Klimakonwektor - czym jest i jak działa?

Klimakonwektor - co to jest? Budowa i zastosowanie

Klimakonwektor to urządzenie grzewczo-chłodzące wykorzystywane głównie w biurach oraz budynkach użytku publicznego o dużej powierzchni. Zbudowany jest on z 4 podstawowych elementów:

• wymiennika, gdzie znajduje się czynnik chłodząco grzewczy; 
• wentylatora rozprowadzającego powietrze ogrzane/schodzone;
• sterownika regulującego pracę urządzenia;
• zaworu regulacyjnego odpowiadającego za dostarczanie czynnika w odpowiedniej ilości.

Klimakonwektory bywają potocznie nazywane fan-coilami. Określenie to, choć stosunkowo popularne, nie jest prawidłowe. O ile angielskie coil odnosi się w nim do cewki, przez którą transportowany jest czynnik chłodniczy, o tyle fan, czyli “wentylator” dotyczy wyłącznie jednego z dwóch typów klimakonwektorów.

Rodzaje klimakonwektorów

W przypadku klimakonwektorów obowiązuje kilka kryteriów podziałów. Dzielą się one ze względu na konstrukcję (wentylatorowe, indukcyjne), udział powietrza w trakcie pracy (np. bazujące na powietrzu obiegowym, zewnętrznym lub dostarczanym po obróbce w centrali klimatyzacyjnej), rodzaj regulacji temperatury (grzewcze, chłodnicze, grzewczo-chłodnicze) czy liczbę wymienników ciepła (dwururowe, z jednym wymiennikiem; czterorurowe, z dwoma wymiennikami). Najpopularniejszym podziałem jest zwykle sposób montażu (pionowy, poziomy), na podstawie którego wyróżniamy klimakonwektory:

• ścienne: montowane na ścianach pomieszczeń, podobnie jak tradycyjne grzejniki. Są estetyczne i nie zajmują dużo miejsca;
• kasetonowe: montowane w sufitach podwieszanych, często wykorzystywane w biurach i pomieszczeniach komercyjnych. Dzięki ukryciu w suficie są niemal niewidoczne;
• podsufitowe: instalowane bezpośrednio pod sufitem, oferują dużą wydajność w miejscach o ograniczonej przestrzeni;
• podłogowe: montowane w płaszczyźnie podłogi, często stosowane w mieszkaniach i domach jednorodzinnych.

Każdy z tych rodzajów oferuje różne zalety, co pozwala na dopasowanie klimakonwektora do specyficznych wymagań budynku i jego użytkowników.

Klimakonwektor a klimatyzator - czym się różnią?

Klimakonwektory, podobnie jak klimatyzatory mogą nie tylko chłodzić pomieszczenia latem, ale też skutecznie ogrzewać je zimą. Wykorzystują w tym celu jednak system centralnego ogrzewania. W porównaniu do klimatyzatorów, klimakonwektory są elastyczniejsze w zakresie integracji z innymi systemami, takimi jak pompy ciepła. Ponadto w klimakonwektorach czynnikiem chłodniczym/grzewczym jest woda lub jej mieszanina (głównie glikol). W klimatyzatorach stosuje się czynnik szybkowrzący (freon).

Kolejną istotną różnicą jest system odprowadzania skroplin. W klimakonwektorach woda kondensacyjna powstająca w trybie chłodzenia musi być odprowadzana za pomocą osobnego systemu rurek, natomiast klimatyzatory często posiadają wewnętrzny system odprowadzania skroplin do zewnętrznej jednostki lub specjalnego odpływu.

Klimakonwektor a pompa ciepła. Wysoce wydajny system ogrzewania i chłodzenia budynków

Jak wspomnieliśmy, klimakonwektory stanowią kompromis pomiędzy tradycyjnym ogrzewaniem grzejnikowym a klimatyzacją. Można powiedzieć, że w budynku skutecznie zastępują oba systemy. Najbardziej wydajne okazują się jednak w integracji z pompą ciepła. Dlaczego?

Po pierwsze: stosując takie połączenie, można w sposób wysoce zoptymalizowany zarządzać temperaturą czynnika grzewczo-chłodniczego. Pompy ciepła pracują wydajniej przy niższych temperaturach wody (np. 30-40°C), co dla tradycyjnych grzejników może być niewystarczające, ale dla klimakonwektorów jest idealne. Dzięki wymuszonemu obiegowi powietrza klimakonwektor jest w stanie dostarczyć około 2-3 razy więcej ciepła przy tej samej temperaturze czynnika niż tradycyjny grzejnik.

Po drugie: w trybie chłodzenia klimakonwektor może schłodzić pomieszczenie do 18-22°C przy temperaturze czynnika chłodzącego na poziomie 7-10°C. Daje to znacznie większą kontrolę nad temperaturą, niż w przypadku tradycyjnych systemów klimatyzacyjnych. Efektywność chłodzenia klimakonwektora wzrasta, gdy jest podłączony do pompy ciepła np. o współczynniku efektywności COP wynoszącym 4, co oznacza, że na każde 1 kWh zużytej energii elektrycznej pompa dostarcza 4 kWh chłodu. 

Przykładem powyższego rozwiązania może być system grzewczy, w którym w okresie letnim pompa ciepła typu Split Vitocal 200-S w wersji AWS AC wykorzystywana jest do chłodzenia pomieszczeń właśnie z użyciem klimakonwektora. Tego typu integracja może zredukować koszty ogrzewania i chłodzenia budynku o około 30-50% w porównaniu z tradycyjnymi systemami opartymi na kotłach grzewczych i klimatyzatorach.

Czym się kierować, wybierając klimakonwektor?

Decydując się na zakup i montaż klimakonwektora, warto zwrócić uwagę przede wszystkim na to, czy urządzenie ma być instalowane w budynku nowo budowanym, czy już istniejącym. Jest to podyktowane głównie potrzebą stworzenia systemu rur odprowadzających skropliny, jak i miejscem montażu urządzenia. W pierwszym przypadku zwykle nie stanowi to problemu, ponieważ instalację można zaplanować jeszcze na etapie projektu. Trudniej jest już w budynkach istniejących, ponieważ może się wiązać z ingerencją w strukturę: przebudową ścian, podłóg czy potrzebą stworzenia dodatkowej izolacji, by zapobiegać negatywnemu oddziaływaniu wilgoci. 

Drugą istotną kwestią jest oszacowanie całkowitego zapotrzebowania energetycznego budynku, ale nie tylko pod kątem jego ogrzewania, lecz również chłodzenia. To skomplikowane zadanie warto powierzyć fachowcowi, by uniknąć sytuacji niedoszacowania lub przewymiarowania parametrów urządzenia. Warto mieć na uwadze, że poszczególne modele różnią się pod względem wydajności, kosztów eksploatacji czy generowanego hałasu, a zmienne te należy dopasować do całkowitego zapotrzebowania energetycznego domu i preferencji użytkowych.

Trzecia sprawa to powierzchnia montażowa, jaką dysponujesz i podyktowany nią rodzaj klimakonwektora. W tym kontekście istotny jest nie tylko parametr przestrzenny, ale i komfort akustyczny, aspekt bezpieczeństwa (np. obecność dzieci) oraz przede wszystkim to, czy zamierzasz zintegrować urządzenie np. z pompą ciepła.