Disseny de sistemes de climatització d’edificació: matisos i fases importants del disseny

Alexey Dedyulin
Consultat per un especialista: Alexey Dedyulin
Publicat per Kristina Skoritskaya
Darrera actualització: Gener 2024

És difícil desacord que mantenir una temperatura ambient confortable i un bon intercanvi d’aire és la base d’un microclima normal en un edifici amb qualsevol propòsit. La tecnologia i els equipaments de clima moderns per millorar els treballs de ventilació poden crear una atmosfera còmoda en una habitació en pocs minuts, amb la temperatura adequada i un llindar d’humitat acceptable.

Tanmateix, la simple instal·lació de qualsevol model d’aire condicionat que us agradi no sempre pot solucionar el problema de la temperatura de l’aire excessivament alta, d’acord? Per tant, el disseny professional i competent dels sistemes de climatització d’edificació és el primer pas abans de comprar aquest equipament. La selecció de l’equip òptim i la seva instal·lació al lloc adequat permetrà refredar o escalfar l’aire amb el menor consum d’energia i tenir en compte les necessitats de tots els presents a la sala.

En aquest material considerarem les etapes principals de la creació d’un projecte per a un sistema de climatització eficaç, entendrem els càlculs que cal fer durant la planificació i aprendrem a elaborar l’esquema correcte per al control de la temperatura de l’aire.

La necessitat de climatització

El sistema condicionament com ventilaciójuga un paper important en el manteniment d’un ambient confortable per a la vida i la feina de les persones. L’aire massa calent afecta greument el benestar i el rendiment d’una persona, per la qual cosa encara cal tenir cura del microclima de l’habitació i la direcció del moviment de les masses d’aire en l’etapa de construcció o reparació de l’edifici.

A més d’influir sobre les persones, la temperatura i la humitat també es reflecteixen en el funcionament d’equips a oficines o sales de producció.Les temperatures altes augmenten la càrrega de l'equip, cosa que pot causar danys en certs components.

Taller de torn
Les altes temperatures afecten no només els motors de la màquina. Els equips moderns equipats amb electrònica sofisticada són sensibles a les condicions de temperatura.

Mantenir la temperatura adequada també pot convertir-se en la base de la seguretat. L’emmagatzematge de certs materials a les habitacions amb aire excessivament escalfat és simplement inacceptable. Per reduir la probabilitat d’un incendi, el sistema de refrigeració de l’aire ha de funcionar correctament i compensar totalment l’excés de calor intern i extern.

Per què cal elaborar un projecte?

El compliment dels estàndards necessaris i el càlcul precís de la càrrega del sistema de climatització permet evitar als usuaris una gran quantitat de problemes. En el procés de creació del pla es tenen en compte un gran nombre de factors que poden afectar l’eficiència dels equips. Sense tenir en compte aquests matisos, el funcionament de les parts del sistema de climatització pot tenir una eficiència inacceptablement baixa.

Un enfocament competent per crear un projecte permet implementar tasques clau que inclouen:

  • mantenir la temperatura i la humitat òptimes a l’edifici;
  • selecció dels equips de climatització i ventilació més adequats;
  • la capacitat de configurar la temperatura multizone;
  • funcionament suau de l’equip, que contribueix a la seva resistència al desgast;
  • organització de la direcció correcta del flux d'aire;
  • consum d’energia extremadament baix per aconseguir condicions de temperatura especificades, etc.

A l’hora de dissenyar, també es tenen en compte les característiques estètiques de la instal·lació de l’aire condicionat. El sistema de refrigeració per aire es pot inscriure en filigrana a l’interior, si s’aborda la seva integració a la sala amb competència i experiència.

Instal·lació invisible de l’aire condicionat
L’aire condicionat estèticament pot ser gairebé invisible per als clients i no afecta absolutament la idea general del disseny d’interiors

No heu de saltar-vos de la fase de planificació del sistema de climatització, ja que és un pla clar que permet desenvolupar un concepte eficaç per refredar qualsevol habitació o tot l’edifici, preparar els dibuixos i les tasques específiques necessàries per a equips d’instal·lació, electricistes i altres especialistes.

Tipus d’aire condicionat

Els càlculs i les característiques específiques de l’habitació afecten l’elecció de l’aire condicionat. En cadascun d’ells s’utilitzen determinats models d’aire condicionat, que es poden dividir en tres grans tipus: domèstics, industrials, comercials.

Els sistemes es divideixen en els següents tipus:

Per a ús domèstic, multizone sistemes de divisió i sistemes multisplit. La diferència principal entre aquests complexos és el nombre d’unitats interiors d’equips.

Sistema de divisió implica la presència d'una unitat de refrigeració interna, multisplit - cinc, i endins complex multizona S'integren de 10 a 15 enllaços, que funcionen gràcies a una unitat exterior molt potent.

Diagrama d’un sistema de climatització de diverses zones
El sistema de climatització multizona és una de les maneres més efectives de refredar l’aire en diversos locals a causa del funcionament independent de les unitats interiors i de la potència de la unitat externa

La preparació d’un pla per a un sistema de climatització eficient es basa en el càlcul del balanç d’aire calent, tenint en compte tots els factors clau que afecten el microclima dins de l’edifici.

El disseny està subjecte a documents normatius, té en compte els requisits sanitaris, arquitectònics, d’incendis i altres requisits.

Càlculs per a la planificació del sistema

Per seleccionar la potència òptima de la unitat de treball exterior i calcular el nombre d’edificis d’habitatges, es tindrà en compte la càrrega tèrmica interna i externa de l’edifici.

Les càrregues de calor internes sempre són positives i representen la calor de les persones que viuen a la casa, la producció d’energia tèrmica a partir d’electrodomèstics i fonts de llum. A les instal·lacions comercials o d’oficines, la calor procedent d’equips que consumeixen energia s’afegeix a aquesta càrrega al sistema d’aire condicionat, en edificis industrials - transferència de calor procedent de líquids calents, equips, així com calor generada durant reaccions químiques.

Les càrregues de calor externes poden tenir característiques negatives i positives. Per tant, la càrrega externa és un augment de calor o pèrdua de calor.

Pèrdua de calor i augment de calor a l’habitació
Es mostra clarament en el diagrama anterior conductors de pèrdua i calor de calor. Les fletxes vermelles indiquen fluxos de pèrdua de calor, les fletxes blaves indiquen la penetració del fred en un edifici

Les fonts d'aquesta càrrega de calor són:

  • la llum del sol penetrant a través de finestres de doble vidre;
  • calor o fred, els conductors dels quals són parets, estructures de finestres, sòl, sostre i sostre;
  • Pèrdua de calor i augment de calor de la ventilació d’aire fresc.

Els indicadors quantitatius del mateix tipus de càrrega de calor externa poden variar de càrregues positives a negatives durant el dia, per exemple, amb una gran amplitud de la diferència de temperatures de l'aire de dia i de nit, i de temporada a temporada. Per exemple, a l’estiu, la diferència de temperatura al carrer i a l’habitació és insignificant, de manera que la calor penetra a l’edifici amb més facilitat. A l’hivern es produeix el procés invers, en què la calor deixa l’estructura més ràpida.

El càlcul de la balança d’aire calent permet triar l’equip adequat i planificar el lloc adequat per instal·lar l’aire condicionat.

Diagrama de pèrdues de calor en un edifici residencial
Els climatitzadors moderns són capaços d’escalfar de manera important l’aire si cal. Per tant, a l’hora de dissenyar un sistema d’aire condicionat, és important tenir en compte les àrees principals on s’observen pèrdues de calor elevades.

Per calcular els factors clau que afecten la ingesta i la pèrdua de calor, cal tenir en compte:

  • característiques climàtiques de la zona;
  • materials dels quals està construït l'edifici;
  • gruix de paret i presència d’aïllament;
  • el nombre de càmeres d'una finestra de doble vidre i l'eficiència energètica general d'un disseny de finestres;
  • orientació de l’edifici cap als punts cardinals;
  • la presència d’equips i maquinàries que produeixen calor durant l’operació;
  • el nombre de persones que viuen o s’hi allotgen regularment a l’habitació;
  • nombre d’habitacions d’un apartament o casa, etc.

A partir d’això, és fàcil entendre que només un professional amb experiència pugui apropar-se al pla del futur sistema d’aire condicionat de la forma més precisa i correcta possible, ja que en el procés de preparació del projecte és necessari preveure massa matisos específics.

Etapes de disseny

La preparació del pla de treball necessari es duu a terme en dues etapes consecutives, incloent la preparació de tots els càlculs, estimacions, tasques tècniques necessàries per a especialistes en camps relacionats i la selecció d’un model d’equips adequat.

Etapa 1: preparació de càlculs i tasques

La preparació consisteix en conèixer l’edifici, la seva ubicació, les característiques de la construcció i altres factors.

Els especialistes elaboren un estudi de viabilitat, a partir del qual es selecciona aproximadament el tipus de sistema de climatització. Aquest últim es descriu de manera simplificada.

Diagrama simplificat per a un estudi de viabilitat d’un sistema de climatització
El diagrama simplificat mostra les parts clau del sistema de climatització, les unitats de distribució de refrigerants i les principals unitats de control del clima

El mestre ofereix equips potencialment eficaços que satisfan les necessitats dels locals en termes de característiques bàsiques:

  • poder;
  • fred, calor i capacitat d’aire.

Després d’això, s’elabora una estimació del treball futur. Si el projecte d’estudi de viabilitat satisfà al propietari de l’edifici o l’apartament, la fase preparatòria passa a la fase de treball.

Etapa 2: selecció d'equips adequats

En aquesta fase, el disseny es basa en càlculs precisos, tenint en compte la càrrega de calor interna i externa, les característiques tèrmiques de l’objecte. Es realitzen càlculs de manera individual per a cada habitació, després de la qual cosa es coneix amb precisió la calor excessiva a cada zona. A partir d’aquestes dades, es selecciona l’equip necessari per compensar les càrregues tèrmiques.

Després d’escollir l’equip, s’inicia el disseny dels llocs d’instal·lació dels aparells d’aire condicionat, es proporciona una disposició de conductes d’aire, es prepara un pla de treball tècnic per a l’equip d’instal·lació, electricistes.

Tots els materials preparats es lliuren al client i al proveïdor d'equips de climatització. Després de la instal·lació, és recomanable realitzar treballs de posada en servei que ajudin a configurar el funcionament dels equips.

Què està carregat d’autodissenyar-se?

Sense experiència i coneixements adequats, és bastant difícil redactar personalment un complex per a la climatització.

Si no teniu en compte almenys un factor, per exemple, l’orientació de l’apartament cap al costat nord o la presència de finestres de doble vidre amb baixa eficiència d’emmagatzematge de calor, tot el sistema de climatització funcionarà de manera ineficient.

Estalvi d’energia en finestres de plàstic
Els indicadors d’estalvi d’energia de les finestres metàl·liques de plàstic depenen de molts factors: el nombre de cambres, la presència de ruixats especials, etc. Per tant, és bastant difícil calcular per si mateix la pèrdua de calor i l’entrada de calor.

A més, els equips climàtics poden ser sotmesos a càrregues més severes, ja que en el procés de condicionament, els equips hauran de compensar constantment els rebuts tèrmics no tinguts en compte pel dissenyador.

En general, qualsevol deficiència en el projecte redactat pot comportar problemes greus:

  • funcionament injustificat de l’aire condicionat en una habitació, mentre que la majoria de les llars es troben en altres habitacions;
  • despeses electricitat, que es dedica a suprimir la calor que no es compta de la il·luminació o dels equips;
  • la impossibilitat de control de la temperatura de la zona;
  • compra d'equips massa potents o poc eficients;
  • desgast ràpid oavaria nodes del sistema de divisió per excés de càrrega, etc.

Per tant, l'elaboració d'un esquema de climatització, fins i tot per a cases o oficines petites, hauria de confiar-se als professionals.

Estalviar diners en disseny pot suposar costos raonables durant l'operació de l'equip.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

El professor en descriu en detall cinc tipus de sistemes de climatització més comuns, les seves característiques, diferències i capacitats:

L’enginyer de ventilació i climatització rep el dispositiu bàsic dels sistemes de climatització i les recomanacions per triar el tipus adequat:

Un enfocament professional de la climatització dels edificis permet proporcionar la temperatura, la neteja, la humitat i la mobilitat de l’aire necessàries, que determinin el benestar i el rendiment de les persones, el funcionament d’equipaments complexos, la seguretat dels mobles o de certs materials.

El procés de disseny és bastant complex i requereix molt de temps, per la qual cosa cal abordar-lo amb molta responsabilitat. Per això, no us heu de dedicar a la planificació, sinó seleccionar prèviament un equip de professionals amb experiència, una reputació positiva i accés a aquests càlculs.

Encara teniu dubtes sobre el disseny dels sistemes de climatització? Pregunteu-los als nostres experts i altres visitants del lloc a la secció de comentaris. Deixa els teus comentaris, comparteix experiències, participa en la discussió.

Va resultar útil l’article?
Gràcies pels vostres comentaris
No (0)
Gràcies pels vostres comentaris
(0)

Piscines

Bombes

Escalfament