A klímaberendezések egyre több ipari létesítmény, hotel, kórház és intézményi épület stb. kiadásait növelik a nyári időszakban. A nagyobb teljesítményű számítógépek hosszú ideig tartó használata miatt is szükségesek ezek a berendezések. Az épület helyes kialakításával elkerülhető lenne a klímaberendezések használata. Ahol nem lehet ilyen átalakításokat végezni, ott a hűtési hőterhelést kell a minimumra csökkenteni, többek között minden lehetséges hőforrás alacsony szinten tartásával. Megfelelő kiválasztással, méretezéssel, üzembe helyezéssel, karbantartással és a helyes használattal gazdaságos működést és az összköltség csökkenését lehet elérni.

Hogyan muködik egy klímatechnikai berendezés?

A hűtési vagy légkondicionáló rendszerek feladata, hogy bizonyos munkabefektetéssel hőt szállítsanak el egy bizonyos helyrol egy másikra. A hutoközeg az a közeg, amely a hot szállítja. Amikor a hutoközeg átmegy az elpárologtatón, a hűtött térből való hőátvitel a hűtőközeg elpárolgását okozza. Az elpárologtatót elhagyó hűtőközeget a kompresszor viszonylag nagy nyomásra és hőmérsékletre komprimálja. Ezután a kondenzátoron halad át a hűtőközeg, ahol  kondenzálódik és hőcsere megy végbe a hűtőközeg és a hűvös környezet között. Végül a hűtőközeg eléri az expanziós szelepet, ahol addig tágul, amíg el nem éri az elpárologtató nyomását.

Hogyan működik a hőszivattyú?

Egy tipikus rendszer hasonló elemekbol áll, mint egy klímatechnikai rendszer: kompresszor, kondenzátor, expanziós szelep és elpárologtató. A hőszivattyűkat fűtésre és hűtésre is lehet alkalmazni. Légkondicionálóként ugyanolyan módon működik, mint más hagyományos klímaberendezések. A helyiség futését egy háromállású szelep segítségével lehet megvalósítani, amely megváltoztatja a hűtőközeg áramlási irányát. Ekkor a kondenzátorban leadott hő a helyiségbe jut, míg az elpárologtató hőt vesz fel a környezetből.

Mennyibe kerül?

A nyári időszakban adódó költségek csökkentését célzó fő energiamegtakarítási módszerek a hűtési hőterhelés minimumra való csökkentésére törekszenek. Ezt könnyen el lehet érni olyan kiadás nélküli vagy csekély kiadással járó módszerekkel, mint például a nem szükséges hőforrások kerülése, a természetes szellőzés és ventilátorok használata klímaberendezés helyett, a komforthőmérséklet 25 fok körüli értéken tartása stb.

Sok esetben megéri a régi klímatechnikai rendszert új, jobb hatásfokúra cserélni. A régi (10 évnél régebbi) klímatechnikai rendszerek gyakran nem megbízhatóak és sokkal kevésbé hatékonyak, mint a modern rendszerek. A legjobb klímaberendezéseknek (A-szintű) nagyobbak a beruházási költségeik, mint a legalacsonyabb kategóriába tartozó rendszereknek, de akár 50%-al hatékonyabbak lehetnek. Így áruk sokszorosan megtérül élettartamuk alatt.

Miért érdemes alkalmazni?

Nyilvánvaló, hogy energiát és pénzt lehet megtakarítani, ha a helyiség hűtési hőterhelését természetes szellőzéssel vagy ventilátorok alkalmazásával lecsökkentik figyelve arra, hogy a helyiségben tartózkodóknak ugyanolyan maradjon a  komfortérzete. Évekre szóló pénzmegtakarítási lehetőséget jelent a helyes klímatechnikai rendszer kiválasztása is. Ha  a  piacon lévő, energiatakarékosság szempontjából a lehető legjobb modellt választjuk, akkor a villanyszámla akár 30%-al is csökkenhet évente. A jelenlegi klímaberendezés hatékonyabbal való helyettesítéséből adódó éves energiamegtakarítást az 1. táblázat mutatja.

1. táblázat: Éves megtakarítások energiahatékony klímaberendezés esetén

COP Teljesítmény koefficiens = a hűtési teljesítmény és a bemenő teljesítmény hányadosa, kW:kW

A nyáron gyakran előforduló, túlterhelés miatti áramszünetek elkerülhetők a klímaberendezés igénybevételének csökkentésével és energiahatékony rendszer használatával.

Mi a teendő?

Kerülje a klímaberendezések használatát, ha lehetséges:

• Legtöbbször egy ventilátor ugyanolyan komfortérzetet nyújt, mint egy klímaberendezés. A ventilátorok miatt 3-5°C-al érezzük alacsonyabbnak a hőmérsékletet a ténylegeshez képest, továbbá az energiafelhasználásuk is kisebb (általában 10%-al kisebb mint egy klímaberendezésé).
• Kerülni kell a felesleges hőáramokat, így például a túlzott világítást, a túl meleg készülékeket stb. le kell kapcsolni, ha nem használják őket. Megfelelő szigeteléssel kell ellátni a csöveket és egyéb hőforrásokat, hogy a felületi hőmérséklet ne lépje túl a 40°C-ot.
• Az ereszek és napellenzők kiváló eszközök a nyári napsugarak távol tartására.
• Ha lehetséges, a helyiségek hűtésére használjuk a természetes szellőzést, amikor a külső hőmérséklet és páratartalom lecsökken (a környezeti hőmérséklet általában 23°C alatti ekkor).

Használja megfelelően a klímaberendezést:

• Válasszon ki egy komfort szempontjából elfogadható értéket (körülbelül 25°C) és helyezzen el szabályozó berendezéseket (termosztátokat), amelyek segítségével a kívánt hőmérsékletre állítható be a klímatechnikai rendszer. A komforthőmérséklet alatt, fokonként 8%-al több energiát pazarol el.
• Tartsa zárva az ablakokat és ajtókat.
• Ha négy óránál tovább használaton kívül lesz a helyiség, állítsa a termosztátot 28°C-ra.
• Programozza be úgy a klímaberendezést, hogy érkezése előtt 30 perccel kapcsoljon be és a szoba elhagyása előtt 30 perccel kapcsoljon ki.
• A megfelelő szigetelés nagyon fontos, hogy ne szökhessen el a hideg.
• Biztosítsa a hideg levegő egyenletes eloszlását a helyiségben; kerülje a túl meleg vagy túl hideg légáramok kialakulását (ablakhoz, ajtóhoz stb. közel). Ha a klímaberendezésnek vannak állítható zsalui, irányítsa azokat a mennyezet felé, mivel a hideg levegő esik. Helyezze a termosztátokat jellegzetes helyekre.
• Ellenőrizze, hogy az előremenő légcsatornák szivárgásmentesek, jól szigeteltek és nincsenek eltömődve. Ellenkező esetben a központi klímatechnikai berendezés hatásfoka jelentősen csökken. Kérjen tanácsot épületgépész szakembertől.

Új klímaberendezés vásárlása:

1. lépés: Mielőtt megvenné az új klímaberendezést, bizonyosodjon meg arról, hogy valóban szüksége van-e rá. A ventilátorokhoz képest a klímaberendezések meglehetősen drágák, és ami még fontosabb, sokkal több áramot fogyasztanak. Biztos benne, hogy nem tudja egy olcsó ventilátor biztosítani a megfelelő komfortszintet?

2. lépés: Ha úgy döntött, hogy szüksége van klímaberendezésre, válassza ki az igényeinek megfelelő rendszert. A különböző klímatechnikai rendszereket az alábbi táblázat mutatja.

3. lépés: A lehető leghosszabb futási idő biztosításához méretezze klímaberendezését helyesen. A berendezés hatásfoka annál nagyobb, minél hosszabb a futási idő. A túlméretezett klímaberendezéseknek rövidebb futási periódusai vannak és nem távolítják el a nedvességet. Az alulmérezetett berendezések pedig nem fogják egy meleg nyári napon a helyiségeket hűvösen tartani. A méretezés nem csak a helyiség méretétől függ, hanem más tényezőket is figyelembe kell venni, így például:

• a lokális hőmérsékletet
• a nedvességtartalmat
• az ablakok és ajtók számát
• a mennyezet és a falak szigetelőképességét
• az átlagos benntartózkodást.

Bizonyosodjon meg arról, hogy kivitelezője használ méretező programokat berendezése méretezéséhez.

4. lépés: Tanulmányozza klímaberendezésének energiaminősítését. Mint minden EU-s energia címkével ellátott készülék, a klímaberendezéseket is A-G kategóriákba osztották  be, ahol az A a széles körben rendelkezésre álló legjobb készüléket jelöli, míg a G a legrosszabbat.

A magasabb kategóriába tartozó készülék kezdetben több befektetést igényel, viszont a G kategóriájú berendezés normál működési feltételek mellett 50%-al több elektromos áramot fogyaszt, mint egy A osztályú egység. Az energiabesorolást tartalmazó címke a várható éves energiafelhasználást is mutatja kWh-ban. A legtöbb A osztályú klímaberendezés készenléti állapotban kevés áramot (kevesebb, mint 1 wattot) fogyaszt.

5. lépés: Megfelelően szerelje be és helyezze üzembe a rendszert. A nem megfelelő üzembe helyezéssel egy jó hatásfokú készülék is működhet úgy, mint egy régi kevésbé hatékony.

Központi klímatechnikai rendszerek:

• A kondenzátort helyezze jól szellőző és napsugárzástól védett területre.
• Bizonyosodjon meg arról, hogy az üzembe helyezéshez és karbantartáshoz elegendő hely áll rendelkezésre.
• Kerülje a légcsatornák padláson való elhelyezését. A padlás és légcsatorna közötti nagy hőmérsékletkülönbség hővezetést okoz, amely az egész rendszer hatásfokát csökkenti.

Helyiségekben elhelyezett klímaberendezések:

• Helyezze a rendszert az épület legárnyékosabb oldalán lévő helyiség közepéhez közel elhelyezkedő ablakhoz vagy falhoz.
• Helyezzen termosztátokat jellegzetes helyekre, amelyek távol esnek a hőforrásoktól.

 A helyes karbantartás fontos készüléke legjobb teljesítményének eléréséhez:

• Két-három havonta tisztítsa ki és ellenőrizze klímaberendezését. A koszos filterek és konvektorok, az elgörbült bordák akadályozhatják a levegő helyes áramlását és gyengíthetik az elpárologtató hőelnyelő képességét, ami az egész rendszer hatásfokát csökkenti. A megtakarítás 3-10% közötti lehet.
• Az épületgépész technikusnak ellenőriznie kell az elektromos csatlakozásokat és érintkezéseket. Gyakran adódnak meghibásodások, amelyek ennek az elmulasztásából adódnak, főleg ha a klímaberendezést gyakran kapcsolják ki-be.
• A rendszer teljesítménye jelentősen csökkenhet, ha a hűtőközeg-töltés nem egyezik a gyártó által megadottal. Ellenőrizze, hogy a készülék megfelelő mennyiségű hűtőközeggel rendelkezik. Amennyiben nem, jelezze épületgépész szakembernek.
• Nagy és régebbi klímaberendezések esetén úgy állítsa be a nyomáskapcsolót, hogy a nagynyomású kompresszorok követhessék a külső körülmények változásait. A nagynyomású szabályozást az új klímaberendezések általában már magukban foglalják.
• Kérdezze meg épületgépész technikusát, hogyan növelheti a rendszer hatásfokát részterheléses működés közben.

 Új technológiák:

• Vizsgálja meg egy abszorpciós készülék beépítésének lehetőségét. E rendszereknek van néhány közös tulajdonságuk a klímaberendezésekkel és hőszivattyúkkal, de néhány szempontból eltérnek tőlük. Ahelyett, hogy az elpárologtató és a kondenzátor között összesűrítenék (komprimálnák) a gőzt, itt a hűtőközeget egy másodlagos anyag (abszorbens) nyeli el, így képezve folyékony oldatot. Ezután a folyékony oldatot magasabb nyomás felé szivattyúzzák. Az abszorpciós rendszerek egyik előnye, hogy viszonylag kis munkabefektetésre van szükség a gőz-komprimáló rendszerekhez képest, amilyenek a klímaberendezések vagy hőszivattyúk. E rendszer alkalmazása különösen hasznos, ha a berendezések hulladékhőt termelnek. A hőforrás előállításához azonban lehet földgázt, illetve valamilyen más tüzelőanyagot is égetni.
• Mérlegelje a  trigenerációt: hő, áram és hideg egyidejű előállítása egyetlen erőgéppel. Ez a megoldás különösen ajánlott a nagyobb energiaigényű ipari ágazatok és épületek esetében.
• Léteznek más innovatív ötletek is, amelyek gazdaságosak lehetnek. Például jeget lehet előállítani csúcsidőn kívül, majd később, a csúcsidő alatt fel lehet használni légkondicionálásra és hűtésre. Kérjen tanácsot szakembertől.

Esettanulmány

Egy hotelkomplexum fűtése, hűtése és égéstermékeinek tisztítása

A stockholmi szigetcsoportban található Sandham hotel- és étterem komplexumban energiahatékony fűtési és hűtési rendszert szereltek fel. A 4700 m²-es alapterületű hotelnek és étteremnek összetett fűtési, hűtési és égéstermék tisztítási rendszere van, amit Renergi-rendszernek hívnak. A rendszer, amelynek alapját egy hőszivattyú adja, egyedülálló, mivel összevonták a nagy hatásfokú égéstermék tisztítás során végzett hővisszanyerés folyamatát az öltözők, a tornaterem és a konferenciatermek légkondicionálásával. A több mint 30%-os energiamegtakarítás miatt a megtérülési idő négy év.