Sisteme de aer conditionat

Sisteme de aer conditionat

Aparatele de aer conditionat

Aparatele de aer conditionat variaza de la cele mai simple, care deservesc unei singure incaperi, la cele mai complexe care sunt folosite pentru mai multe camere sau chiar pt o caldire. Am avut posibilitatea sa asist sau chiar sa ajut la montarea, apoi punerea in functiune a aparatelor din ambele categorii. Aparatele de aer conditionat sunt formate dintr-o unitate interioara si una exterioara, dar sunt si aparate care au mai multe unitati interioare.

Aparatul cel mai des intalnit este cel de apartament care este de tip "split". Poate sa fie simplu (cu o singura unitate) sau dublu (cu doua unitati interioare). Sunt mai ieftine, se pot monta in cateva ore, sunt folosite mai mult vara, pentru un mediu ambient mai racoros.

In imagine este prezentat un aparat de tip "split" simplu, de incapere, sau "mono split". Aceste aparate se pot gasi in orice magazin de specialitate sau in orice hipermarket. Pretul acestuia variaza in functie de model, de putere, de functiile sale si de firma care il comercializeaza.

Pe piata exista o multitudine de modele si firme care comercializeaza astfel de aparate, dar intotdeauna exista o caracteristica care face diferenta, de exemplu sunt aparate care rezista pana la -15⁰C iarna, iar altele care nu fac fata inghetului, deci nu sunt recomandate pentru clima noastra.

Montarea instalatiei de climatizare, de obicei este este facuta de firma care asigura garantia, sloganul lor fiind "in limita a trei metrii de traseu". Se poate face si de persoane particulare, care lucreaza in domeniu si care au sculele necesare, dar se pierde garantia, deoarece aceasta este data doar de o firma autorizata pentru monataj.

Fiecare aparat de aer conditionat este recomandat pt o anumita suprafata. De aceea se clasifica in functie de capacitatea de racire si de incalzire; sunt aparate de: 7.000BTU/h; 9.000BTU/h; 12.000BTU/h; 21.000BTU/h; 24.000BTU/h, o clasificare (de racire) pentru aparatele de apartament.

Asfel: - cel de 7.000BTU/h (capacitate de racire) are un consum de 760w, pentru o suprafata de 15-20m²;

- cel de 9.000BTU/h are un consum de 990w, pentru o suprafata de 20-25m², cu un debit de aer de 390m³/h;

- cel de 12.000BTU/h are un consum de 1.280w, pentru o suprafata de 25-30m², cu un debit de aer de 540m³/h;

- cel de 21.000BTU/h are un consum de 2.400w, pentru o suprafata de 40-50m², cu un debit de aer de 920m³/h;

- cel de 24.000BTU/h are un consum de 2.700w, pentru o suprafata de 50-65m², cu un debit de aer de 1.050m³/h.

In functie de aceste caracteristici se aleg aparatele pentru dimensiunile dorite in vederea climatizarii. Recomandabil este, cand optam pentru montarea unui aparat de aer conditionat, sa apelam la o firma de specialitate deoarece riscam ca pana la urma sa ne trezim cu apa pe perete (datorita condensului), aparatul sa nu faca fata conditiilor din camera (alegerea unui aparat de capacitate mica intr-o incapere mare, amplasarea aparatului langa o sursa de caldura, etc.) iar garantia pentru aparat si pentru monajul sau practic nu exista. In general garantia unui astfel de aparat variaza de la un an la 2 chiar si 3 ani, in functie de tipul de sau.

Montarea aparatelor de aer conditionat

In cazul aparatelor de apartament montajul este relativ simplu si se executa in cateva ore, daca avem instrumentele corespunzatoare.

Presupunem instalarea unui aparat de aer conditionat intr-o camera de apartament, in conditii normale, fara surse suplimentare de caldura care i-ar putea influenta functionarea in regim normal. Sunt mai multi pasi care trebuie urmati:

alegerea propriu-zisa a aparutului

alegerea pozitionarii acestuia, tinandu-se cont de pozitia unitatii interioare si a celei exterioare, deoarece distanta intre ele este limitata si sunt anumiti factori de care trebuie sa tinem cont in aceasta operatiune (de obicei aparatele de aer conditionat sunt prevazute cu 3m de traseu, deci ar fii preferabil sa ne incadram in aceasta lungime);

pozitionarea unitatii exterioare si apoi a celei interioare;

realizarea traseului;

se da drumul gazului din unitatea interioara, de obicei este azot pentru a se crea vid in instalatie;

se realizeaza "berculi" de-o parte si alta a traseului (reprezentand mutarea tevilor de cupru la aparat);

se realizeaza legatura electrica intre cele doua unitati;

se scoate condensul separat de traseu;

se da drumul la freonul din unitatea exterioara in circuit;

se matiseaza traseul (traseul este infasurat cu o banda pentru a se proteja si pentru a-l cosmetiza);

se mai verifica o data fiecare operatiune;

se porneste aparatul.

Pentru ca aparatul sa functioneze in regim normal, inainte de instalare, trebuie sa tinem cont de cativa factori care ar putea influenta modul de lucru. Foarte important este sa alegem un aparat care sa faca fata suprafetei pe care dorim sa o climatizam, de aceea trebuie sa tinem cont de capacitatea de racire a fiecarui aparat. Amplasarea celor doua unitati trebuie facuta astfel incat: unitatea exterioara sa nu fie amplasata intr-o zona cu sursa de caldura (balcoane inchise, camere in care se afla centrale termice/ boilere, medii care ar putea influenta integritatea unitatii, etc), deoarce nu vom avea rezultatul dorit in incapere- racoare; unitatea interioara trebuie ferita de umezeala excesiva (bucataria), sa fie alimentata la o priza in care nu exista nici un alt consumator, sa nu se amplasze intr-o zona in care sta frecvent o persoana (deasupra unui birou) deoarece jetul direct si repetet de aer rece este periculos.

Tinandu-se seama de acesti factori foarte importanti putem sa incepem montarea instalatiei de climatizare. De preferat este sa vizualizam montajul in minte deoarece orice greseala costa atat timp, bani cat si renumele nostru care este foarte important pentru o firma care se respecta. Nu e exclus sa facem mai intai o schema pe hartie pentru a lua in calcul toate ipotezele si a incerca sa eliminam orice eroare care ar putea interveni. Dupa ce s-a stabilit locul de amplasare a unitatilor si a traseului putem incepe montajul propriu-zis. De obicei se lucreaza in echipa: o persoana se ocupa de unitatea exterioara, una de cea interioara si a treia de traseu, dar in cazul acesta exista o singura persoana.

Unitatea exterioara se monteaza pe peretele exterior, fiind sustinuta de un cadru rigid.

Pentru aceasta operatiune avem nevoie de urmatoarele scule: o bormasina cu percutie, folosita la gaurile din perete, o cheie rectangulara pentru suruburi. Dupa ce s-au dat gaurile in perete, se introduc diblurile, se fixeaza cadrul iar apoi in fiecare gaura se baga cate un surub, care se va infileta, se verifica rezistenta cadrului, iar apoi se aseaza aparatul pe suport. Partea de jos a cadrului este prevazuta cu gauri care au ca scop fixarea aparatului de acesta, operatiune care se realizeaza cu ajutorul suruburilor si a piulitelor.

Unitatea interioara se monteaza pe peretele interior. In spatele aparatului exista o placa

portante (de sustinere) din tabla prevazuta cu multe gauri care are ca scop fixarea acestuia de perete, la o distanta de tavan de cel putin 24mm, si la cel putin 105mm de peretele lateral. Ca o prima operatiune, se ia tabla, se aseaza pe perete si se va insemna cu markerul viitoarele gauri. Ca si in cazul unitatii exterioare se realizeaza aceeasi operatiune: se dau gauri cu bormasina, se introduc diblurile, se aseaza tabla pe gauri apoi se fixeaza cu suruburi de perete. La cumparare aparatul de aer conditionat este prevazut cu suruburi, saibe, piulite, traseu (2 tevi de cupru, un furtun de condens, cablu electric), necesare montajului. Cu ajutorul a 2 chei fixe se da drumul la gaz din aparat. Se da gaura in perete prin care va iesi traseul, operatiune care se va realiza cu o bormasina mai puternica si cu un spiral mai mare.

Traseul este cel care leaga cele doua aparate. Este format din: 2 tevi de cupru de dimensiuni deferite de obicei prin care va trece freon; un furtun pentru eliminarea condensului, un cablu electric, un cablu pentru flaps. Fiecare teava de cupru se va conecta la aparat printr-un bercul, aceasta operatiune este vitala si trebuie facuta foarte bine pentru ca, in caz contrar se va pierde freonul din aparat. Un alt aspect de care trebuie sa tinem seama este furtunul de condens care va fi pozitionat in partea de jos a traseului, care intr-un final se va fixa de perete intr-o mica panta. Panta se face pentru condens. Se face legatura electrica, mare grija sa se respecte culorie (fiecare functie a aparatului are o culoare). Se izoleaza tevile. Acest procedeu se realizeaza cu ajutorul unor baghete numite armaflex. Din loc in loc traseul se va lipi intre el cu ajutorul bandei, apoi se scoate prin gaura prevazuta in perete pentru a ajunge la unitatea exterioara. Urmeaza aceeasi operatie ca si in cazul unitatii interioare. Se da drumul la freon in instalatie si se face verificare pentru a ne asigura ca nu exista pierderi de freon. Gaura prin care a trecut traseul se va astupa cu chit. Furtunul de condens nu trebuie sa aibe bucle sau sa fie micsorat pt a fii mai mic, el trebuie sa aiba o mica panta, daca acesta trece prin camera separat de traseu trebuie izolat. Ca o ultima operatie se matiseaza traseul cu ajutorul bandei de matisat, care este de obicei de culoare alba sau gri. Are ca scop protejarea izolatiei de pe tevi, dar si un rol estetic. Sunt cazuri in care clientul alege un traseu-cablu pentru a masca traseul dintre aparate sau sa se ingroape in perete traseul. Acest lucru nu este recomandat pentru ca in cazul unei revizii va trebui sa se sparga peretele.

Acestea sunt aparatele pentru camere de tip apartament, in general pentru spatii reduse. Daca dorim sa obtinem acelasi fenomen in mai multe camere sau sa distribuim acelasi debit de aer intr-o incapere mare apelam la alte tipuri de aparate, mai complexe atat din punctul de vedere al functiilor cat si a montajului. Daca in cazul split-urilor putem lucra singuri, in cazul acestor aparate avem nvoie de ajutor. Sunt aparate care au o singura unitate exterioara si mai multe unitati interioare care pot fi montate in camere de dimensiuni diferite, fiecare incapere avand alta dimensiune si deci aparate de capacitati de racire diferite. Pentru zone mai cum ar fii: hambarele, incaperi imense casetate, putem opta pentru aparate cu capacitati de racire foarte mari.

Pentru mai multe camere sunt recomandate aparatele de aer conditionat prevazute cu tubulatura.

Tubulatura se foloseste de obicei in cazurile in care se doreste directionarea si controlarea debitului de aer in diferite zone dintr-o incapere, se foloseste numai in cazurile aparatelor cu capacitati mari de climatizare. Tubulatura poate fi de doua feluri: - fixa (izolata/ neizolata) - flexibila, fiecare (izolata/ neizolata), rectangulara sau circulara

Tubulatura fixa se prezinta, intr-o stare initiala sub forma unor placi dreptunghiulare, care in final, in functie de proiect, se va croi (de obicei la fata locului daca exista spatiu) in formele dorite. Aceasta poate sa fie neizolata (tubulatura confectionata din tabla) si izolata (tubulatura din ALP). Eu am lucrat numai cu tubulatura din ALP, denumirea reprezinta materialele din care este confectionata.  

Croirea- reprezinta procesul in care se confectioneaza o piesa dintr-o placa de ALP. Acest lucru se realizeaza cu ajutorul unei truse speciale. Orice imbinare se face prin lipirea a 2 placi taiate la 45⁰.

Imbinarea placilor- dupa ce fiecare latura din piesa a fost taiata corespunzator la 45⁰, zona in unghi se va unge cu ajutorul unei pensule cu un adeziv special. Dupa cateva minute de la aplicarea adezivului se imbina fiecare latura corespunzatoare. In interiorul pieseI, la imbinarea dintre cele doua laturi se va folosi pistolul cu silicon, operatiunne ce are drept scop:

- sa reduca depunerea de impuritati in interiorul unghiului de 90⁰ care se formeaza;

- sa nu existe spatii care nu s-au lipit bine si s-au format mici orificii prin care s-ar putea sa iasa aer.

La exteriorul piesei, in unghiul format, de o parte si de alta se va lipi o banda speciala de aluminiu care indeplineste aproape aceleasi functii ca siliconul din interior. De retinut ca fiecare operatiune care se face in confectionarea tubulaturii din ALP se realizeaza cu instrumente speciale. Taierea la 45⁰ se realizeaza cu un cutit care are lama subtire, in unghi de 45⁰. Tubulatura fixa difera de la firma la firma si in functie de calitate si de scopul in care se va folosi. Tubulatura are ambele fete dintr-un material care are la baza aluminiu. Suprafatele placii nu sunt fine ele prezinta niste niste rugozitati, care permit confectionarea de piese in arc de cerc. Pentru camerele curate, in clase mari, sunt folosite placi cu fete diferite: o fata normala cu rugozitati, care va reprezenta exteriorul si una fina care va fi pozitionata spre interior, se foloseste o fata fina la interior pentru a reduce depunerea impuritatilor.

Tubulatura flexibila poate fii de doua feluri: izolata si neizolata. Tubulatura izolata se foloseste de obicei in montajele in care circula aer diferit de temperatura ambienta (mai rece sau mai cald), si pentru a nu se produce fenomenul de condens se izoleaza, utilazandu-se pentru ventilatie tubulatura neizolata. Tubulatura flexibila izolata si neizolata se transporta pliata, in cutii. Se folosesc de obicei pentru a face legatura dintre tubulatura fixa si anemostat, in zonele stramte cu multe coturi. Legatura dintre tubulatura flexibila si cea fixa se face prin niste stiuturi care se monteza in tubulatura fixa, iar apoi cu ajutorul colierelor se se fixeaza tubulatura flexibila pe stiut.

Pentru o incapere mare unde se doreste o repartizare uniforma a debitului de aer se folosesc: tubulatura fixa si cea flexibila, grilele de distributie sau anemostatele, se utilizeaza si clapete de reglaj. In acest caz aparatul de aer conditionat, format dintr-o unitate interioara si una exterioara, se va monta pe tavan, toata tubulatura fiind suspendata de plafon. Montajul va fi format dintr-o tubulatura pentru aspiratie si una pentru introducere. Sunt cazuri in care ce aspiram din camera este eliminat 100% sau cu ajutorul clapetelor o anumita parte este eliminata cealalta fiind directionata intr-o camera de amestec si apoi introdusa din nou in incapere nu inainte sa treaca prin filtre de purificare. Pe introducere se foloseste numai tubulatura izolata atat fixa cat si flexibila, iar pe aspiratie se poate folosi si cea neizolata. Piesele de tubulatura din ALP se imbina intre ele prin intermediul flanselor. Flansele se imbina cu ajutorul baghetelor care se fixeaza prin lovituri repetare cu un ciocan confectionat dintrun material maole (cauciuc, plastic, etc.) Intre Flanse se lipesc cordoane de "purfix", pentru a nu se crea zgomote datorita vibratiilor, vitezei aerului prin tubulatura, si mai ales pentru a etansa fiecare piesa in parte. Tubulatura se fixeaza de tavan cu ajutorul tirantilor.

Dorim sa confectionam un tronson de tubulatura da 3500mm cu reductie de la 500x300mm la 300x100. In cazul tubulaturii din ALP aceasta operatiune va dura maxim 30 minute in cazul meu. Sunt mai multe moduri in care putem sa confectionam piesa: dintr-o placa de ALP care este de 4000x1800mm taiem fiecare latura in parte cu ajutorul cutitului la 45⁰, sau contruim piesa din doua bucati, adica doua laturi unite. Acest lucru se poate realiza cu ajutorul unui cutit care are lamele in "V" iar dimensiunea lor nu este mai mare de 20mm cat este grosimea placii in mod normal, dar din punctul meu de vedere este o operatiune mult mai complicata, iar orice greseala costa. De retinut este ca in planuri se vorbeste numai in dimensiuni interioare, in cazul nostru 500x300mm inseamna 540x340mm cote exterioare. Din placa intreaga de ALP mai intai se face o margine in unghi de 45⁰, pur si simplu se taie cu ajutorul cutitului de 45⁰ 20mm din placa cu cutitul orientat in exterior, apoi se masoara 500mm cota interioara. Se traseaza o linie dreapta la distanta de 3500mm insemnand ca am construit o piesa lunga de 3500mm. In partea opusa unde am masurat 500mm, masuram 300mm (340 exterior) si unim extremele punctelor, dupa care se taie in unghi. Aceasta ar fi o latura a piesei. Restul se fac exact in acelasi fel.

Dimensionarea tubulaturii - reprezinta, din punctul meu de vedere, operatiunea care realizeaza partea cea mai grea din lucrare, calculeaza si descopera fiecare necunoscuta din montaj, dar nu in ultimul rand transpune proiectul pe hartie, la o scara mult mai mica, o scara model, tinandu-se cont de toate elementele din natura.

Proiectarea incepe de la planul sau schita incintei, care este pusa la dispozitie de client, cu cotele aferente si pereti si elementele de arhitectura. Pozitionarea aparatului interior este o operatie dificila deoarece implica mai mule considerente de care trebuie sa tinem seama cum ar fii: tubulatura trebuie sa fie cat mai dreapta, sa se incerce sa se evite coturile, deoarece are loc o scaderea debitului de aer in aceste zone. Nu exista un traseu standard a tubulaturii, acesta depinde locatie, forma acesteia, zonele in care se doreste climatizare, de aceea fiecare lucrare difera. Intr-o astfel de lucrare trebuie sa tinem seama de urmatorii factori foarte importanti: capacitatea aparatului si de debitul acestuia care reprezinta punctul de pornire a proiectului. Stiindu-se debitul, viteza se alege (intre 4 si 6m/s), si se afla suprafata. Exista o formula care cuprinde acesti termeni:

D = v x s,

unde: D- reprezinta debitul

v- viteza aerului prin tubulatura

s- suprafata.

Aflandu-se suprafata, nu mai exista alte necunoscute, deci se poate incepe proiectarea propriu-zisa. Debitul total al aparatului se imparte in cate zone dorim sa climatizam. Viteza si debitul sunt constante pe toata tubulatura, suprafata fiind ceea care difera. Grilele joaca un alt rol important, deoarece trebuie alese in functie de debitul de aer calculat. Se aleg in functie de:

dimensiuni;

nivelul de zgomot;

debitul calculat;

materialul din care sunt confectionate;

Tehnologia e evoluat si a revolutionat modul de proiectare din trecut. De la plansa de proiectare care ocupa foarte mult spatiu, se scria cu tus si cea mai mica gresala costa timp, la programe pe calculator cu ajutorul carora in cateva ore proiectul este gata. Avantajul este ca timpul de proiectare a scazut foarte mult, orice greseala se corecteaza imediat, aspectul este mult mai placut, se poate plota acelasi plan pe orice dimensiunde de plansa.

Pe langa instalatiile de aer conditionat destinate uzului residential, commercial si industrial la care am participat atat la montaj cat si la punerea in functiune nu pot sa nu amintesc si de instalatiile destinate "camerelor curate" sau salilor de operatie, adica instalatii care creaza un mediu lipsit de impuritati sau cu un grad sazut de microbi. Aceste incinte sunt destinate in special camerelor de productie alimentara, farmaceutice, etc. si salilor de operatie.

Camera curata- este o incapere sau un spatiu in care se incearca limitarea si controlul contaminarii cu particule ale aerului.

Am avut posibilitatea se lucrez la o astfel de incinta destinata productiei de perfuzoare. Instalatia garanteaza clasa D de puritate. La acel montaj sa folosit un agregat gen "chiller" in care racirea si incalzirea se face cu ajutorul apei.

Filtrarea aerului se realizeaza cu un sistem de filtre Hepa, care trebuie schimbate periodic pentru ca rezultatul initial sa se pastreze in continuare.

Am avut ca sarcina sa dimensionez tubulatura pentru o incapere dintr-o fabrica. Stiu tipul de aparat si caracteristicile lui, mi s-a pus la dispozitie schita planului aferent cu cotele necesare. Am observat ca exista axe de simetrie cu o distanta de 6m intre ele. Spatiul fiind foarte mare am ales sa proiectez o tublatura care dupa ce iese din aparat se bifurca si se pozitioneaza in extremele incintei. Suprafata se poate impartii in 7 zone identice. Debitul total se imparte la 7 pentru a afla care este debitul pentru fiecare zona. In cazul meu aparatul are debitul de 10000m³/h.

deci: D=10000m3/h;

10000m3/h - il transformam in m3/s; 10000 : 3600 = 2.7m3/s.

2.7 m3/s : 7 = 0.39m3/s,

avem un debit de 0.39 m3/s pe fiecare zona.

Pentru ca tronsoanele de tubulatura in urma bifurcatiei nu sunt la fel (unul este mai lung acoperind o zona in plus), din debitul total de 100%, consideram in proncentaje cele doua tronsoane: 60% si 40%, deoarece nu puteam sa calculam un debit de 50% pe fiecare parte deoarece dimensiunile lor nu coincid:

60% - deci 1.62m3/s

40%- deci 1.086m3/s.

Pasul urmator este sa calculam suparfata fiecarei zone in functie de debit si viteza. Viteza se alege intre 4m/s si 6m/s. De obicei consideram o viteza de 5m/s dar, in practica am intalnit cazuri in care viteza pe care o stabilim conteaza foarte mult datorita mediului, adica intr-un spatiu cu praf pe jos trebuie sa alegem o viteza mica pe refulare si una mai mare pe aspiratie, pentru a nu ridica impuritatile de pe jos. In continuare calculam fiecare suprafata, pe fiecare tronson in parte:

tronsonul cu 4 zone: debitul total este de: 0.39m3/s x 4 = 1.62m3/s:

prima zona: va avea s₁= 0.324m3/s; v=5m/s; d₁=1.62m3/s (calculul se face cu ajutorul formulei: D = v x s)

a doua zona: s₂= 0.234m3/s; v=5m/s; d₁=1.17m3/s

a treia zona: s₃= 0.156m3/s; v=5m/s; d₁=0.78m3/s

a patra zona: s₄= 0.078m3/s; v=5m/s; d₁=0.39m3/s

- tronsonul cu 3 zone: debitul este de: 0.39m3/s x 3 = 1.086m3/s:

a cincea zona: s₅= 0.234m3/s; v=5m/s; d₁=1.17m3/s

a sasea zona: s₆= 0.156m3/s; v=5m/s; d₁=0.78m3/s

a saptea zona: s₇= 0.078m3/s; v=5m/s; d₁=0.39m3/s.

Dupa ce s-au aflat suprafetele, pentru fiecare zona, urmeaza sa calculam inaltimile si latimile tubulaturii rectangulare. Daca tubulatura este la vedere atunci trebuie sa tinem seama si de aspectul fizic, in cazul nostru este la fel, asta inseamna ca grilele vor fi la vedere. Tubulatura va avea dimensiunea partii din fata si de jos constanta. Dimensiunea lateralei din fata este data in functie de grila pe care o alegem in urma calcului. Deoarece stim una din laturi cealalta se va afla foarte simplu, stiind deja suprafata. Intervine o problema foarte importanta: "stratul limita" de care trebuie sa tinem cont. Grilele se aleg in functie de debitul pe care dorim sa-l introducem in incinta si de nivelul de zgomot. Grilele se aleg din tabel.

Tot ce am scris mai sus reprezinta calculele care trebuie facute mai intai pe hartie pentru viitorul proiect, apoi avand deja toate datele necesare putem sa ne incepem proiectul tubulaturii, in AutoCad , unde eu lucrez la scara 1:1, apoi plotez pe A2 sau A3.