Chlazení nebo klimatizace

Kondenzační jednotka Qch=1800 W Technologie chlazení má svá specifika, a svojí konstrukcí a technickým řešením se odlišuje od klasických klimatizačních systémů, které pro tyto účely nejsou příliš vhodné. Princip odjímání tepla (tepelných zisků z prostoru) je samozřejmě fyzikálně stejný pro oba systémy. Každý systém ovšem pracuje v odlišném provozním režimu. Pokud nám stačí teplota v prostoru 16 °C až 18 °C, je možné použít klimatizační systém, na kterém lze nastavit 16°C a doufat, že i v provozu dosáhneme teploty 16 °C. Nenechme se ovšem zmýlit při rozhodování zda použít (nepoužit) klimatizaci i pro nižší teploty provozním jevem, kdy měřením výstupního ochlazeného vzduchu zjistíme, že jeho teplota je v rozsahu 7 °C až 12 °C. Proč nepoužít klimatizaci?

Klimatizaci pro chlazení nemůžeme použít z těchto důvodů:

  • 7 °C až 12 °C je pouze těsně na výfuku z jednotky. Se zvětšující se vzdáleností od jednotky se vzduch neustále intenzívně promíchává, a to do takové míry, že jeho průměrná teplota dosáhne max. 16 °C. A to je hodnota, kdy je systém vypnut termostatem (regulací jednotky).
  • Řídící teplota (On/Off systému) je měřena teplotním čidlem, které je pro náš účel nevhodně umístěno na vnitřní jednotce. Tento provozní poměr teplot výparníku mezi výfukem a sáním přímo souvisí s vypařovacím tlakem a s cirkulací chladiva, dále s velikostí výparníku, výkonu kompresoru, plochou kondenzátoru, průtočným množství ventilátorů a mnohé jiné.

Výrobce tedy přesně ví, proč a za jakým účelem je jeho výrobek klimatizace takto sestaven a dimenzován. Nežádoucím technickým zásahem do konstrukce a regulace klimatizačního systému můžeme některé parametry upravit tak, aby mohla chladit i pod 16 °C, ale …

Výrobci systémů uvádí mimo jiné i tzv. vypařovací teplotu. K té je vztažen a stanoven výkon výparníku, kompresoru, vstřikovacího ventilu a kondezátoru. Klimatizace o chladicím výkonu Qch=5,8 kW je pro dosažení teploty v prostoru +16 °C vyhovující, ale pro požadované teploty v prostoru např. +5 °C je již uvedený chladicí výkon nedostačující. Zjednodušeně řečeno – tentýž kompresor o chladicím výkonu Qch=5,8 kW použitý v klimatizaci, bude mít reálný chladicí výkon při použití v chladicím režimu pouze Qch= 2,6 kW. A opačně, kompresor o chladicím výkonu Qch=5,3 kW použitý pro chlazení bude mít v případě použití v klimatizaci chladicí výkon Qch=12,2 kW! Závěr tedy je – čím nižší je požadovaná teplota v prostoru, tím je obtížnější a energeticky náročnější teplo (tepelné zisky) z prostoru odejmout. Nehovoříme zde záměrně o technických omezeních kompresorů, protože kompresor určený pro komprimaci par chladiva (odpařovací teplota -10 °C) při chlazení je konstruován pro tyto specifické podmínky, a v případě použití v podmínkách panujících při klimatizačním provozu (odpařovací teplota + 7,2 °C) může dojít k mechanickému poškození (zničení ventilů, přehřátí vinutí, nedostatečné chlazení kompresoru parami chladiva, atd.).

Chlazení nebo klimatizace 01 - Výkon kompresoru pro různé vypařovací teploty

Chlazení nebo klimatizace 01 – Výkon kompresoru pro různé vypařovací teploty

Pokud se někdo přesto rozhodne upravit klimatizační systém, děje se tak nejčastěji:

  • úpravou regulace řízení klimatizačního systému (snížením hodnoty vypnutí z 16 °C na 12 °C),
  • změnou hodnoty a umístění teplotního čidla,
  • úprava teplotního čidla pro hlídání namrzání výparníku.

Abychom nemuseli zmenšovat chlazený prostor, protože jak víme, s nižší požadovanou teplotou stoupá potřeba chladicího výkonu klimatizace, bylo by teoreticky dále nutné:

  • zvýšit výkon kompresoru (nelze),
  • použít výkonnější kondenzační jednotku (nákladné),
  • vnitřní jednotku zaměnit za jednotku s vyšší plochou výparníku (nákladné).

Z výše uvedeného je zřejmé, že použití klimatizačního systému, jak v provedení Invertor (proměnný výkon), nebo „Konstant speed“, není vhodné.

Největším nepřítelem klimatizačního systému použitého pro chlazení je vliv rosného bodu na výparníku. Přesněji řečeno – rosný bod znamená vznik kondenzace vzdušné vlhkosti.

Kondenzace vlhkosti způsobí dva zásadní problémy:

Namrzání

Chlazení nebo klimatizace 02 Většina klimatizačních výparníků je pro co největší tepelnou účinnost sestavena z několika řad za sebou, a s lamelami, které mají minimální vzájemnou rozteč. V klimatizačním režimu je tvorba rosení a následně vznik kapiček na výparníku v rozumné míře, a nebrání průtoku vzduchu. Ovšem v režimu chlazení zde již vzniká mnohem více kondenzace a kapiček vody, a v případě, že se někde na výparníku vyskytne povrchová teplota 0 °C a méně, výparník začne namrzat, a vytvořený led narůstá a brání proudění vzduchu. Klimatizační výparník přestane plnit svoji funkci. Z tohoto důvodu výparníky určené pro chlazení mají větší rozteče lamel, voda zde hůře ulpívá a následně i méně namrzá, protože díky širším rozestupům lamel (i přes tvorbu ledu) zde stále může proudit vzduch. Výparník určený pro chlazení je tedy účinnější.

Zničení řídící elektroniky

Tím jak klesá teplota výparníku, začíná se postupně ochlazovat i celá vnitřní klimatizační jednotka, a dojde ke kondenzaci vlhkosti na celé jednotce. Vzniklý kondenzát zničí motor a ložiska ventilátoru, a především poškodí řídící elektroniku, která bývá umístěna ve většině případů vedle výparníku. Klimatizační jednotka není svojí konstrukcí a IP krytím odolná proti nadměrné vlhkosti a tvorbě kondenzace.

Závěr

  • použití klimatizačního (i upraveného) systému pro chlazení je nepraktické,
  • provedené nutné úpravy nezaručí bezproblémový provoz a dlouhou životnost zařízení.

Pro chlazení musí být použit na rozdíl od klimatizace:

  • větší výparník,
  • výparník větší roztečí lamel,
  • výkonnější a odolnější kompresor,
  • elektrický ohřev pro odtávání námrazy, případně pro ohřev prostoru,
  • náročnější systém řízení provozu chladicí jednotky.

Chladicí systému v porovnání s klimatizačním systémem nabízí jednoznačně:

  • větší spolehlivost a odolnost,
  • vysoký výkon a lepší účinnost,
  • efektivitu provozu.

Vstupní náklady na pořízení systému chlazení jsou z výše popsaných a uvedených důvodů vyšší.