Η επιλογή του συστήματος θέρμανσης/ ψύξης για την κατοικία, το ξενοδοχείο, το γραφείο μας είναι ιδιαίτερα σημαντική αν αναλογιστούμε ότι εκεί περνάμε τον περισσότερο χρόνο της ημέρας μας. Οι παράγοντες που θα πρέπει να εξετάζουμε είναι η άνεση του περιβάλλοντος και η υγιεινή ατμόσφαιρα, χωρίς όμως να παραλείπουμε την ασφάλεια του κάθε συστήματος κλιματισμού ακόμα και αν τα μέτρα ασφαλείας σε κάποιες περιπτώσεις αυξάνουν το κόστος εγκατάστασης.
Τα συστήματα VRF (Variable Refrigerant Flow) - VRV (Variable Refrigerant Volume) είναι κεντρικά ή ημικεντρικά συστήματα κλιματισμού μεταβλητής ροής του ψυκτικού μέσου για θέρμανση και ψύξη χώρων. Ένα σύστημα κλιματισμού VRF αποτελείται από μία εξωτερική μονάδα (κεντρικό ψυκτικό μηχάνημα), τις εσωτερικές μονάδες χώρου (split units), και το δίκτυο σωληνώσεων χαλκού για την κυκλοφορία του ψυκτικού μέσου μεταξύ της κεντρικής μονάδας και των τερματικών. Ο έλεγχος του συστήματος είναι κεντρικός και δεν περιλαμβάνει τον αυτόνομο έλεγχο των τερματικών μονάδων.
Τα συστήματα εμφανίστηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 80 με αρχικές εφαρμογές σε μικρές οικιακές εγκαταστάσεις σαν εφαρμογή multi-split units. Τα χρόνια που ακολούθησαν όμως τα συστήματα επέκτειναν τις εφαρμογές τους και σε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις μετά το 2000. Η ταχεία μετάλλαξη τους, καθώς και η έμφαση μόνο σε κοστολογικά κριτήρια, οδήγησαν σε υποβάθμιση των περιορισμών ασφαλείας.
Η βασική διαφορά ενός συστήματος VRF από τα συμβατικά και γεωθερμικά συστήματα κεντρικής θέρμανσης εντοπίζεται στην μεταφορά του ψυκτικού υγρού έως τους κλιματιζόμενους χώρους. Τα συμβατικά και γεωθερμικά συστήματα μεταφέρουν αέρα ή νερό στο δίκτυο διανομής των ενεργειακών φορτίων στον προς κλιματισμό χώρο. Ένα σύστημα VRF διοχετεύει ψυκτικό μέσο σε υψηλή πίεση, αποτελεί δηλαδή ένα σύστημα άμεσης εκτόνωσης.
Η αρχική του χρήση σε μικρές οικιακές εγκαταστάσεις δεν κρίθηκε επικίνδυνη, εφόσον ο όγκος του ψυκτικού μέσου ήταν μικρός, λόγω των χαμηλών ενεργειακών απαιτήσεων. Σε μεγαλύτερες όμως εγκαταστάσεις πραγματοποιήθηκε αύξηση του όγκου του ψυκτικού μέσου. Ο κίνδυνος των συστημάτων VRF παρουσιάζεται σε αυτό το σημείο, εφόσον το ψυκτικό μέσο οδηγείται στους κλιματιζόμενους χώρους σε υψηλή πίεση και ποσότητα. Μια διαρροή μικρού μεγέθους θα οδηγήσει σε απώλεια ισχύος αλλά και σε δυσμενείς συνέπειες καθότι ο χώρος είναι κατοικημένος και αποτελεί χώρο διαβίωσης και όχι κάποιο μηχανοστάσιο.
Ο κίνδυνος διαρροής ενισχύεται και από τα μεγάλα μήκη των σωληνώσεων, καθότι η τήρηση των διαστάσεων που έχει προταθεί από τον ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) , θεωρείται ιδιαίτερα δύσκολη από διάφορους κατασκευαστές. Η μέγιστη απόσταση της ψυκτικής γραμμής σύμφωνα με τους περισσότερους κατασκευαστές μεταξύ της εξωτερικής μονάδας και της πιο απομακρυσμένης μονάδας δεν πρέπει να ξεπερνάει 40 m.
Η απώλεια ασφάλειας του συστήματος είναι ένα σοβαρό πρόβλημα αν κανείς αναλογιστεί τις συνέπειες διαρροής του ψυκτικού μέσου εντός κατοικημένου χώρου. Το ψυκτικό μέσο μπορεί εισπνεόμενο να προκαλέσει ασφυξία, καθώς και ψυχρά εγκαύματα όταν έρθει σε επαφή με το δέρμα. Σε περίπτωση πυρκαγιάς αποσυντίθεται σε παράγωγα υψηλής τοξικότητας (οξείδιο του φθορίου, υδροφθορικό οξύ, μονοξείδιο του άνθρακα και φωσγένιο) Το ενδεχόμενο μιας μικρής διαρροής σε ένα μεγάλο σύστημα είναι υπολογίσιμο. Αυτό μπορεί να συμβεί λόγω κάποιας ατέλειας των σωληνώσεων, κραδασμών, χτυπήματος, αλλά ακόμα και της φυσικής φθοράς των σωληνώσεων μετά από κάποια χρόνια. Το ψυκτικό μέσο θα εξαπλωθεί στο χώρο εφόσον έχει υψηλή πίεση. Η περίπτωση πυρκαγιάς είναι επίσης δυσμενής, εφόσον η απελευθέρωση των τοξικών αερίων λόγω καταστροφής των σωληνώσεων θα οδηγήσει σε εξάπλωση της πυρκαγιάς. Διάφορες προσπάθειες έχουν γίνει ώστε να εφαρμοστούν τεχνικές οι οποίες θα μειώνουν τον κίνδυνο μιας πιθανής διαρροής και κατά συνέπεια τις αρνητικές συνέπειες που προκύπτουν από αυτή. Όμως ακόμα χρειάζεται αρκετή έρευνα ώστε να τεκμηριωθεί και να εφαρμοστεί μια ολοκληρωμένη μέθοδος σχεδιασμού και εγκατάστασης των συστημάτων VRF.
Ένα άλλο βασικό μειονέκτημα των συστημάτων VRF είναι ο έλεγχος της πίεσης ο οποίος είναι αρκετά δύσκολος και εγείρει ερωτήματα σχετικά με την επιστροφή λαδιού. Η εγκατάσταση τέτοιων συστημάτων είναι πολύπλοκη και το κόστος συντήρησης αρκετά υψηλό, εφόσον απαιτούνται συνεχείς έλεγχοι της συνολικής εγκατάστασης. Το κόστος εγκατάστασης επίσης, είναι αυξημένο εφόσον πραγματοποιείται υπερδιαστασιολόγηση των μηχανημάτων λόγω των απωλειών που προκύπτουν από το μεγάλο μήκος των σωληνώσεων.
Σύμφωνα με το Standard 62 του ASHRAE καθώς και άλλoυς αμερικάνικους κανονισμούς κτιρίων, θα πρέπει σε όλα τα κτίρια να υπάρχει ένα κεντρικό σύστημα εξαερισμού με είσοδο νωπού αέρα. Τα συστήματα VRF σε αυτό το θέμα υστερούν σε σχέση με τα συμβατικά συστήματα κλιματισμού με αέρα εφόσον κάθε εσωτερική τερματική μονάδα θα πρέπει να συνδεθεί ανεξάρτητα με τον εξωτερικό αέρα μέσω αεραγωγού. Επίσης φορέας πιστοποίησης της απόδοσης των συστημάτων VRF δεν υπάρχει.
Σε ορισμένες περιπτώσεις υπάρχουν κάποιοι κανονισμοί προστασίας σωληνώσεων και συγκολλήσεων ώστε να περιοριστούν τα προβλήματα που προκύπτουν, οι οποίοι όμως ίσως να μην τηρούνται. Η νομοθεσία ορίζει επίσης ένα μέγιστο επιτρεπόμενο όριο διαρροής του ψυκτικού μέσου εντός κάποιου χώρου συγκεκριμένης έκτασης, το οποίο όμως δεν προβλέπει ότι το ψυκτικό μέσο είναι πιο βαρύ από τον ατμοσφαιρικό αέρα με αποτέλεσμα να συγκεντρώνεται χαμηλά και να προκαλεί στον χώρο πολύ μεγαλύτερες πραγματικές συγκεντρώσεις. Στην Αμερική ο οργανισμός ASHRAE και η ανάλογη νομοθεσία προβλέπουν την αποτροπή μεγάλων εγκαταστάσεων VRF. Το επιτρεπόμενο μέγεθος μιας τέτοιας εγκατάστασης ορίζεται από την νομοθεσία στην Ευρώπη σε 28 kW. Αυτό πρακτικά μεταφράζεται σε εγκαταστάσεις σπιτιών, αποκλείοντας ξενοδοχειακές εγκαταστάσεις, τα κτίρια γραφείων και τα νοσοκομεία.
Φλώρα Πέππα
Μηχανολόγος Μηχανικός
Μελετητής Γεωθερμικών συστημάτων
της AiD Engineering
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου