Lég- és Klímatechnika

1. A szakterület tartalmi felsorolása, alapfogalmak

Először is vegyük sorra a legfontosabb alapfogalmak értelmezését. A klímatechnikai rendszer biztosítja a megkövetelt komfortparamétereket a klimatizált térben. A klímatechnikai rendszer részei:

• klímaközpont (befúvó és elszívó egység),
• levegőelosztó hálózat,
• klimatizált tér.

A klimatizálás célja: a klimatizált térben a levegő hőmérsékletét, nedvességtartalmát, összetételét és nyomását állandó értéken tartjuk, vagy meghatározott program szerint változtatjuk. A levegő összetétele elsősorban az oxigén és szén-dioxid koncentrációját jelenti, mely alapvetően a frisslevegő ellátással van összefüggésben.

A klimatizálás során a klimatizált tér komfortja alapján a hazai gyakorlatban megkülönböztetett klímatechnikai rendszerek:

teljes klíma: a levegő hőmérsékletét, nedvességtartalmát, összetételét és nyomását egyaránt befolyásolni tudja,
fél klíma: a légállapotjelzők közül csak az egyiket (hőmérséklet vagy nedvességtartalom) tudja befolyásolni. Általában a nedvességtartalmat nem tudják a klimatizált térben garantálni a fél klíma berendezések, de biztosítják a frisslevegő ellátást.

A klímaközpontban megvalósítható levegőkezelési folyamatok:
hűtés, fűtés, nedvesítés, szárítás.

A külföldi gyakorlatban a klímatechnikai rendszereket gyakran a klímaközpontban lévő levegőkezelő elemek darabszáma alapján osztályozzák (pl. DIN). E szerint a lehetséges klímatechnikai rendszerek:

– teljes klíma (4 féle levegőkezelő elem, hűtő, fűtő, nedvesítő, szárító),
– részklíma (2-3 féle levegőkezelő elem),
– szellőztető berendezés (0-1 levegőkezelő elem).

Szükséges megjegyeznünk, hogy valamennyi esetben értelemszerűen biztosítani kell a levegő összetételét és nyomását. Ez csak folyamatos frisslevegő bejuttatással lehetséges, a komfortkövetelmények miatt továbbá gondoskodni kell a frisslevegő szűréséről. Ebből
adódóan a különböző ablakklíma, SPLIT és MULTISPLIT készülékekkel klimatizálás csak abban az esetben valósítható meg, ha külön gondoskodunk a központi frisslevegő bejuttatásáról. Ellenkező esetben csak léghűtő berendezésről beszélhetünk. A klimatizálás során a levegő állapota és összetétele megváltozik, ennek megfelelően beszélhetünk az alábbi levegő állapotokról:

• külső vagy frisslevegő: a külső térből beszívott levegő,
• szellőző levegő: a szellőztetett térbe belépő levegő,
• távozó levegő: a klimatizált térből kilépő levegő,
• visszakevert levegő: a távozó levegő egy része a külső levegővel keverve a klimatizált térbe visszajut,
• kidobott levegő: a távozó levegőnek az a hányada, melyet nem keverünk vissza.

A klimatizált térben a hazai előírások alapján előírt légállapot és összetétel paraméterek a tartózkodási zónában:

– levegő hőmérséklet: függ a helyiség rendeltetésétől, értéke általában télen 20-22°C, nyáron 24-26°C,
– levegő páratartalom: függ a helyiség rendeltetésétől, értéke általában télen 30-60%, nyáron 40-70% között. Több szakkönyv a tartományt szőkíti, mely szerint télen 40-55%, nyáron 50-60%,
– levegő sebesség: a huzathatás elkerülése miatt a levegő sebesség a tartózkodási zónában nem lehet nagyobb mint 0,25 m/s, a mai korszerű előírások a huzatérzet értékelésénél figyelembe veszik a levegő hőmérsékletét és turbulencia fokát is,
– fajlagos frisslevegő: a hazai szabványban (MSZ 04.135/1-1982) előírt kötelező frisslevegő igény:

• 20 m³/h fő dohányzás nélkül
• 30 m³/h fő dohányzás esetén.

A később megjelent MSZ 21875-2-1991 szabvány tovább pontosította az értékeket a munkavégzés jellege alapján:

• szellemi munka: 30 m³/h fő könnyű fizikai munka: 30 m³/h fő
• közepesen nehéz fizikai munka: 40 m³/h fő
• nehéz fizikai munka: 50 m³/h fő.

Szükséges megemlíteni, hogy a korszerű méretezés során lényegesen több paramétert vesznek figyelembe, pl.: ruházat, tevékenységi szint, fajlagos alapterület, aszimmetrikus sugárzás, turbulencia fok, belső levegő minőségi követelmények. Eltérő komfortfokozatú terek (A, B, C) különböztethetők meg. Az igényesebb tér (A) esetében a megengedett törések kisebbek, a feladat drágább klímatechnikai rendszerrel oldható meg. A hazai műszaki gyakorlatban még nem terjedt el az említett követelmények alkalmazása. Ugyanakkor meg kell jegyeznünk, hogy külföldi megrendelők esetében gyakori előírás adott külföldi szabványok követelményeinek (pl. DIN) teljesítése.

2. A szakmai terület paraméter határai

A helyiségben a levegő jellemzői közül az alábbiakra vonatkozóan vannak általában előírások: hőmérséklet, nedvességtartalom, levegő sebesség, turbulencia fok, szén-dioxid koncentráció, szennyezőanyag koncentráció, részecske koncentráció. Komfortterek esetében a légállapot jellemzőkre vonatkozóan vannak előírások. A komfortkövetelmények alapján megkülönböztetjük az “A”, “B” és “C” komfortfokozatú tereket. További információk a komfort menüben.

Tisztaterek esetében a levegőben lévő részecske darabszám alapján történik az osztályba sorolás. Általánosan alkalmazott előírás az USA Federal Standard 209 szerinti besorolás, mely alapján 1, 10, 100, 1 000, 10 000, 100 000 tisztasági osztályú tereket különböztetünk meg. Az osztály sorszáma megegyezik az egy köbláb levegőtérfogatban megengedett 0,5 ?m átmérőjű részecskék darabszámával.

3. A szakmai terület területi határai

A klasszikus épületgépészeti tervezési gyakorlatban a klíma- és légtechnika esetében a tervezési határ a frisslevegő beszívó keresztmetszetétől az elhasznált levegő kifúvási keresztmetszetéig terjed.
Magába foglalja továbbá a kapcsolódó hűtő- és fűtőenergia ellátó rendszert. Adatszolgáltatási kötelezettség vonatkozik az építészet, statika, elektromos, irányítástechnikai és akusztikai tervező irányában.

4. Szakmai tájékoztatás a lakosságnak, beruházóknak

Szakmai terminológia:

• SPLIT készülék: elválasztott rendszerű hűtőkészülék, egy kültéri és egy beltéri egységből áll.
• MULTI SPLIT készülék: egy kültéri egységhez 2-5 beltéri egység kapcsolódik.
• VRV, VRF készülék: egy kültéri egységhez 10-18 beltéri egység kapcsolódik.

A fenti rendszereknél a hűtési és a hőszivattyús üzem egyaránt lehetséges. A három vezetékkel kiépített VRV, VRF rendszerek esetében arra is van mód, hogy egyes helyiségek esetében hűtő, másoknál fűtő üzemmódban működjenek a beltéri egységek.

További rövidítések:

VAV: változó levegő térfogatáramú rendszerek (Variable Air Volume),

VVS: változó levegő térfogatáramú rendszerek (Variable Volumenstrom),

VRV: változó hűtőközeg térfogatáramú rendszerek (Variable Refrigerant Volume),

VRF: változó hűtőközeg térfogatáramú rendszerek (Variable Refrigerant Flow),

COP: a hőszivattyú üzemének hatásosságát fejezi ki (Coefficient of Performance) COP = leadott fűtőteljesítmény / elektromos teljesítmény felvétel

EER: a hűtőgép üzemének hatásosságát fejezi ki ( Energy Efficienci Ratio) EER = hűtőteljesítmény / elektromos teljesítmény felvétel

COP = EER + 1 ; általában igaz

A SPLIT és MULTISPLIT berendezések energia hatékonyságuk alapján osztályba sorolhatók. Az “A”- tól “G”-ig terjedő skála szerinti besorolás követelményei a nemzetközi gyakorlatban:

5. Szakmai ajánlások a szakmának

A különböző klímatechnikai rendszerek többféle módon rendszerezhetők. Ezek közül a leghasználatosabbak:

– a klímaberendezés elhelyezése alapján:
– helyi klimatizálás,
– központi klimatizálás.

– a kiszolgált tér jellege alapján:
– komfort klímaberendezés,
– technológiai klímaberendezés.

– a távozó levegő visszakeverése alapján:
– frisslevegős rendszer,
– elő-, vagy utókeveréses rendszer.

– a klimatizált térbe bejuttatott hőhordozó fajtája alapján:
– levegő hőhordozóval üzemelő rendszerek,
– levegő + víz hőhordozóval üzemelő rendszerek,
– levegő + freon hőhordozóval üzemelő rendszerek.

– a szellőző levegő térfogatáram állandósága alapján:
– állandó térfogatáramú rendszerek,
– változó térfogatáramú rendszerek,

– a klímatechnikai rendszerben alkalmazott levegő sebesség (nyomás) alapján:
– hagyományos rendszerek,
– nagynyomású (nagysebességű) rendszerek,

– az épületben kialakított zónák (pl. Északi és Déli zóna) alapján:
– zónás klímatechnikai rendszerek,
– zónák nélkül kialakított klímatechnikai rendszerek.

A központi klímatechnikai rendszerek elterjedt csoportosítása az alkalmazott hőhordozó alapján:

I. Levegő hőhordozóval üzemelő rendszerek:
– hagyományos: zónás, zóna nélküli

– nagynyomású, nagysebességű: egycsatornás, kétcsatornás

II. Levegő + víz hőhordozóval üzemelő rendszerek:
– szabadáramú ( pl. hűtőmennyezet )

– kényszeráramú: hűtőgerenda,
klíma konvektor ( ventilátoros, vagy indukciós).

III. Levegő + freon hőhordozóval üzemelő rendszerek:
– SPLIT,
– MULTISPLIT,
– VRV (VRF) rendszerek.

A központi klímatechnikai rendszerek fenti csoportosításában szereplő egyes rendszerfajták jellemző megoldásai, ill. műszaki paraméterei:

I. Levegő hőhordozóval üzemelő rendszerek:

– hagyományos rendszerek: a levegő sebessége a légcsatornában általában kisebb 10 m/s- nál, a rendszer légoldali összes ellenállása általában 300 – 800 Pa.

– nagynyomású rendszerek: a levegő sebessége a ventilátor után a légcsatornában eléri a 15 – 25 m/s értéket és a rendszer légoldali összes ellenállása jellemzően nagyobb 1 000 Pa-nál.

II. Levegő + víz hőhordozóval üzemelő rendszerek:

– szabadáramú: mennyezet vagy fal hűtő rendszerek,

kényszeráramú:
– hűtőgerenda: indukciós elven működik, növelt légoldali csatlakozási nyomás szükséges ( 80 – 180 Pa ).
– indukciós klíma konvektor: szintén indukciós elven működik, növelt légoldali csatlakozási nyomás szükséges ( 80 – 180 Pa ).
– ventilátoros klíma konvektor: elterjedt elnevezése “fan-coil” a beépített ventilátor és hűtő-fűtő hőcserélő(k) miatt. Az FC készülékek üzemelhetnek recirkulációs módon, központilag kezelt levegő hozzávezetéssel, vagy közvetlen külső levegő hozzávezetéssel.

Klimatizálás feltétele, hogy kezelt frisslevegőt juttassanak a helyiségbe. A levegőigény méretezhető a légzés illetve a belső levegő minőség követelményei alapján.

A légtechnikai rendszerek elterjedt csoportosítása:

I. Ipari pneumatikus rendszerek:
– transzport rendszerek,
– ipari szellőző és kiegészítő rendszerek,
– préslég rendszerek.

II. Szellőzés technikai rendszerek:
– természetes szellőztetéső rendszerek: gravitációs vagy szélnyomás hatására méretezett,
– mesterséges szellőztető rendszerek: szellőztető berendezés, klímaberendezés, légfűtő berendezés, léghűtő berendezés, légnedvesítő berendezés, ködtelenítő berendezés.