Kontrola klimatizačných zariadení

Informačná správa poskytuje informácie o typoch klimatizačných zariadení, na ktoré sa vzťahuje článok 9 smernice o energetickej hospodárnosti budov (Energy Performance of Buildings Directive, EPBD) a niekoľko pokynov na vykonanie kontroly podľa odporúčaní normy EN 15240.

Kontrola klimatizačných zariadení: čo sa vyžaduje?
Podľa článku 9 smernice o energetickej hospodárnosti budov (ďalej len smernica) sa vyžaduje, aby členské štáty zaviedli kontrolu klimatizačných zariadení:
„So zreteľom na redukciu spotreby energie a obmedzenie emisií oxidu uhličitého musia členské štáty zaviesť potrebné opatrenia na zabezpečenie pravidelnej kontroly klimatizačných zariadení s účinným výkonom nad 12 kW. Táto kontrola musí zahŕňať zhodnotenie účinnosti klimatizácie a posúdenie, či je zariadenie nadimenzované adekvátne k požiadavkám na chladenie budovy. Užívateľom sa majú poskytnúť informácie o možnostiach vylepšenia alebo náhrady klimatizačného zariadenia a o alternatívnych riešeniach.“

Európska komisia udelila Európskej normalizačnej komisii (CEN) mandát na prípravu normy, ktorou sa bude definovať možný obsah takejto kontroly. Účelom kontroly je posúdiť účinnosť klimatizačného zariadenia a jeho adekvátne nadimenzovanie vzhľadom na budovu podľa požiadaviek smernice. Takáto norma, hoci pri implementácii EPBD nepovinná, by mohla členským štátom pomôcť definovať metódy a triedy kontroly.

Klimatizačné zariadenia podľa článku 9 smernice
V smernici sa klimatizačné zariadenie definuje ako „kombinácia všetkých komponentov potrebných na zabezpečenie určitej formy úpravy vzduchu, pri ktorej možno regulovať teplotu alebo ju znížiť podľa možnosti v kombinácii s riadeným vetraním, vlhčením a čistením vzduchu“.

Pri kontrole je podľa článku 9 smernice potrebné vziať do úvahy všetky typy klimatizačných zariadení, ktoré majú účinný výkon viac než 12 kW. Klimatizácia v budove sa môže zabezpečiť jedným z týchto systémov:

Centrálne vzdušné systémy
Pri týchto systémoch sa vzduch upravuje v centrálnej jednotke predtým, než sa dopravuje do miestností prostredníctvom potrubnej siete. Centrálne systémy sú zvyčajne založené na jednotkovom zariadení na úpravu vzduchu, ktoré produkuje chladný (alebo teplý) vzduch výmenou tepla s chladným (alebo horúcim) zdrojom prichádzajúcim z chladiacej (alebo vykurovacej) jednotky – napríklad chiller.

Systém obyčajne zabezpečuje aj:

• vetranie privádzaním vonkajšieho čerstvého vzduchu do budovy,
• čistotu vzduchu pomocou filtrov vzduchu.

Regulácia distribúcie po miestnostiach sa zabezpečuje pomocou rozvodnej siete, ktorá je napojená na difúzory vzduchu alebo na koncové jednotky.

Decentralizované alebo rozčlenené (split) vzdušné systémy
V týchto systémoch sa vzduch lokálne upravuje na úroveň požadovanú pre každú miestnosť.
Systémy sú založené na jednoprvkových alebo viacprvkových split klimatizačných zariadeniach, v ktorých sa jedna alebo viac jednotiek obsahujúcich chladiace zariadenie umiestni v exteriéri a spája sa chladiacimi potrubiami s jednou alebo viacerými vnútornými jednotkami umiestnenými v klimatizovaných miestnostiach.
Vnútorná jednotka (prípadne jednotky) zabezpečuje v každej miestnosti potrebné chladenie vháňaním upraveného vzduchu priamo do miestnosti alebo prostredníctvom krátkych rozvodov.

Vetranie, ktoré využíva vonkajší vzduch, sa musí zásobovať z doplnkového, paralelne pracujúceho vetracieho systému.

Strešné systémy sú nedeliteľné jednotky, ktoré tiež zabezpečujú vetranie klimatizovaného priestoru pomocou zmesi recyklovaného vzduchu z miestnosti a vonkajšieho čerstvého vzduchu.

Centrálne vodné systémy
Tieto systémy zabezpečujú centrálnu výrobu chladnej vody, ktorá sa rozvádza do jednotlivých miestností, kde sa upravovaný vzduch lokálne vyrába pomocou tohto zdroja chladu. Centrálna výroba využíva ako chladiacu jednotku chiller chladený vodou alebo vzduchom.

Upravovaný vzduch sa vyrába výmenou tepla medzi chladenou vodou a vzduchom v miestnosti prostredníctvom rozličných typov systémov, ako sú fancoilové jednotky, chladiace trámy, chladiace/vykurované podlahy alebo chladiace/vykurované stropy. Vonkajší vetrací vzduch sa musí dodávať doplnkovým, paralelne pracujúcim vetracím systémom. Ďalšou možnosťou je, že sa výmena vzduchu uskutočňuje pomocou cievok umiestnených na koncoch potrubnej siete, ktorá rozvádza vzduch (cirkulačný a/alebo vonkajší).

Pokyny na kontrolu klimatizačných zariadení
Európska normalizačná komisia TC 156 pripravila v rámci pracovnej skupiny WG 10 na základe mandátu Európskej komisie normu, ktorá má pomôcť pri implementácii článku 9. Cieľom normy EN 15240 Vetranie budov – Energetická hospodárnosť budov – Návod na kontrolu klimatizačných systémov je poskytnúť metodiku, ktorá sa môže aplikovať počas kontroly, berúc na zreteľ dve základné požiadavky – posúdenie energetickej hospodárnosti a vhodnosti klimatizačného systému pre konkrétnu budovu.

Obsah normy
Podľa normy by mala kontrola zahŕňať všetky typy chladiacich a klimatizačných zariadení, ktorých celkový chladiaci výkon pre danú budovu je vyšší než daný limit 12 kW. V norme sa neuvádzajú žiadne ďalšie špecifické požiadavky na kontrolu klimatizačných zariadení v režime vykurovania.

Klimatizačné zariadenie sa v norme opisuje ako kombinácia týchto troch podsystémov:

• výroba energie na chladenie,
• distribúcia energie na chladenie,
• odovzdávanie energie na chladenie, pričom každý podsystém zahŕňa riadiaci systém.

Podsystém výroby energie na chladenie
V tomto prípade ide o podsystém, v ktorom sa energia na chladenie vyrába chladiacimi jednotkami, ako sú chillery, absorpčné jednotky, tepelné čerpadlá a podobne.

Podsystém distribúcie energie na chladenie
Ide o podsystém, v ktorom sa energia na chladenie prenáša a rozvádza od podsystému výroby k podsystému odovzdávania rozvádzacím médiom – obyčajne vzduchom, vodou alebo chladiacou tekutinou.

Podsystém odovzdávania energie na chladenie
V tomto podsystéme sa energia na chladenie odovzdáva do priestoru, pre ktorý sa vzduch upravuje.

Kontrola by sa mala uplatniť nielen na podsystémy výroby, rozvodu a odovzdávania chladu, ale aj na prvky riadenia, ktoré majú za úlohu regulovať používanie týchto systémov.

V norme sa opisuje spoločná metodika na kontrolu klimatizačných zariadení z hľadiska spotreby energie. Založená je na položkách, pomocou ktorých sa posudzuje energetická hospodárnosť a adekvátnosť nadimenzovania systému:

• zhodnosť systému s pôvodným návrhom a následné modifikácie návrhu, súčasné požiadavky a spôsob užívania budovy,
• súčasná prevádzka systému,
• funkcia a nastavenie rozličných riadiacich prvkov,
• funkcia a montáž rozličných komponentov,
• energetický príkon a výsledný energetický výkon.

Všeobecná metodika
Podľa normy všeobecná metodika poskytuje kontrolórovi pokyny k hlavným položkám, ktoré sa majú podrobiť kontrole v akejkoľvek budove a k pridruženému klimatizačnému zariadeniu. Niektoré položky pokrývajú všetky typy klimatizačných zariadení, ďalšie sú špecifické pre jeden typ. Tieto položky sú uvedené v špeciálnom kontrolnom zozname položiek, ktoré treba preveriť.

Kontrola je založená najmä na dokumentácii a vizuálnej prehliadke a tam, kde je to možné, na meraniach. Ťažkosti pri kontrole klimatizačných zariadení môžu vzniknúť z dôvodu nedostatočného prístupu k parametrom, ako sú teploty, prietoky vzduchu alebo vody či spotreba elektrickej energie, na základe ktorých sa môže vykonať kvantitatívne posúdenie klimatizačného výkonu a energetickej hospodárnosti systému.

Doplnkové merania počas kontroly môžu vyžadovať použitie takých prístrojov, ktoré nie je vždy možné použiť na mieste. Okrem toho sa na odhad energetickej hospodárnosti klimatizačného systému nemôže použiť ani žiadna nepriama metóda (ako pri určení účinnosti kotla meraním energetických strát systému). Takéto posúdenie energetickej hospodárnosti sa preto zakladá najmä na preverení účinnej a pravidelnej prehliadky zariadenia, správnom nastavení riadiacich prvkov založených na užívaní budovy (napríklad dĺžka pobytu) a na efektívnom fungovaní všetkých komponentov.

Rady pre alternatívne riešenia a vylepšenia
V nadväznosti na kontrolu energetickej hospodárnosti klimatizačného zariadenia sa majú užívateľom poskytnúť rady pre možné vylepšenia alebo výmenu klimatizačného zariadenia a alternatívne riešenia. Mali by sa pri tom zohľadniť hlavné vplyvy vylepšení:

• prispôsobenie súčasnému spôsobu užívania budovy,
• redukcia chladu v budove,
• zlepšenie údržby,
• efektívnejšia prevádzka komponentov, podsystémov a zariadenia ako celku,
• nahradenie podsystémov, komponentov a celého zariadenia.

Michle Mondot
Autor pôsobí vo francúzskom výskumnom centre CETIAT – Centre Technique des Industries Aérauliques et Thermique. 

Foto: Dano Veselský

Príspevok je prevzatý z projektu REHVA EPBD Buildings Platform (P117 z 10. 4. 2008).
Preklad zabezpečili: Ing. Michal Krajčík a prof. Ing. Dušan Petráš, PhD.

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.