Λύσεις — Κεφάλαιο 6Α: Το Δίκτυο των Σωληνώσεων (6-1..6-12) (σελ. 306) – ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΙΙ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 6Α: Το Δίκτυο των Σωληνώσεων (6-1..6-12)

Λύσεις στις 11 ερωτήσεις ανάκλησης θεωρίας του πρώτου μισού του κεφαλαίου 6, που καλύπτουν τα δίκτυα σωληνώσεων ψυκτικού υγρού (τύποι σωλήνων, συστήματα VRV, ρύθμιση παροχής) και τις βασικές αρχές του δικτύου σωληνώσεων νερού (είδη σωλήνων, ταχύτητα και παροχή νερού, αντικατάσταση χαλυβδοσωλήνων με χαλκοσωλήνες και εξισορρόπηση με ρυθμιστικές βάνες).

Πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα δικτύου ψυκτικού υγρού και νερού

Ερώτηση: Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των δικτύων σωληνώσεων ενός συστήματος με ψυκτικό υγρό και ενός συστήματος με νερό; Εσείς ποιο από τα δύο θα προτιμούσατε να εφαρμόζετε;

Απάντηση:

• §6-1/§6-6. «Η πρώτη μέθοδος... είναι κατάλληλη για μικρού και μεσαίου μεγέθους εγκαταστάσεις... η μελέτη ενός συστήματος με σωληνώσεις ψυκτικού υγρού είναι πολύ πιο απλή και σε μεγάλο βαθμό τυποποιημένη. Επίσης υπάρχει και τεχνική υποστήριξη...» «Η μέθοδος με τις σωληνώσεις νερού είναι περισσότερο ευέλικτη στο σχεδιασμό, στις επεκτάσεις της και στον τρόπο λειτουργίας της... Η μελέτη όμως και η επιτυχία στην κατασκευή και λειτουργία ενός συστήματος με νερό είναι αρκετά πιο δύσκολη και απαιτεί σοβαρή εμπειρία.» «...και τα δύο είναι πολύ καλά συστήματα κλιματισμού και αποδίδουν άριστα. Προϋπόθεση όμως... να μελετηθούν και κατασκευαστούν σωστά.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Δίκτυο ψυκτικού υγρού (VRV/DX) — πλεονεκτήματα: η μελέτη είναι πολύ πιο απλή και σε μεγάλο βαθμό τυποποιημένη, υπάρχει πλήρης τεχνική υποστήριξη από τις εταιρείες-κατασκευαστές (ακόμη και πλήρης εκπόνηση μελέτης), κατάλληλο για μικρές/μεσαίες εγκαταστάσεις ή για κτίρια χωρισμένα σε ανεξάρτητες ζώνες. Μειονεκτήματα: περιορισμένα (τυποποιημένα) μήκη σωληνώσεων ανά κατασκευαστή, λιγότερη ευελιξία σε σχεδιασμό/επεκτάσεις, και ευαισθησία στην ποσότητα κυκλοφορούντος ψυκτικού υγρού (περίσσεια δημιουργεί προβλήματα πίεσης στον συμπιεστή). Δίκτυο νερού — πλεονεκτήματα: μεγάλη ευελιξία στον σχεδιασμό, στις επεκτάσεις και στον τρόπο λειτουργίας, δυνατότητα να κλιματίζεται ολόκληρο μεγάλο κτίριο από ένα και μόνο ψυκτικό συγκρότημα, σχεδόν καμία δέσμευση στα μήκη κλάδων, ευκολότερος εντοπισμός διαρροών, και ανοχή σε σφάλματα παροχής (απόδοση σχεδόν αναλλοίωτη σε αποκλίσεις ±20%). Μειονεκτήματα: η μελέτη είναι πολύ πιο δύσκολη, οι τεχνικές λύσεις δεν τυποποιούνται, απαιτείται έμπειρος μηχανικός που δουλεύει ουσιαστικά μόνος του, χωρίς την έτοιμη υποστήριξη που έχει ο μελετητής VRV. Και τα δύο συστήματα, όπως τονίζει το βιβλίο, είναι πολύ καλά και αποδίδουν άριστα εφόσον μελετηθούν και κατασκευαστούν σωστά — διαφορετικά αποτυγχάνει οποιοδήποτε σύστημα. Ως προσωπική προτίμηση, ένας τεχνικός με λιγότερη εμπειρία ή για μικρές/μεσαίες εγκαταστάσεις με λίγες ζώνες θα προτιμούσε το τυποποιημένο και υποστηριζόμενο σύστημα VRV, ενώ για μεγάλα/σύνθετα κτίρια με ανάγκη ευελιξίας θα ήταν προτιμότερο το δίκτυο νερού, με την προϋπόθεση να υπάρχει η απαραίτητη τεχνογνωσία μελέτης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ψυκτικό υγρό: απλή/τυποποιημένη μελέτη, υποστήριξη κατασκευαστή, αλλά περιορισμένα μήκη & ευαισθησία σε περίσσεια ψυκτικού — Νερό: ευέλικτο σχεδιασμό/επεκτάσεις, ανοχή σε σφάλμα παροχής, αλλά δύσκολη μελέτη χωρίς τυποποίηση· προτίμηση εξαρτάται από μέγεθος/πολυπλοκότητα εγκατάστασης

Οδηγίες βιβλίου vs οδηγίες κατασκευαστή σε δίκτυο VRV

Ερώτηση: Όταν θέλετε να διαμορφώσετε το δίκτυο των σωληνώσεων ενός συστήματος VRV, θα χρησιμοποιήσετε μόνο τις οδηγίες που δίνονται σ' αυτό το βιβλίο;

Απάντηση:

• §6-3. «Ο τρόπος κατασκευής του δικτύου των σωληνώσεων ενός συστήματος VRV ποικίλλει ανάλογα με τον προμηθευτή του εξοπλισμού. Ο κανόνας που ακολουθούμε είναι: Όταν έχουμε να διαμορφώσουμε δίκτυο σωληνώσεων με ψυκτικό υγρό για κλιματιστικές μονάδες DX, ακολουθούμε αυστηρά τις τεχνικές οδηγίες της κατασκευάστριας εταιρείας του συστήματος.» «...θα περιοριστούμε μόνο στο να δώσουμε μερικές διατάξεις, τις οποίες θα πρέπει να τις μελετήσετε και να τις συζητήσετε στην τάξη...»

Σύνοψη: Όχι. Το βιβλίο δίνει μόνο τις γενικές αρχές λειτουργίας των συστημάτων VRV και ενδεικτικά παραδείγματα δικτύων από δύο διαφορετικούς κατασκευαστές, για να γίνουν κατανοητές οι βασικές αρχές διαμόρφωσης του δικτύου. Επειδή όμως ο τρόπος κατασκευής ενός δικτύου VRV ποικίλλει από κατασκευαστή σε κατασκευαστή, ο κανόνας που πρέπει πάντα να ακολουθείται στην πράξη είναι να ακολουθούνται αυστηρά οι τεχνικές οδηγίες της συγκεκριμένης κατασκευάστριας εταιρείας του εξοπλισμού που θα εγκατασταθεί (πίνακες δεικτών φόρτισης, μέγιστα μήκη σωληνώσεων, τύποι διανομέων κ.λπ.), ζητώντας αν χρειαστεί και την τεχνική υποστήριξη του προμηθευτή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Όχι — ακολουθούνται αυστηρά οι τεχνικές οδηγίες της συγκεκριμένης κατασκευάστριας εταιρείας του VRV, το βιβλίο δίνει μόνο γενικές αρχές/παραδείγματα

Αντιμετώπιση μεταβαλλόμενης ανάγκης ψυκτικού υγρού

Ερώτηση: Σε ένα δίκτυο με σωληνώσεις ψυκτικού υγρού, πώς αντιμετωπίζεται το πρόβλημα της μεταβαλλόμενης ανάγκης για ψυκτικό υγρό;

Απάντηση:

• §6-3/§6-4. «Το σύστημα VRV επιλύει ακριβώς αυτό το πρόβλημα, με τη δυνατότητα του ψυκτικού συγκροτήματος να τροφοδοτεί το δίκτυο των σωληνώσεων με μεταβαλλόμενη παροχή ψυκτικού υγρού.» «Βασικά αυτό που χρησιμοποιείται είναι ο μηχανισμός μετατροπής συχνότητας (frequency inverter)... Τα σημεία με τα οποία μπορούμε να επέμβουμε... είναι: Ο συμπιεστής του ψυκτικού υγρού· Ο ανεμιστήρας του συμπυκνωτή... Με την αλλαγή της ρύθμισης της εκτονωτικής βαλβίδας· Με τη λειτουργία συστήματος by pass...»

Σύνοψη: Το πρόβλημα αντιμετωπίζεται με την εγκατάσταση συστημάτων μεταβλητής παροχής ψυκτικού υγρού (VRV), στα οποία το κεντρικό ψυκτικό συγκρότημα (εξωτερική μονάδα) μπορεί να τροφοδοτεί το δίκτυο με μεταβαλλόμενη ποσότητα ψυκτικού υγρού ανάλογα με τις πραγματικές ανάγκες φορτίου. Ο βασικός μηχανισμός είναι ο μηχανισμός μετατροπής συχνότητας (frequency inverter), που εφαρμόζεται στον συμπιεστή και στον ανεμιστήρα του συμπυκνωτή (μεταβάλλοντας τη συχνότητα του ρεύματος μεταβάλλονται οι στροφές και άρα η παροχή/ισχύς). Συμπληρωματικά χρησιμοποιούνται η αλλαγή ρύθμισης της εκτονωτικής βαλβίδας και, σε ακραίες περιπτώσεις (αφού εξαντληθούν τα άλλα περιθώρια), σύστημα by pass, όπου μέρος του ψυκτικού υγρού πηγαίνει στον εξατμιστή και μέρος επιστρέφει σε δοχείο συγκέντρωσης. Το σύστημα ελέγχου αντιλαμβάνεται την αλλαγή φορτίου (π.χ. από μεταβολή της πτώσης πίεσης) και επεμβαίνει αυτόματα στα προγραμματισμένα σημεία ρύθμισης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Με σύστημα VRV: inverter σε συμπιεστή & ανεμιστήρα συμπυκνωτή + ρύθμιση εκτονωτικής βαλβίδας + by pass, ελεγχόμενα αυτόματα από το σύστημα ελέγχου

Ονομαστική vs πραγματική διάσταση χαλυβδοσωλήνων

Ερώτηση: Τι σχέση έχει η ονομαστική διάσταση των χαλυβδοσωλήνων με τις πραγματικές τους διαστάσεις;

Απάντηση:

• §6-7, Παρατήρηση. «Η ονομαστική διάμετρος στους χαλυβδοσωλήνες δεν έχει καμία απολύτως σχέση με την πραγματική. Πρόκειται απλά για μία ονομασία. Π.χ. ο σωλήνας 1/2" ή Φ15 έχει εξωτερική διάμετρο 21,3 mm. Η εσωτερική διάμετρος, αν ο σωλήνας είναι βαρέως τύπου είναι 14,8 mm ή αν είναι ημιβαρέως είναι 16 mm.»

Σύνοψη: Καμία απολύτως σχέση. Η ονομαστική διάσταση ενός χαλυβδοσωλήνα είναι απλώς μια συμβατική ονομασία, χωρίς να αντιστοιχεί στην πραγματική του διάμετρο. Για παράδειγμα, ο σωλήνας ονομαστικής διάστασης 1/2" (ή Φ15) έχει στην πραγματικότητα εξωτερική διάμετρο 21,3 mm, με εσωτερική διάμετρο 14,8 mm (βαρέως τύπου) ή 16 mm (ημιβαρέως/μέσου τύπου) — τιμές πολύ διαφορετικές από αυτό που θα υπέθετε κανείς από το «1/2 ίντσας». Επειδή η ονομασία αυτή δεν συμμετέχει σε κανέναν υπολογισμό, δεν δημιουργεί πρακτικό πρόβλημα, παρά το ότι έχει επικρατήσει η χρήση της σε ίντσες στην αγορά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Καμία σχέση — απλή συμβατική ονομασία (π.χ. 1/2"=Φ15 έχει εξωτ. διάμετρο 21,3 mm, εσωτ. 14,8-16 mm)

Ίντσες vs mm στους χαλυβδοσωλήνες υπό το σύστημα SI

Ερώτηση: Επειδή δουλεύουμε στο σύστημα SI, κατά τη γνώμη σας, μας δημιουργείται κάποιο πρόβλημα ονομάζοντας τους χαλυβδοσωλήνες με την ονοματική τους διάσταση σε ίντσες; Κρίνετε ότι θα ήταν απαραίτητο να προσαρμοστεί σταδιακά η αγορά στη χρήση της ονομασίας τους σε mm;

Απάντηση:

• §6-7. «Στη συνέχεια του βιβλίου, θα χρησιμοποιούμε για τους χαλυβδοσωλήνες την ονομασία σε ίντσες, επειδή έχει επικρατήσει πλήρως στην αγορά. Αυτό δεν μας δημιουργεί πρόβλημα επειδή, όπως είπαμε, πρόκειται απλά για ένα όνομα που δεν μας υποδηλώνει τίποτε σχετικά με τις διαστάσεις και ούτε συμμετέχει σε κάποιον υπολογισμό. Την ονομασία τους σε mm ελάχιστοι τη γνωρίζουν.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην πράξη δεν δημιουργείται ουσιαστικό πρόβλημα, γιατί η ονομασία σε ίντσες είναι απλώς ένα καθιερωμένο εμπορικό όνομα που δεν εκφράζει καμία πραγματική διάσταση (βλ. προηγούμενη ερώτηση) και δεν χρησιμοποιείται σε κανέναν τεχνικό υπολογισμό — αρκεί ο χρήστης να ανατρέχει στους αντίστοιχους πίνακες (π.χ. πίνακας 6-4) για τις πραγματικές διαστάσεις. Επιπλέον, η ονομασία σε ίντσες έχει επικρατήσει τόσο πλήρως στην ελληνική αγορά που ελάχιστοι τεχνικοί γνωρίζουν καν την αντίστοιχη ονομασία σε mm. Ως προς το αν θα ήταν σκόπιμη μια σταδιακή προσαρμογή της αγοράς σε ονομασίες SI (mm): θεωρητικά θα εναρμόνιζε την ορολογία με το υπόλοιπο σύστημα SI που χρησιμοποιείται στις υπόλοιπες τεχνικές μελέτες, αλλά στην πράξη δεν είναι επιτακτική ανάγκη, αφού δεν προκύπτει κανένα τεχνικό λάθος από τη χρήση των ίντσων ως απλής ονομασίας — μια τέτοια αλλαγή θα ήταν κυρίως ζήτημα τυποποίησης/συνήθειας της αγοράς και όχι ανάγκη ασφάλειας ή ακρίβειας υπολογισμών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Δεν δημιουργείται τεχνικό πρόβλημα (η ονομασία σε ίντσες δεν συμμετέχει σε υπολογισμούς)· προσαρμογή σε mm θα ήταν ζήτημα τυποποίησης/συνήθειας, όχι τεχνική αναγκαιότητα

Αντιστοιχία διαμέτρων χαλυβδοσωλήνα-χαλκοσωλήνα

Ερώτηση: Όταν θέλετε να αλλάξετε ένα παλαιό δίκτυο χαλυβδοσωλήνων με χαλκοσωλήνες, τι αντιστοιχία διαμέτρων θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε;

Απάντηση:

• §6-10, Πίνακας 6-6. «...θα πρέπει κανονικά να εκπονείται μελέτη μηχανικού. Για γρήγορες λύσεις... μπορεί να εφαρμόζεται και ο παρακάτω πίνακας: 1/2"→16x1(οριακά)/18x1(προτιμότερος), 3/4"→22x1, 1"→28x1,5, 1 1/4"→35x1,5(οριακά)/42x1,5(προτιμότερος), 1 1/2"→42x1,5, 2"→54x2, 2 1/2"→76,1x2, 3"→88,9x2.»

Σύνοψη: Επειδή δεν υπάρχει πλήρης αντιστοίχηση χαλυβδοσωλήνων-χαλκοσωλήνων, κανονικά θα πρέπει να εκπονείται μελέτη μηχανικού. Για γρήγορες λύσεις (σε μικρές/μεσαίες εγκαταστάσεις ή όπου δεν υπάρχουν σχέδια) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο πίνακας (6-6) του βιβλίου: χαλυβδοσωλήνας 1/2" αντικαθίσταται οριακά με χαλκοσωλήνα 16×1 (προτιμότερος ο 18×1)· 3/4" με 22×1· 1" με 28×1,5· 1 1/4" οριακά με 35×1,5 (προτιμότερος ο 42×1,5)· 1 1/2" με 42×1,5· 2" με 54×2· 2 1/2" με 76,1×2· 3" με 88,9×2. Δεν πρέπει να επιλέγεται αυθαίρετα μικρότερη διάμετρος μόνο επειδή ο χαλκός έχει μικρότερη αντίσταση στη ροή, γιατί το δίκτυο μπορεί να καταστεί ανεπαρκές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Πίνακας 6-6: 1/2"→16x1/18x1, 3/4"→22x1, 1"→28x1,5, 1 1/4"→35x1,5/42x1,5, 1 1/2"→42x1,5, 2"→54x2, 2 1/2"→76,1x2, 3"→88,9x2 — αλλιώς μελέτη μηχανικού

Σχέση ταχύτητας νερού μέσα στους σωλήνες

Ερώτηση: Ποια είναι η σχέση που δίνει την ταχύτητα του νερού μέσα στους σωλήνες;

Απάντηση:

• §6-8. «Η ταχύτητα του νερού Vw, μέσα από ένα σωλήνα, διατομής Α, γενικά δίδεται από τη σχέση: Vw = Qw/A (6-1)... Βάσει της παραπάνω σχέσης στο σύστημα SI, καταλήγουμε στην πολύ εύχρηστη σχέση: Vw = 1300·Qw/Di² (6-2), όπου Qw η παροχή σε L/s, Di η εσωτερική διάμετρος σε mm.»

Σύνοψη: Γενικά, η ταχύτητα του νερού Vw μέσα από σωλήνα διατομής Α δίνεται από τη σχέση Vw = Qw/A (σχέση 6-1), όπου Qw η παροχή μέσω του σωλήνα σε m³/s και Α η διατομή του σωλήνα σε m². Βάσει αυτής, στο σύστημα SI προκύπτει η πιο εύχρηστη μορφή Vw = 1300·Qw/Di² (σχέση 6-2), όπου Qw η παροχή σε L/s και Di η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα σε mm (βάσει του πίνακα 6-4). Ο συντελεστής 1300 είναι στρογγυλοποίηση του ακριβούς 1273 = 1000×(4/π), που προκύπτει από τις μετατροπές μονάδων και τη γεωμετρία του κύκλου (εμβαδόν διατομής = πD²/4).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Vw = Qw/A (6-1) γενικά· πρακτικά Vw = 1300·Qw/Di² (6-2) με Qw σε L/s και Di σε mm

Σχέσεις δυναμικότητας σωλήνα σε ισχύ

Ερώτηση: Ποιες είναι οι σχέσεις που μας δίνουν, κατά προσέγγιση, τη δυναμικότητα ενός σωλήνα σε παρεχόμενη ψυκτική ή θερμαντική ισχύ; Εξηγήστε πώς προέκυψαν αυτές οι σχέσεις.

Απάντηση:

• §6-9. «...ένας εύκολος τρόπος για τον γρήγορο υπολογισμό της ψυκτικής ισχύος ή της θερμαντικής ισχύος στον κλιματισμό, σε kW, είναι ο εξής: Για την ψύξη: q ≈ 20 x Qw (6-5)· Για τη θέρμανση: q ≈ 40 x Qw (6-6).» «Στην ψύξη, για Δt = 5°C, προκύπτει cp . Δt = 4,2 x 5 ≈ 20. Αντίστοιχα στη θέρμανση... προκύπτει cp . Δt = 4,2 x 12 ≈ 40.»

Σύνοψη: Οι πρακτικές σχέσεις είναι q ≈ 20 × Qw για την ψύξη (σχέση 6-5) και q ≈ 40 × Qw για τη θέρμανση (σχέση 6-6), όπου Qw η παροχή νερού σε L/s και q η ισχύς σε kW. Προέκυψαν από τη βασική σχέση qt = cp·Qw·Δt (σχέση 6-3), αντικαθιστώντας την ειδική θερμότητα του νερού cp = 4,2 kJ/kgK και τις συνήθεις τιμές πτώσης θερμοκρασίας Δt: στην ψύξη, με Δt = 5°C, το γινόμενο cp·Δt = 4,2×5 ≈ 20· στη θέρμανση, με μεγαλύτερο Δt (της τάξης του 10-12°C), το γινόμενο cp·Δt ≈ 40. Έτσι ο συντελεστής 20 (ή 40) ενσωματώνει ήδη την ειδική θερμότητα και τη συνήθη πτώση θερμοκρασίας, ώστε να υπολογίζεται γρήγορα η ισχύς γνωρίζοντας μόνο την παροχή, χωρίς να χρειάζεται να ξαναϋπολογίζεται κάθε φορά το γινόμενο cp·Δt.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• q≈20·Qw (ψύξη) και q≈40·Qw (θέρμανση) — προκύπτουν από qt=cp·Qw·Δt με cp=4,2 kJ/kgK και τις συνήθεις τιμές Δt (≈5°C ψύξη, ≈10-12°C θέρμανση)

Σχέση παροχής νερού μέσα από ΚΜ

Ερώτηση: Ποια είναι η σχέση υπολογισμού της απαιτούμενης παροχής νερού μέσα από μία ΚΜ;

Απάντηση:

• §6-9. «Η σχέση (6-3), επιλυόμενη ως προς την παροχή νερού, μας δίνει τη σχέση υπολογισμού της παροχής: Qw = qt/(cpΔt) (6-4)»

Σύνοψη: Η απαιτούμενη παροχή νερού μέσα από μία ΚΜ υπολογίζεται από τη σχέση Qw = qt / (cp·Δt) (σχέση 6-4), που προκύπτει επιλύνοντας ως προς Qw τη βασική σχέση qt = cp·Qw·Δt (σχέση 6-3). Εδώ qt είναι η ολική απόδοση (ψυκτική ή θερμαντική ισχύς) του μηχανήματος σε kW, cp = 4,2 kJ/kgK η ειδική θερμότητα του νερού και Δt η επιθυμητή πτώση θερμοκρασίας του νερού κατά τη διέλευσή του μέσα από την ΚΜ (συνήθως 5°C το καλοκαίρι, 10°C τον χειμώνα).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Qw = qt/(cp·Δt), cp=4,2 kJ/kgK

Διαφορετικές παροχές νερού χειμώνα/καλοκαίρι — δεν ισχύει το ίδιο για ψυκτικό υγρό

Ερώτηση: Τι κάνουμε όταν μας προκύπτουν άλλες παροχές νερού το χειμώνα και άλλες το καλοκαίρι; Μπορεί να ακολουθηθεί η ίδια λύση και στα δίκτυα των σωληνώσεων ψυκτικού υγρού; Εξηγήστε την απάντησή σας.

Απάντηση:

• §6-9, Παράδειγμα & Ερώτηση 1. «Προφανώς θα πρέπει να λάβουμε τη μεγαλύτερη από τις δύο παροχές...» «Δεν θα υπάρξει πρόβλημα καλής λειτουργίας της ΚΜ κατά το χειμώνα, αφού επιλέξαμε να μελετήσουμε το δίκτυο με την παροχή νερού που απαιτείται για το καλοκαίρι; ΑΠΑΝΤΗΣΗ: Με το νερό όχι. Απλά η μονάδα θα λειτουργήσει με άλλο Δt...»
• §6-9, Σημείωση. «Το ίδιο δεν ισχύει για το δίκτυο με ψυκτικό υγρό. Στην περίπτωση που κυκλοφορεί ψυκτικό υγρό σε πολύ μεγαλύτερη ποσότητα της απαιτούμενης θα έχουμε σοβαρό πρόβλημα... Γι' αυτό, στις μεγάλες εγκαταστάσεις κλιματισμού, λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα για τη μείωση της ποσότητας του ψυκτικού υγρού το χειμώνα, όπως π.χ. η τοποθέτηση δοχείου συγκέντρωσης του πλεονάζοντος ψυκτικού υγρού (receiver). Το σύστημα VRV φυσικά δεν αντιμετωπίζει τέτοιο πρόβλημα...»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο δίκτυο νερού, όταν προκύπτουν διαφορετικές απαιτούμενες παροχές το καλοκαίρι και τον χειμώνα (λόγω διαφορετικού Δt σχεδιασμού), για τη διαστασιολόγηση των σωλήνων λαμβάνεται πάντα η μεγαλύτερη από τις δύο παροχές. Αυτό δεν δημιουργεί πρόβλημα λειτουργίας στην περίοδο με τη μικρότερη ισχύ (π.χ. τον χειμώνα, αν σχεδιάσαμε με τη θερινή παροχή)· η ΚΜ απλά θα λειτουργήσει με διαφορετικό (μεγαλύτερο) Δt, το οποίο μπορεί να ρυθμίζεται αυτόματα (π.χ. μέσω τρίοδης βάνας) ή, αν δεν υπάρχει τέτοιος αυτοματισμός, να διακόπτεται περιοδικά η λειτουργία του ανεμιστήρα της ΚΜ με εντολή του θερμοστάτη χώρου. Η ίδια λύση (σχεδιασμός στη μέγιστη παροχή, λειτουργία με μεταβλητό Δt) ΔΕΝ μπορεί να εφαρμοστεί με τον ίδιο τρόπο στα δίκτυα ψυκτικού υγρού, γιατί εκεί η περίσσεια ρευστού δεν είναι αθώα: αν κυκλοφορεί ψυκτικό υγρό σε πολύ μεγαλύτερη ποσότητα από την απαιτούμενη, δημιουργείται σοβαρό πρόβλημα (π.χ. ανάπτυξη πολύ μεγάλων πιέσεων στον συμπιεστή). Γι' αυτό, στις μεγάλες εγκαταστάσεις με σωληνώσεις ψυκτικού υγρού, λαμβάνονται ειδικά μέτρα για τη μείωση της ποσότητας κυκλοφορούντος ψυκτικού υγρού τον χειμώνα, όπως η τοποθέτηση δοχείου συγκέντρωσης του πλεονάζοντος ψυκτικού υγρού (receiver). Στα συστήματα VRV το πρόβλημα αυτό εκλείπει, αφού το ίδιο το σύστημα ρυθμίζει αυτόματα την ακριβή ποσότητα κυκλοφορούντος ψυκτικού υγρού ανάλογα με τις πραγματικές ανάγκες φορτίου τη δεδομένη στιγμή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Νερό: επιλέγουμε τη μεγαλύτερη παροχή, η άλλη εποχή λειτουργεί με άλλο Δt (τρίοδη βάνα/διακοπή ανεμιστήρα) — ΔΕΝ ισχύει το ίδιο στο ψυκτικό υγρό: περίσσεια δημιουργεί πρόβλημα πίεσης στον συμπιεστή, χρειάζεται receiver ή αυτόματη ρύθμιση (VRV)

Μείωση παροχής ΚΜ κατά ποσοστό vs μείωση απόδοσης

Ερώτηση: Αν μειώσουμε την παροχή μίας ΚΜ κατά ένα ποσοστό, π.χ. κατά 20%, θα μειωθεί και η απόδοσή της ανάλογα; Ναι ή όχι και γιατί;

Απάντηση:

• §6-9, Ερώτηση 2. «Αν τελικά δεν έχω αυτή την παροχή του νερού και έχω 20% λιγότερη, θα μειωθεί κατά 20% και η απόδοση της ΚΜ;... ΑΠΑΝΤΗΣΗ: Όχι. Η απόδοση της κλιματιστικής μονάδας θα μειωθεί πολύ λιγότερο. Τυπική τιμή είναι 4 φορές λιγότερο, δηλαδή 20/4 = 5%... Ο λόγος που έχουμε μεγαλύτερη πτώση Δt, όταν μειώνεται η παροχή του νερού, είναι επειδή μαζί με την παροχή πέφτει και η ταχύτητα της ροής, οπότε ο χρόνος παραμονής του νερού μέσα στην ΚΜ γίνεται μεγαλύτερος...» «Η απόδοση μίας κλιματιστικής μονάδας που τροφοδοτείται με νερό σχεδόν δεν επηρεάζεται από μικρές διακυμάνσεις της παροχής του νερού. Σφάλμα στην παροχή νερού κατά 20% είναι ασήμαντο.»

Σύνοψη: Όχι, η απόδοση δεν μειώνεται ανάλογα (δηλαδή δεν πέφτει κατά 20%). Μειώνεται πολύ λιγότερο — τυπικά περίπου 4 φορές λιγότερο, δηλαδή μία μείωση παροχής 20% προκαλεί μείωση απόδοσης της τάξης μόνο του 20/4 = 5%. Ο λόγος είναι ότι, όταν μειώνεται η παροχή του νερού, μειώνεται ταυτόχρονα και η ταχύτητα ροής μέσα στην ΚΜ, οπότε αυξάνεται ο χρόνος παραμονής του νερού μέσα σε αυτήν· έτσι ο ανεμιστήρας της ΚΜ έχει στη διάθεσή του περισσότερο χρόνο για να αποσπάσει επιπλέον θερμότητα ανά μονάδα μάζας ρευστού, δηλαδή αυξάνεται αντισταθμιστικά το Δt του νερού, μειώνοντας έτσι σημαντικά την απώλεια απόδοσης που θα περίμενε κανείς. Αντίστοιχα, σε αύξηση της παροχής κατά ένα ποσοστό, η αύξηση της απόδοσης είναι ακόμη μικρότερη αναλογικά (π.χ. μόλις 3-4% για αύξηση παροχής 20%), και πέρα από κάποιο σημείο η απόδοση παύει πρακτικά να αυξάνεται όσο κι αν αυξάνεται η παροχή. Συνολικά, μικρές διακυμάνσεις παροχής νερού (π.χ. ±20%) θεωρούνται πρακτικά ασήμαντες για την απόδοση μιας κλιματιστικής μονάδας με νερό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Όχι ανάλογα· μείωση απόδοσης ≈4 φορές μικρότερη (20% παροχή → ≈5% απόδοση), γιατί αυξάνεται αντισταθμιστικά το Δt (μεγαλύτερος χρόνος παραμονής νερού στην ΚΜ)