Energeticky efektivní použití klimatizace

V očích veřejnosti jsou hlavním nedostatkem klimatizace její provozní náklady, násobně převyšující náklady za vytápění. Ty lze ale výrazně snížit správným nastavením klimatizace a údržbou klimatizační jednotky. V tomto článku se však budeme věnovat hlavně jejímu nastavení.

Spotřebu energie u klimatizace ovlivňuje to, jaký se zvolí provozní režim a jak je využívána funkce ovladačů. Může se zvyšovat nejen kvůli technickým parametrům jednotlivých zařízení, ovšem hlavně záleží na tom, jak se klimatizace používá.

Pravidla úsporného provozu společná všem typům klimatizací jsou založena na tom, že se budou respektovat už při výběru zařízení. V provozu pak vyžaduje úspora energie aktivní přístup uživatele. Pokud se uživatel spolehne pouze na automatický režim nebo bude používat jen jediné nastavení jednotky pro všechny teplotní podmínky, nebude klimatizování ani komfortní, ani úsporné.

Výběr klimatizace
Budoucí koncový uživatel se potýká s mnohými problémy a otázkami. Ta nejdůležitější asi je: Má smysl si klimatizaci pořizovat? Záleží pouze na investorovi, zda chce do klimatizace investovat finanční prostředky. Pro efektivní provoz klimatizace však platí, že provozní náklady budou nižší, pokud klimatizované prostory nebudou mít velké tepelné ztráty: jsou instalována okna, kterými netáhne, ve stěnách nejsou praskliny nebo otvory, které propouštějí venkovní vzduch dovnitř a opačně, dům má izolovanou fasádu atd. Jestliže tyto základní parametry místo, kam klimatizaci chceme pořídit, splňuje, má její pořízení smysl.

Pro výběr konkrétní klimatizace je třeba si ujasnit, zda chceme klimatizovat jen jednu místnost, nebo více místností. Od toho se bude odvíjet základní návrh typu klimatizace, a to buď tzv. single split (jedna vnitřní a jedna venkovní jednotka), nebo multisplit (dvě či více vnitřních jednotek a jedna venkovní jednotka). Záleží také na tom, zda je klimatizace určena domů či do kanceláře, restaurace apod. S výběrem konkrétního modelu či značky obvykle pomůže instalační firma, která na místo vyšle odborníka, jenž prohlédne a změří dané prostory a vypočítá potřebný výkon klimatizace.

Kdy klimatizaci použít? Většina výrobců dnes na trh dodává modely, které fungují jako tepelné čerpadlo. Klimatizaci tak lze využít nejen v létě, ale i v období, kdy už teplota venkovního vzduchu není příliš vysoká, ale ještě nechceme začít topit. Díky funkci tepelného čerpadla tak je možné vnitřní prostory ohřát právě použitím klimatizace. Použití moderních klimatizací se tedy neomezuje jen na horké letní dny, mohou fungovat od jara až do podzimu.

Obr. 1 S regulací PI dosáhne jednotka nastavené teploty o 30 % rychleji a s vyšší účinností než u konvenčního provedení.

Obr. 2 Provozní napětí se zvyšuje z DC 280 V na DC 380 V. To znamená, že při vysokém zatížení bude nižší spotřeba energie než spotřeba energie při nízké zátěži.

Obr. 3 Napěťová sinusová vlna má funkci, která zvyšuje efektivitu řízení vlnového průběhu.

Zásady použití pro ekonomický provoz
Vhodná teplota
Nejvíc se ušetří zvolením klimatizace, jejíž výkon bude přiměřený k dosažení požadované teploty v chlazené místnosti či místnostech. Se správnou volbou opět pomůže instalační firma. V našich podnebných podmínkách je vhodnou volbou teplota v místnosti pohybující se kolem 24 °C. Snadné je pamatovat si i obecné doporučení, které říká, že teplota nastavená v klimatizované místnosti se má od venkovní teploty lišit maximálně o 7 °C. Dodržení tohoto pravidla prospěje peněžence i zdraví obyvatel.

Pro zvolení vhodné teploty je dobré si uvědomit, že údaj nastavený na displeji ovladače ukazuje teplotu vzduchu, který vnitřní jednotka nasává. Je tomu tak proto, že až na výjimky je teplotní senzor umístěn přímo ve vnitřní jednotce. Pokud nastavíme 24 °C, klimatizace bude chladit tak dlouho, dokud v místě, kde je nainstalovaná vnitřní jednotka, nebude této teploty dosaženo. Počítejte s tím, že dál od vnitřní jednotky bývá zpravidla o něco tepleji.

Režim chlazení
Hlavním úkolem všech klimatizací je chlazení. Tento režim řada lidí použije v okamžiku, kdy přijde domů z práce a v bytě je téměř 30 °C. To chtějí rychle změnit, a proto pustí klimatizaci. Režim chlazení vydá příkaz, který pustí kompresor i ventilátor na plný výkon, pokud ručně nenastavíme nižší otáčky. Po ochlazení na požadovanou teplotu invertní klimatizace sníží výkon a udržuje nastavenou teplotu.

V režimu chlazení je důležité, aby ventilátor ve vnitřní jednotce pracoval na maximální otáčky, protože jedině takto dochází k optimálnímu odebírání tepla z klimatizovaného prostoru a tvoří se minimum námrazy a kondenzátu. Chladný vzduch je tak v místnosti lépe rozptýlen. Permanentní proud chladného vzduchu však nemusí každému vyhovovat. Snížit spotřebu energie můžeme až v momentě, kdy dosáhneme požadované teploty v místnosti, a to tak, že přepneme do režimu odvlhčování.

Nesprávnou kombinací nastavení klimatizace je nízká teplota při nízkých otáčkách, kdy se tvoří mnoho kondenzátu, ale studený vzduch je špatně distribuován v prostoru. Klimatizace pracuje neekonomicky, a navíc není v místnosti příjemně. U jednotky je zima a na druhém konci místnosti je teplo. Úspora při snížení otáček je prakticky nulová, ventilátor se v porovnání s kompresorem na spotřebě elektřiny podílí jen minimálně.

Optimální odvlhčování
Uživatelsky příjemným režimem je odvlhčování. Invertní klimatizace pracuje v režimu odvlhčování účinně a zároveň ekonomicky. Princip tohoto režimu funguje tak, že venkovní jednotka se v krátkých intervalech cyklicky zapíná na plný výkon a vypíná. Vnitřní jednotka naopak pracuje na nejnižší otáčky, takže dochází až k namrzání vzdušné vlhkosti na výparníku vnitřní jednotky a k tvorbě velkého množství kondenzátu. Po chvíli se ventilátor i venkovní jednotka vypnou, námraza roztaje a v kapalné formě odteče do odpadu. Při odvlhčování z jednotky fouká chladný vzduch pomalu, a vyhřátá místnost se proto ochlazuje velmi dlouho. Z ekonomického hlediska je pro odvlhčování výhodnější, když se klimatizovaný prostor vůbec neohřeje, proto se tento režim hodí pro celodenní provoz. Z hlediska spotřeby energie je to řešení, při kterém je úspora největší.

Trend
V České a Slovenské republice je trendem posledních několika let přechod od neinvertních klimatizací k jednotkám s invertním motorem. Je to pravý opak trendu zemí jižní Evropy. V čem se liší invertní a neinvertní technologie? Neinvertní technologii nejlépe popisuje označování jednotek on/off. Tyto jednotky nemají řízené otáčky motoru kompresoru a pracují v cyklech start/stop. V praxi to znamená, že jednotka, která dostane pokyn z ovladače a tepelného čidla se spustí na 100% výkon a v okamžiku, kdy je dosaženo požadované teploty, se vypne. Cyklus se takto stále opakuje dokola. Invertní technologie řídí otáčky motoru kompresoru a současně s odstraněním cyklů stop/start se výrazně zvyšuje účinnost a prodlužuje životnost jednotlivých komponentů. S přispěním této vyspělé invertní technologie jsou klimatizace méně náchylné k poruchám, mají až o 60 % nižší náklady spojené se spotřebou energie a kompresor venkovní jednotky je obecně tišší než u konvenční klimatizační jednotky. Například klimatizační jednotky LG využívají technologii řízení účiníku PFC (Power Factor Correction) a technologii řízení vlnového průběhu. To umožnilo ještě více snížit hlučnost, zlepšit účinnost, minimalizovat vibrace kompresoru a rozšířit provozní rozsah.

Novinkou invertních rezidenčních klimatizačních jednotek je Prestige Inverter. Díky dvojitému rotačnímu kompresoru má silný výkon, nízkou hlučnost a v porovnání s neinvertními jednotkami spotřebu energie nižší až o 74 % v režimu topení a až o 64 % v režimu chlazení. V praxi to znamená, že šetří až dvě třetiny nákladů za energie.

Mgr. Jakub Novotný
Obrázky: LG Electronics CZ

Autor působí ve společnosti LG Electronics CZ.

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.