sebességgel kilépve szívóhatást hoz létre, amely a helyiség (szekunder) levegőjét a készülék hűtő, vagy fűtő hőcserélő felülete mentén szívna és a friss levegőhöz keveri (indukálja). Innen ered a konvektor elnevezése.
Tehát itt a levegő keringtetését a készüléken át a helyiségben nem ventilátor, hanem a primer levegő végzi.
A fúvókákon kilépő, és a helyiségbe irányuló primer levegő hűtött, fűtött vagy kezeletlen állapota a csappantyúk állításával szabályozhatók, aszerint, hogy a szekunder levegőt melyik hőcserélőre (vagy semleges zónába) tereljük. A csappantyúk mozgatása hőérzékelők által vezérelt automatikus elemekkel történhet.
