Volba koncepce vzduchotechnické jednotky

Pro zajištění minimálních provozních nákladů volbou vhodné koncepce vzduchotechnické jednotky je třeba úzké spolupráce s architektem stavby již od samého počátku. Je to dáno poměrně vysokou prostorovou náročností na vedení potrubních rozvodů, jejichž dimenze (při dodržení všech zásad proudění vzduchu ve vzduchovodech) nejsou nezanedbatelné. Jednoznačně by totiž měly být projektovány vzduchové systémy
s možností zpětného získávání tepla (ZZT) a s možností využití oběhového vzduchu. Prostorová náročnost potrubních rozvodů je zřejmá: upravený vzduch je třeba přivést do požadovaného místa v objektu, znehodnocený (či částečně znehodnocený) vzduch se musí z tohoto místa dopravit ven.

ZZT – Zpětné získávání tepla

Zpětným získáváním rozumíme využití energie obsažené ve vzduchu odváděném z budovy.

Základní dělení systémů:

• rekuperační - teplo se předává mezi přiváděným a odváděným vzduchem přímo přes stěnu výměníku. Typy rekuperačních výměníků
• regenerační - teplo se předá z odváděného vzduchu do akumulační hmoty a z ní se pak teplo uvolňuje do vzduchu přiváděného. Typy regeneračních výměníků

Volba vhodného ZZT je závislá na charakteru provozu. Například regenerační rotační výměníky se vyznačují poměrně vysokou účinností přenosu tepla, která běžně dosahuje hodnot okolo 85 %. Nevýhodou je však nejen nutnost stálého pohonu rotační části elektromotorem, ale i skutečnost, že odpadní a čerstvý vzduch od sebe nejsou zcela odděleny. Rekuperační deskový výměník má sice nižší účinnost běžně se pohybující okolo hodnot 65 %, výhodou je však úplné oddělení odpadního a čerstvého vzduchu.

Typy rekuperačních výměníků:

• Přímé "deskové" (vzduch – vzduch) - dochází k přímé výměně tepla mezi proudem vzduchu s vyšší teplotou a vzduchu s nižší teplotou přes teplosměnnou desku.
  Účinnost: 60 – 70 %
  
  výhody:
  
  • malé tlakové ztráty
  • vzduchové proudy jsou oddělené
  • nedochází k výměně vlhkosti
  • není potřeba el. čerpadel
  nevýhody:
  
  • pouze pro nižší množství tepla předaného
  • malá vzdálenost sacích a výfukových otvorů
• Nepřímé (kapalina – vzduch) - výměníky jsou umístěny v odváděcím i přiváděcím potrubí, kde teplo akumulujeme v teplonosné kapalině (většinou nemrznoucí směs).
  Účinnost: 45 – 65 %
  
  výhody:
  
  • oddělení vzduchových proudů (přiváděný a odváděný vzduchový proud může být od sebe značně vzdálen)
  • příjem tepla lze spojit z více míst
  • menší potřeba zastavěného místa
  nevýhody:
  
  • systém je vhodný pouze pro vysoké rozdíly teplot vzduchu
  • vysoké tlakové ztráty (záleží na konstrukci výměníků)
  • nutnost použití čerpadel
• Tepelné trubice - využívají odpaření a kondenzace teplonosné kapaliny v žebrových trubkách. Trubice jsou postaveny ve svislém směru, jejich konce (horní a dolní) zasahují do odváděcího a přiváděcího potrubí. Princip funkce je založen na ohřívaní spodní části trubice kde vznikají páry, které stoupají vzhůru, nahoře předají tepelnou energii, zkondenzují a stékají po stěnách dolů. Minimální délka trubice je 2 m, ale doporučuje se instalovat trubice o délce 3-4 m. Kapalinou uvnitř trubice může být voda, alkohol nebo chladivo.
  Zóny trubice:
  
  • odpařovací (dole)
  • transportní (uprostřed)
  • kondenzační (nahoře)
  Účinnost: 45 – 60 %
  
  výhody:
  
  • oddělené vzduchové proudy
  • poměrně malé rozměry
  • nejsou pohyblivé části = jednoduchost
  nevýhody:
  
  • vzduchovody jsou blízko sebe
  • špatná regulovatelnost
• Kontaktní - sprchování vzduchu vhodnou kapalinou (např. roztok chloridu lithného LiCl), která snímá
  z horkého vzduchu nejen teplo zjevné, ve kterém ohříváme přiváděný vzduch. Proces probíhá ve velkých pračkách vzduchu, kde kapalina cirkuluje pomocí čerpadel.
  Účinnost: až 70 %
  
  výhody:
  
  • vyšší účinnost
  • výměna obou tepel (zjevné, latentní)
  • oddělení obou vzduchovodů
  • malý odpor vzduchu
  nevýhody:
  
  • kontakt vzduchu s kapalinou
  • možnost přenosu škodlivin
  • použití čerpadel
  • vyšší provozní náklady

Typy regeneračních výměníků:

• Rotační - diskový otáčecí výměník se otáčí buď neustále, nebo vždy o 180° a je postaven kolmo k proudění studeného a horkého vzduchu. Materiál výměníku přenášející teplo je buď suchý nebo je napuštěný roztokem chloridu lithného LiCl (vyšší účinnost). Zařízení lze využít v létě i v zimě k chlazení či ohřevu vzduchu.
  Účinnost: 80 %
  
  výhody:
  
  • velmi dobrá účinnost
  • výměna obou tepel (teplo zjevné a latentní)
  • malé rozměry vzhledem k výkonu
  • malé tlakové ztráty
  • malé provozní náklady
  • snadná regulace (zrychlení a zpomalení kola)
  nevýhody:
  
  • možnost přisávání odpadního vzduchu do proudu přívodního vzduchu
  • možnost zanášení rotoru (nutnost použití kvalitních filtrů)
  • obsahuje elektrický pohon
• Přepínací - přes akumulační vložku proudí střídavě odpadní a přívodní médium. Tento systém je typicky využíván např. u vysokých pecí. Je také oblíben u některých konstrukcí teplovzdušných motorů (např. regenerátor Stirlingova motoru).
  Účinnost: 60 -90 %
  
  výhody:
  
  • jednoduchost
  • vysoká účinnost
  • možnost regulace přepínáním
  nevýhody:
  
  • styk vzduchu s deskami kontaminovaným odváděným vzduchem
  • nekonstantnost získaného tepla