Standardní okenní jednotky a dělené systémy dominují rezidenčnímu trhu, ale mají svá omezení. Spotřebovávají značné množství elektřiny a uvolňují teplo přímo do okolního prostoru. U velkých komerčních prostor, jako jsou kancelářské budovy, se tento přístup stává neúčinným. Řešením je často přesunutí větší části nákladu z jednotlivých místností do centralizovaných systémů. Existují zde dvě hlavní metody: smyčky chlazené vody a technologie chladicích věží.
Vysvětlení systémů chlazené vody
Představte si celou klimatizační jednotku umístěnou na střeše nebo skrytou za budovou. Toto je základní koncept systému chlazené vody. Tato centrální jednotka ochlazuje vodu na přesný rozsah 40 až 45 stupňů Fahrenheita (4,4 až 7,2 stupňů Celsia).
Po ochlazení tato studená voda putuje izolovaným potrubím do různých vzduchotechnických jednotek v celé budově. Tyto jednotky fungují podobně jako spirály výparníku ve vašem domácím split systému, ale ve větším měřítku. Voda cirkuluje a absorbuje teplo z vnitřního vzduchu. Pokud jsou trubky dobře izolované, vzdálenost není důležitá. Tyto linky můžete provozovat na velké vzdálenosti bez výrazné ztráty chladicí kapacity.
Tento systém je univerzální. Působí jako masivní chladicí smyčka, která se klene nad celou budovou.
Technologie chladicí věže
Tradiční klimatizační jednotky využívají vzduch k odvodu tepla z kondenzačních spirál kompresoru. Ve velkých komerčních instalacích je tento vzduchem chlazený přístup často nahrazen chladicí věží.
Zde je návod, jak to funguje. Chladicí věž vytváří proud studené vody, který prochází výměníkem tepla. Tato voda ochlazuje horké spirály kondenzátoru hlavního chladiče. Chladicí věž prohání vzduch atomizovanou vodou. Část této vody se odpaří. Fázová změna z kapaliny na plyn odebírá teplo zbylé vodě a výrazně ochlazuje proud.
Tato metoda není bez nevýhod. Voda musí být do systému pravidelně doplňována, aby se kompenzovaly ztráty způsobené odpařováním. Skutečný chladicí výkon je také velmi závislý na vnějších faktorech. Vysoká vlhkost a nízký atmosférický tlak mohou snížit účinnost.
Noční chlazení a skladování ledu
Rostoucí náklady na energii a obavy o životní prostředí přiměly vývojáře k prozkoumání alternativních metod chlazení. Slibnou možností je technologie nočního chlazení nebo využití ledu.
Tento systém funguje jinak než standardní klimatizace. V noci zmrazí vodu na led. Proč v noci? Poptávka veřejnosti po elektřině je v tuto chvíli minimální. Ceny energií jsou levnější. Led se skladuje v nádržích. Během nejteplejší části dne systém využívá k ochlazení vzduchu v místnosti tající led.
Dochází ke spotřebě energie. Ale hlavní zátěž nastává v době, kdy je energetický systém nejméně namáhán. To snižuje špičkové zatížení energetické infrastruktury. Šetří peníze. Tím se snižuje zatížení sítě.
Geotermální vytápění a chlazení
Další možností, která získává na popularitě, je geotermální vytápění. Teplota země v hloubce asi 6 stop (1,8 metru) zůstává poměrně konstantní. V průběhu roku se pohybuje od 45 do 75 stupňů Fahrenheita (7,2 až 23,8 stupňů Celsia).
Geotermální chlazení využívá tuto stabilní teplotu země jako chladič nebo zdroj tepla. Místo výroby chladu pomocí elektřiny přesunete stávající teplo. Nejběžnějším typem pro rezidenční aplikace je systém s uzavřenou smyčkou.
Polyetylenové trubky jsou uloženy pod zemí. Tyto trubky jsou naplněny kapalnou směsí. V zimě kapalina absorbuje teplo ze země. Toto teplo předává do budovy. V létě systém mění svůj provozní režim. Odebírá teplo z vašeho domova a posílá ho pod zem. Půda absorbuje přebytečné teplo.
Solární klimatizace
Pro ty, kteří hledají skutečnou energetickou účinnost, vstupují na trh solární klimatizace. Technologie se stále zlepšuje. Existují nuance, které vyžadují zlepšení.
Potenciál trhu je však jasný. Asi 5 procent veškeré elektřiny spotřebované ve Spojených státech jde na napájení klimatizačních systémů. To je obrovská spotřeba energie. Vývojáři na tento požadavek reagují. Vytvářejí zařízení, která se spoléhají spíše na sluneční světlo než na elektrickou síť.
Tento posun není jen o úspoře peněz. Jde o snížení uhlíkové stopy chlazení budov. Systémy chlazené vody zvládají rozsáhlé úkoly. Odvod tepla zajišťují chladicí věže. Skladování přes noc zplošťuje křivku poptávky. Geotermální systémy využívají teplo ze země. Solární systémy využívají energii z oblohy. Každá metoda nabízí jinou cestu ke snížení účtů za energii.
Jaký systém je vhodný pro vaše konkrétní klima? Které poskytuje nejlepší návratnost investic v rámci vašeho rozpočtu? Odpovědi závisí na vaší lokalitě, stáří budovy a na tom, jak moc si ceníte počátečních nákladů oproti dlouhodobým úsporám.
Technologie existuje. Infrastruktura tam je. Jedinou otázkou je, zda jste ochotni změnit způsob, jakým váš domov zvládá teplo.
