Αρχική » Αφιερώματα » Ανάκτηση Θερμότητας » DAIKIN: Σύστημα VRV® Heat Recovery και ζεστά νερά

DAIKIN: Σύστημα VRV® Heat Recovery και ζεστά νερά

daikin1

Το ότι η DAIKIN αποτελεί παγκόσμιο ηγέτη στην αγορά των αντλιών θερμότητας είναι ευρέως γνωστό και κοινώς αποδεκτό.
Κοινός τόπος είναι και το ότι η DAIKIN αποτελεί συνώνυμο των τεχνολογικών καινοτομιών με κύριο γνώρισμα τις ενεργειακά αποδοτικές και με υψηλά ποιοτικά κριτήρια προϊόντα με αιχμή του δόρατος τα συστήματα VRV®.
Για σχεδόν τριάντα χρόνια η συντριπτική πλειοψηφία των μελετητών μηχανικών, των μηχανικών κατασκευών και των τελικών Χρηστών, αναγνωρίζουν τα συστήματα VRV® ως τη βέλτιστη λύση για τον κλιματισμό κτιρίων.
Στις μέρες μας και εν μέσω της παγκόσμιας οικονομικής κρίσης η εξοικονόμηση ενέργειας αποτελεί δίκαια υπ’ αριθμόν 1 προτεραιότητα για την παγκόσμια κοινότητα. Τα κοιτάσματα ορυκτών καυσίμων μειώνονται συνεχώς, η κατανάλωση ενέργειας, ιδιαίτερα στις αναπτυσσόμενες χώρες, αυξάνεται με γοργούς ρυθμούς και οι τιμές της ενέργειας ακολουθούν έντονα ανοδική πορεία. Σύμφωνα με τις πιο επικαιροποιημένες μελέτες το 50% της ενέργειας που καταναλώνεται σε ένα κτίριο αφορά την ψύξη, τη θέρμανση, τον αερισμό και την παραγωγή ζεστών νερών χρήσης. Ως εκ τούτου είναι προφανές πως ένα σύστημα που θα μπορούσε να διαχειριστεί με το βέλτιστο ενεργειακά τρόπο αυτό το ποσοστό θα αποτελούσε ιδανική λύση για κάθε σύγχρονο κτίριο.
daikin1Ένα σύστημα όμως που θα μπορούσε να καλύψει τόσες διαφορετικές ανάγκες θα πρέπει να μπορεί να εκμεταλλεύεται στο έπακρο κάθε μονάδα καταναλισκόμενης ενέργειας. Ιδανικά θα έπρεπε να μην απορρίπτεται ούτε η ελάχιστη ενέργεια σε οποιαδήποτε μορφή. Ένας τρόπος λοιπόν θα ήταν η ανάκτηση ενέργειας. Όπως λοιπόν στους τελευταίας γενιάς λέβητες που ανακτούν μέρος της θερμότητας των καυσαερίων έτσι και μία αντλία θερμότητας θα πρέπει να ανακτά τη θερμότητα που παράγεται από μία διαδικασία προς όφελος άλλης.
Τα συστήματα VRV® δεν είναι πλέον μόνο η πιο σύγχρονη και αποδοτική λύση για τον κλιματισμό (= ψύξη, θέρμανση και αερισμός) των κτιρίων, αλλά απ’ ότι φαίνεται αποτελούν και το μέλλον.
Μέχρι σήμερα γνωρίζαμε τα συστήματα VRV® με ανάκτηση θερμότητας (Heat Recovery) ως μια λύση για εφαρμογές με χώρους με ταυτόχρονα διαφορετικές ανάγκες σε ψύξη και θέρμανση. Στη χώρα μας, με δεδομένο ότι οι εποχές είναι διακριτές και τα φορτία στη διάρκεια της ημέρας δεν εμφανίζουν μεγάλες και αντίστροφες διακυμάνσεις, η εφαρμογή τέτοιων συστημάτων ήταν περιορισμένη σε κτίρια με χώρους που απαιτούσαν ψύξη καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, ώστε να έχουμε ανάκτηση κατά του χειμερινούς μήνες π.χ. computer / data rooms. Η αναλογία όμως των φορτίων αυτών των χώρως προς τους υπόλοιπους ήταν και είναι συνήθως πολύ μικρή και κατά συνέπεια τα οφέλη της ανάκτησης θερμότητας περιορισμένα ειδικά λαμβανομένου του χρόνου απόσβεσης μιας, έστω και λίγο, αυξημένης επένδυσης. Ποια είναι όμως τα κυριότερα οφέλη των συστημάτων VRV® Heat Recovery και πως θα μπορούσαμε να επιτύχουμε την όσο το δυνατόν μεγαλύτερη και μακρύτερη ανάκτηση θερμότητας;
daikin3Πρώτα απ’ όλα τα συστήματα VRV® Heat Recovery πέραν των γνωστών πλεονεκτημάτων της τεχνολογίας VRV® μπορούν να επιτύχουν βαθμό απόδοσης που ξεπερνά το 10 (100% ανάκτηση θερμότητας = 50% ψύξη και 50% θέρμανση). Με απλά λόγια για κάθε 1 kW ηλεκτρισμού που καταναλώνεται, παράγονται περισσότερα από 10 kW θερμότητας είτε ως ψύξη είτε ως θέρμανση.
Επίσης τα συστήματα VRV® Heat Recovery λόγω του σχεδιασμού τους με διπλά τα πιο βασικά μέρη μιας αντλίας θερμότητας, όπως συμπιεστής, τετράοδη βαλβίδα, εναλλάκτης αέρα – R410A μπορούν και παρέχουν συνεχή και αδιάλειπτη θέρμανση στο χώρο. Όλες οι αντλίες θερμότητας κατά τη λειτουργία τους στη θέρμανση απαιτείται υπό συγκεκριμένες συνθήκες να κάνουν απόψυξη με αναστροφή του κύκλου λειτουργίας τους. Στα συστήματα VRV® Heat Recovery αυτό είναι δυνατόν χωρίς διακοπή της λειτουργίας θέρμανσης αυξάνοντας ακόμα περισσότερο και τον εποχιακό βαθμό απόδοσής τους.
Αναλύοντας τις μελέτες διαπιστώθηκε ότι μια πολύ μεγάλη κατανάλωση ενέργειας είναι αυτή για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Είναι λοιπόν δυνατόν να παράγουμε ζεστά νερά από ένα σύστημα VRV® και μέχρι ποιας θερμοκρασίας; Η απάντηση πλέον είναι κατηγορηματικά ναι και μάλιστα θερμοκρασίας έως και 80°C χωρίς τη χρήση ηλεκτρικών αντιστάσεων.
daikin4daikin2Η DAIKIN λοιπόν ανέπτυξε και κατασκεύασε ένα σύστημα VRV® με ανάκτηση θερμότητας στο οποίο εκτός όλων των υφισταμένων εσωτερικών μονάδων, των κεντρικών κλιματιστικών μονάδων (Κ.Κ.Μ.), των αεροκουρτινών και των κεντρικών ή τοπικών συστημάτων ελέγχου μπορεί να συνδεθούν και εσωτερικές μονάδες – HT Hydrobox – μέσω των οποίων μπορεί να παραχθεί ζεστό νερό θερμοκρασίας από 25°C έως και 80°C είτε μέσω ανάκτησης θερμότητας είτε χωρίς. Ο κλιματισμός δε διαφέρει σε τίποτα από τα μέχρι σήμερα συστήματα VRV® Heat Recovery που διαφορετικές εσωτερικές μονάδες μπορούν όχι απλά να παρέχουν ταυτόχρονα ψύξη και θέρμανση, αλλά η μία λειτουργία να είναι αποτέλεσμα της ανάκτησης θερμότητας της άλλης. Αυτή όμως η ανάκτηση θερμότητας μπορεί να αποτελέσει και το πρώτο βήμα για την παραγωγή ζεστού νερού με ταυτόχρονη λειτουργία των μονάδων κλιματισμού σε ψύξη και σε θέρμανση. Πως έγινε αυτό δυνατόν;
Η συσσωρευμένη εμπειρία και τεχνογνωσία από τα συστήματα VRV® και από τα συστήματα Daikin Altherma αποτέλεσαν ακρογωνιαίους λίθους στην ανάπτυξη αυτού του προϊόντος. Η εσωτερική μονάδα HT Hydrobox εκτός του πλακοειδή εναλλάκτη freon – νερού διαθέτει επιπλέον έναν εναλλάκτη freon – freon και έναν συμπιεστή. Η θερμοκρασία συμπύκνωσης στόχος των 46°C του ψυκτικού μέσου R410A είναι ιδανική για τον κλιματισμό, αλλά όχι για την παραγωγή ζεστού νερού έως και 80°C. Με τη διαθέσιμη στις μέρες μας τεχνολογία, μόνον το ψυκτικό μέσο R134a θα μπορούσε να επιτύχει την παραγωγή ζεστού νερού έως και 80°C. Έτσι έχουμε διβάθμια (cascade) συμπίεση μέσα στην εσωτερική μονάδα HT Hydrobox. Το ψυκτικό μέσο R410A είτε ως αέριο υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας από τη συμπίεσή του στην εξωτερική μονάδα είτε ως αέριο που προέρχεται από την εξάτμισή του στον εναλλάκτη των εσωτερικών μονάδων κλιματισμού (τότε συμβαίνει ανάκτηση θερμότητας) χρησιμοποιείται για την αύξηση της πίεσης της θερμοκρασίας και της πίεσης του R134a, μέσω του ειδικού πλακοειδή εναλλάκτη, στην αναρρόφηση του δεύτερου συμπιεστή που βρίσκεται στην εσωτερική μονάδα HT Hydrobox. Έτσι λοιπόν όταν κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού που όλες οι εσωτερικές μονάδες λειτουργούν σε ψύξη μπορούμε τα ποσά θερμότητας που απορροφούνται από τους κλιματιζόμενους χώρους να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ζεστών νερών για χρήση σε μπάνια, τη θέρμανση πισινών, την θέρμανση ζεστών νερών σε κουζίνες και πλυντήρια και οποιαδήποτε άλλη εφαρμογή.
Οι λύσεις όμως που προσφέρει αυτό το νέο σύστημα δε σταματούν στα παραπάνω. Με δυνατότητα παραγωγής των ζεστών νερών για θερμοκρασίες περιβάλλοντος έως και +43°C και συντελεστή συνδεσιμότητας έως και 200%, οι εφαρμογές που δεν καλύπτονται είναι ελάχιστες. Για παράδειγμα, μπορεί μία κατοικία να ψύχεται μέσω εσωτερικών μονάδων VRV®, να ελέγχεται η ποιότητα του εσωτερικού αέρα μέσω εναλλακτών αέρα – αέρα ολικής (αισθητής & λανθάνουσας) ανάκτησης θερμότητας, να θερμαίνεται μέσω ενδοδαπέδιας θέρμανσης με αντιστάθμιση και καλύπτει τις ανάγκες της σε ζεστά νερά χρήσης με ένα και μόνο σύστημα εξωτερικών μονάδων του οποίου η ονομαστική απόδοση να είναι η μισή των φορτίων της λειτουργίας με τη μεγαλύτερη απαίτηση. Έτσι εξασφαλίζεται ο μέγιστος δυνατός βαθμός απόδοσης με τη χαμηλότερη δυνατή αρχική αξία επένδυσης (best value for money).