M08-Klimatizace

p - přiváděný
V - objemový průtok vzduchu c - cirkulační (oběhový)
t, x - teplota, měrná vlhkost vzduchu z - odváděný
tp1, x1 t
1
, x
1

M1
ZUV
Ve, te
Vz, ti
Půdorys systému
US
Ve, te
Řez
V
z
, t
i
V
c
, t
i

Ve, te
M1
Vp, tp1, x1
V
p
, t
p1
, x
1
ZUV
M1
US
Vp, tp

Obr. 3 Příklad ústředního vzduchového klimatizačního systému
Základní komponenty vzduchových systémů uvádí modul BT02-06 a [1].
2.3.2 Zónové vzduchové systémy
Zónové vzduchové klimatizační systémy patří mezi systémy u nichž je nosite-
lem tepelné energie pro krytí tepelné zátěže i ztrát klimatizovaného místnosti
jen vzduch. Systémy se vyznačují úpravou vzduchu v ústřední strojovně, ze
které se vzduch rozvádí do jednotlivých klimatizovaných místností, či jejich
skupin tzv. zón se stejnou úrovni mikroklimatu. Typická varianta provedení
vychází ze vzduchového ústředního systému. Základní úprava (ZU) příváděné-
ho vzduchu proběhne v jedné zpravidla sestavné jednotce a úpravu vzduchu do
stavu nutného pro formování mikroklimatu jednotlivých zón zajistí doplňkové
zařízení (ZoU). Znehodnocený vzduch se z jednotlivých zón odvádí samostat-
ným potrubím a před jeho výfukem do atmosféry je vhodné zařízením recykla-
ce využít jeho tepelné energie v zimě k ohřevu vnějšího čerstvého vzduchu.
Základní varianta řešení je na obr. 4.
Legenda
M1, M2 - interní mikroklima
US - ústřední strojovna
ZU - zařízení základní úpravy
vzduchu
ZoU - zařízení zónové úpravy
vzduchu
V - objemový průtok vzduchu
t, x - teplota, měrná vlhkost vzduchu
indexy veličin
e, i - vnější, vnitřní
p - přiváděný
c - cirkulační (oběhový)
z - odváděný
Půdorys
tp1,x1 tp2,x2
M1 M2
Ve,te
Vz, ti
ZUZoU
ZoU
Ve, te
M1
V
p
, t
p1
, x
1
Vp, tp2, x2
ZU
M2
US
Vz, ti
Řez
Vc, ti

Obr. 4 Schéma zónového klimatizačního systému
Použití zónových systému
- 12 (39) -
Název kap. č. 2
Systémy jsou vhodné pro rozlehlé budovy a provozy průmyslových objektů
např. obchodní centra, výstavní pavilóny, operační komplexy, výrobní haly ap.
s různými požadavky na úroveň vnitřního prostředí jednotlivých zón.
2.3.3 Decentrální vzduchové systémy
Decentrální vzduchové klimatizační systémy se vyznačují úpravou vzduchu
probíhající přímo v klimatizovaném prostoru. Typickým prvkem těchto systé-
mů jsou klimatizační jednotky s přímým nebo nepřímým chlazením, ohřevem
event. s vlhčením výstupního přiváděného vzduchu k formováni mikroklimatu.
Jednotky se instalují přímo do klimatizovaných prostorů a nevyžadují tudíž
strojovnu vzduchotechniky ani potrubní síť. Jednotky jsou vybaveny samostat-
ným vestaveným chladicím agregátem. Podle způsobu odvodu tepla z konden-
zátoru chladicího agregátu jsou k dispozici dvě varianty provedení klimatizač-
ních jednotek:
• 1. varianta představuje tzv. přímé chlazení kondenzátoru, kdy kondenzátor
chladicího zařízení je osazen ve vnějším prostředí a je tudíž chlazen přímo
vnějším vzduchem.
• 2. varianta tvoří sestavu tzv. nepřímé chlazení kondenzátoru, kdy se teplo
kondenzátoru chladicího zařízení odvádí pomocí teplonosné látky, zpravi-
dla vody. Ta se pak chladí v chladicí věží nebo v tzv. suchém chladiči vo-
dy.
Běžná provedení těchto klimatizačních jednotek tvoří fancoily, klimatizační
skříně, okenní či stěnové klimatizátory. Přehled vybraných jednotek je v [1] a
modulu BT02-06.
Fancoil je koncový prvek vzduchotechniky vybavený ventilátorem a výmění-
ky. Pro účely klimatizace pak chladičem a ohřívačem vzduchu. Umožňuje pro-
voz v režimu cirkulačním nebo kombinovaném se saním vnějšího vzduchu.
Schéma provedení je v BT02-06 a [1]. Fancoily nachází široké uplatnění u
Obr. 5 Schéma skříňové klimatizační jednotky
kombinovaných systémů klimatizace. Blíže BT02-06 a [1].
ožňující filtraci, ohřev, chlaze-
K
E
H
O
C
F
3
2
V
e,
t
e
V
o,
t
i
V
p,
t
p
1
4
Legenda
O - ohřívač vzduchu V - průtok vzduchu
C - chladič vzduchu t - teplota vzduchu
F - filtr vzduchu 1 - topná voda
E - ventilátor 2 - chladicí voda
K - chladicí agregát 3 - voda pro vlhčení
H - vlhčení vzduchu 4 - voda pro chlazení
kondenzátoru
indexy
p, i – přívodní, vnitřní
e, o – externí, oběhový
Klimatizační skříně jsou kompaktní zařízení um
ní, vlhčení a distribuci vzduchu. Skříně jsou běžně v provedení s nepřímým
chlazením, tedy s vodou chlazeným kondenzátorem. Vodu lze po ochlazení
v chladicí věži v režimu cirkulačního provozu využívat ke kontinuálnímu chla-
zení kondenzátoru. Schéma klimatizační skříně s vlastním chladicím zařízením
- 13 (39) -
Název předmětu · Modul #
a vodou chlazeným kondenzátorem je na obr. 5. Příklad možného osazení skří-
ně s idealizovaným zapojením na chladič vody event. chladicí věž je na obr. 6.
Situování chladičů vody závisí na místních podmínkách. Chladicí výkon klima-
tizačních skříní se obvykle pohybuje v mezích 5 až 30 kW. Dnes se tyto jed-
notky používají zejména pro přesnou klimatizaci.
Klimatizační jednotka okenní a stěnová jsou kompaktní zařízení v provedení
vhodném k osazení do okna či vnější stěny klimatizovaného prostoru umožňu-
jící filtraci a chlazení vzduchu. Jednotky mají vlastní chladicí zařízení s pří-
mým chlazením v provedení s kondenzátorem pro vnější prostředí umožňují-
cím jeho chlazení vzduchem. Výparník uložený ve vnitřním prostoru funguje
jako chladič vzduchu. Chladicí výkony jsou v obvykle mezících 2 až 6 kW.
Čerstvý vnější vzduch do klimatizované místnosti musí zajistit systém nucené-
ho větrání. Některá provedení těchto jednotek umožňují nasávat i jistou část
vnějšího vzduchu, který slouží účelům minimální výměny vzduchu. Funkční
schéma klimatizační okenní jednotky je na obr. 7.
Legenda
1 - Skříňová jednotka V - objemový průtok vzduchu
2 - Odvod vzduchu t - teplota vzduchu
3 - Chladič vody ϕ - vlhkost vzduchu
indexy veličin
e, i - vnější, vnitřní p - přívodní
c - cirkulační o - odváděný
Mikroklima
t
i
, ϕ
i

Exteriér
V
c
, t
i
V
o
, t
o

V
p
, t
p
V
e
, t
e

Obr. 6 Schéma osazení a zapojení skříňové klimatizační jednotky
- 14 (39) -
Exteriér Interiér
Okno
Legenda

K - kondenzátor
E - výparník
V - objemový průtok vzduchu
t - teplota vzduchu
indexy veličin
e, i - vnější, vnitřní
p, o – přívodní, odváděný
V
eo,
t
eo
V
ep,
t
ep
Vstupní teplý vzduch Vp, ti
Ochlazený vzduchu Vp, tp
Kondenzátor
Výparník

Obr. 7 Principiální schéma okenní klimatizační jednotky
Název kap. č. 2
2.3.4 Speciální vzduchové systémy
Tyto systémy slouží tvorbě interního mikroklimatu v prostorách z přesnými
požadavky na stav vnitřního prostředí a malými tolerancemi jejich kolísání,
zpravidla teplotami. Systémy mají charakter ústředních vzduchových systémů.
Vzduch pro zajištění interního mikroklimatu se upravuje v ústřední strojovně.
Ideové řešení systému je v [1].
2.3.5 Vysokotlaké vzduchové systémy
Vysokotlaké vzduchové systémy klimatizace se vyznačují tím, že nositelem
tepla i chladu k pokrytí tepelné zátěže i ztrát je vzduch. Rychlost vzduchu
proudícího vzduchovody mezi místem úpravy (strojovnou) a klimatizovanou
místností překračuje v hlavních úsecích rozvodu 12 ms
-1
. Vyšší rychlost umož-
ňuje zmenšit průřezy vzduchovodů a minimalizovat prostorové nároky vzdu-
chotechniky. Nevýhodou systémů je však vyšší hlučnost a vyšší provozní ná-
klady. Úprava vzduchu formující interní mikroklima probíhá v zařízeních
úpravy vzduchu (ZUV), tvořených zpravidla sestavnými klimatizačními jed-
notkami umožňujícími i aktuální zpětné využití tepla. Distribuční systém tvoří
část vysokotlaká a nízkotlaká. Před vstupem do klimatizované místnosti se tlak
vzduchu redukuje jednotkami, napojenými na zmíněné tlakové části potrubí.
Jednotky spolu se snížením rychlosti také tlumí hluk.
Vysokotlaké systémy se dělí na jednokanálové a dvoukanálové.
2.3.5.1 Jednokanálové vysokotlaké vzduchové systémy
Uvedené systémy jsou základní variantou vycházející z nízkotlakého ústřední-
ho vzduchového systému, který je pro účely redukce tlaku doplněn redukční
skříni. Vzduch upravený ve strojovně se vysokotlakou částí potrubí dopravuje
ke klimatizované místnosti, před níž je uložena redukční skříň. V základní va-
riantě pracují skříně s konstantním průtokem vzduchu do klimatizovaného pro-
storu. Z důvodů proměnných tepelných zátěží i ztrát jednotlivých místností
jsou vhodnějším řešením skříně s proměnným průtokem vzduchu regulujícími
průtok vzduch v závislosti na okamžitých podmínkách a stavu mikroklimatu.
Schéma skladby základní varianty jednokanálového vysokotlaké systémy je na
obr. 8. Systém je vhodný pro použití v budovách z většími místnostmi
se stejnými požadavky na interní mikroklima, např. obchodních domy. Uvede-
ný systém se dnes nahrazuje vhodnějšími systémy.
- 15 (39) -
Název předmětu · Modul #
Legenda

M - interní mikroklima
US - ústřední strojovna
ZU - zařízení úpravy vzduchu
RS - redukční skříň
V - objemový průtok vzduchu
t, x - teplota, měrná vlhkost vzduchu
indexy veličin
e, i - vnější, vnitřní
p - přívodní vzduch
c - cirkulační (oběhový)
o - odváděný
Řez budovou
V
e
, t
e
V
o
, t
i

M
1
V
p
, t
p
, x
p

US
Nízkotlaký rozvod
Vysokotlaký rozvod
RS
ZU
M
1
M
1
V
c
, t
i

V
p
, t
p
, x
p

V
p
, t
p
, x
p


Obr. 8 Schéma jednokanálového vysokotlakého vzduchového systému
2.3.5.2 Dvoukanálové vysokotlaké vzduchové systémy

V
e
, t
e
Legenda

M
1
, M
2
, M
3
- interní mikroklima
US - ústřední strojovna
ZU - zařízení základní úpravy vzduchu
ZoU - zařízení zónové úpravy vzduchu
RSS - redukční skříň směšovací
V - objemový průtok vzduchu
t, x - teplota, měrná vlhkost vzduchu
indexy veličin
e, i - vnější, vnitřní
p - přívodní vzduch
c - cirkulační (oběhový)
o - odváděný

Řez budovou
ZoU
V
o
, t
i
M
2
V
p2
, t
p2
, x
p2
US
Nízkotlaký rozvod
RSS
ZU
M
1
M
3
V
c
, t
i
V
p1
, t
p1
, x
p1
V
p3
, t
p3
, x
p3
Vysokotlaký rozvod

Obr. 9 Schéma dvoukanálového vysokotlakého vzduchového systému
2.4 Kombinované klimatizační systémy
Kombinované klimatizační systémy se vyznačují tím, že nositelem tepla a
chladu pro tvorbu interního mikroklimatu a pokrytí tepelné zátěže i ztrát míst-
ností je voda, která se rozvádí z místa své úpravy do jednotlivých klimatizova-
ných místností budovy potrubní sítí. K předání tepla jsou v klimatizovaných
místnostech osazeny koncové prvky s teplosměnnou plochou sdílející teplo:
- 16 (39) -
Název kap. č. 2
• konvekcí pomocí indukčních jednotek,
• konvekcí pomocí ventilátorových jednotek tzv. fancoilů,
• sáláním velkoplošnou plochou tzv. chladicím stropem.
Systémy s indukčními jednotkami i fancoily jsou v podstatě analogické, liší se
pouze koncovými prvky. Zmíněné systémy lze klasifikovat dle způsobu rozvo-
du vody na dvoutrubkové, třítrubkové a čtyřtrubkové s horizontálním a
vertikálním provedení.
K výměně vzduchu se přivádí do každé z klimatizovaných místností hygienic-
ky nutná dávka čerstvého vzduchu systémem vzduchotechniky, v případě roz-
měrných prostorů i s odvodem vzduchu.
Základní částí obou systémů tvoří níže uvedené komponenty:
• Zdroj chladu, kterým jsou chladicí jednotky (chillery) k přípravě chladicí
vody.
• Zdroj tepla tvořený kotelnou či předávací stanicí k přípravě topné vody.
• Koncové prvky, kterými jsou dle systému fancoily nebo indukční jednot-
ky tvořící vnitřní jednotky k předávání tepla v běžném provedení parapet-
ním, podstropním, nástěnném, ap.
• Zařízení k úpravě a dopravě čerstvého vzduchu do klimatizovaných míst-
ností tvořené zpravidla samostatným nízkotlakým klimatizačním ústředním
systémem s distribuční sítí. Úprava venkovního vzduchu spočívá v jeho fil-
traci, ohřevu event. chlazení či vlhčení pomocí sestavné klimatizační jed-
notky.
• Zařízení k odvodu znehodnoceného vzduchu z místností tvořené ústředním
nízkotlakým systémem.
• Rozvodný systém chladicí a topné vody s potřebnými funkčními elementy.
Rozvodné systémy vody se aplikují ve variantách:
• Dvoutrubkové, třítrubkové a čtyřtrubkové.
• Horizontální a vertikální.
2.4.1 Kombinované klimatizační systémy s fancoily
Vodní systémy lze dle rozvodu vody a provedení fancoilů dělit do čtyř skupin.
1. Klimatizační systém vodní dvoutrubkový nepřepínací s fancoily. Systém
tvoří tzv. nepřepínací rozvod vody do výměníku vnitřních jednotek. Zna-
mená to, že do výměníku vnitřních jednotek se přivádí dvěma trubkami
(přívodní a zpětnou) jen chladicí.
Klimatizační systém vodní dvoutrubkový přepínací s fancoily. Systém tvoří
tzv. přepínací rozvod vody do výměníku vnitřních jednotek. V této variantě
se dvěma trubkami (přívodní a zpětnou) přivede do výměníku jednotky dle
aktuální potřeby chladicí či topná voda.
- 17 (39) -
Název předmětu · Modul #
Klimatizační systém vodní třítrubkový
s fancoily lze charakterizovat rozvodem
vody do výměníku vnitřních jednotek se
samostatným přívodem teplé a chladné
vody a jejich společným odvodem.
Mikroklima
Fancoil
Voda
Primární – venkovní vzduch
Sekundární - oběhový vzduch
Odváděný vzduch
Upravený vzduch



Obr. 10 Schéma systému s fancoily
V této variantě se třemi trubkami, tzn. přívodní s chladicí a teplou vodou a spo-
lečnou třetí trubkou pro zpětnou vodu přivádí do výměníku jednotky chladicí či
topná voda.
Schéma zmíněných systémů s fancoily je na obr. 11.

Hodnocení a použití
Vodní systémy s fancoily mají oproti jiným systémům jisté výhody. Zásadní
výhoda vyplývá ze způsobu přenosu tepelné energie vodou, která svými vlast-
nostmi umožní minimalizovat průtok vzduchu. Voda je jako látka přenosu tep-
la ekologicky nezávadná a daleko lépe než vzduch se reguluje její teplota i prů-
tok.
Klimatizační systém vodní čtyřtrubkový s fancoily se vyznačuje samostat-
nými (dvoutrubkovými) rozvody chladicí a topné vody přivedené do výmění-
ků, kterými jsou chladič a ohřívač vnitřních jednotek.
Průtok vzduchu se oproti vzduchovým systémům snižuje průměrně na 20 % a
závislí jen na počtu osob v klimatizované místností. Z uvedené skutečnosti
vyplývá, že profily vzduchovodů jsou podstatně menší a s menším průtokem
vzduchu klesají i náklady na provoz vzduchotechnického zařízení.
Vodní systémy s fancoily umožňují individuální regulaci tepelných výkonů a
tudíž i stavu interního mikroklimatu klimatizovaných místností.
Vodní systémy s fancoily lze použít k zajištění interního mikroklimatu zejména
v občanských budovách. Typickými pro aplikaci banky, správní budovy, ob-
chody, hotely, výškové budovy, restaurace, ap.
- 18 (39) -
Název kap. č. 2
Legenda
M
1
,M
2
,M
3
– interní mikroklima
V - objemový průtok vzduchu
t - teplota vzduchu
1 - Ohřívač
2 - Chladič
3 - Ventilátor
indexy veličin
e, i - vnější, vnitřní
p - přívodní vzduch
o – odváděný
c - cirkulační
Řez budovou
2 trubkový
M1
Strojovna VZT
Ve, te
Vo, ti
3 trubkový
Čerstvý vzduch
Zákryt
1
1
3
Vp, tp
4 trubkový
M2 M3
Zdroj tepla a chladu
Vpr, tpr
2
V
c
, t
i

1
3
V
p
, t
p

2
V
e
, t
pr

Fancoil

Obr. 11 Schéma vodního klimatizačního systému s fancoily
2.4.2 Kombinované klimatizační systémy indukční
Kombinované klimatizační systémy indukční se vyznačují tím, že nositeli
tepelné energie ke tvorbě vnitřního prostředí budov je voda a vzduch. Voda
umožní z důvodu svých přenosových vlastností minimalizaci hmotnostních
toků látek nutných k přenosu tepla a tudíž i profily potrubní sítě. Vnitřní pro-
středí se bezprostředně formují tzv. indukční jednotky. Jednotky jsou osazeny v
klimatizovaných místnostech, napojeny na rozvod vody a rozvod tzv. primár-
ního vzduchu. Jednotky svým provedením umožňují přisávání sekundární
vzduch, kterým je oběhový vnitřní vzduch. Primární vzduch zajišťuje větrání
místností a jeho průtok je dán minimální dávkou vnějšího vzduchu pro klimati-
zovanou místnost.
Kombinované indukční lze obdobně jako v případě systémů s fancioly dle
rozvodu vody dělit do čtyř skupin. Kritériem dělení je rozvodná potrubní síť
vody. Společným rysem všech variant indukčních systémů je rozvodná síť k
přívodu primárního vzduchu do každé z indukčních jednotek.







- 19 (39) -
Název předmětu · Modul #



Mikroklima
Indukční jednotka
Voda
Primární - venkovní vzduch
Sekundární - oběhový vzduch
Odváděný vzduch
Upravený vzduch








Obr. 11 Schéma klimatizačního indukčního systému
Základní varianty a charakteristika indukčních systémů
1. Klimatizační systém vodní dvoutrubkový nepřepínací tvoří tzv. nepřepí-
nací rozvod vody do indukčních jednotek. Znamená to, že do výměníku in-
dukčních jednotek se přivádí dvěma trubkami (přívodní a zpětnou), jen
chladicí voda k ochlazení sekundárního vzduchu. Tepelné ztráty místnosti
v zimě pokrývá primární vzduch.
2. Klimatizační systém vodní dvoutrubkový přepínací tvoří tzv. přepínací
rozvod vody do indukčních jednotek. V této variantě se dvěma trubkami
(přívodní a zpětnou) přivede do výměníků jednotek dle potřeby chladicí či
topná voda k tepelné úpravě sekundárního vzduchu.
3. Klimatizační systém vodní třítrubkový lze charakterizovat rozvodem vody
do indukčních jednotek se samostatným přívodem teplé a chladicí vody a je-
jich společným odvodem. V této variantě se třemi trubkami tzn. přívodní s
chladicí a teplou vodou a společnou třetí trubkou pro zpětnou vodu dopraví
do výměníků jednotek dle potřeby chladicí či topná voda
4. Klimatizační systém vodní čtyřtrubkový se vyznačuje samostatnými
(dvoutrubkovými) rozvody chladicí a topné vody přiváděné do výměníků,
kterými jsou chladič a ohřívač indukčních jednotek. Je to systém umožňující
individuální regulaci stavu interního mikroklimatu.
Další komponenty systému tvoří
Rozvodná soustava vody horizontální či vertikální tvořená zpravidla ocelo-
vým potrubí, armaturami a čerpadlem.
Rozvodný systém vzduchu, jenž dopravuje primární vzduch vyšší rychlostí
(10 až 20 ms
-1
) kruhovým potrubím. Systémy mohou být v provedení horizon-
tálním či vertikálním.
Strojovna vzduchotechniky je zpravidla ústřední a zajišťuje úpravu primární-
ho vzduchu.
Odvod vzduchu z klimatizovaných místností se zajistí potrubním systémem
nízkotlakým, jehož ventilátor lze situovat na střechách budov.
- 20 (39) -
Název kap. č. 2

Legenda
M
1
,M
2
,M
3
– interní mikroklima
V - objemový průtok vzduchu
t - teplota vzduchu
1 - Ohřívač
2 – Chladič
3 – Klapky
indexy veličin
e, i - vnější, vnitřní
p - přívodní vzduch
o – odváděný
Řez budovou
2 trubkový
M
1

Strojovna VZT
V
e
, t
e

V
o
, t
i
3 trubkový
Čerstvý vzduch
Zákryt
1
1
2
V
p
, t
p

4 trubkový
M
2
M
3

Zdroj tepla a chladu
V
pr
, t
pr

V
s
, t
i
2
1
V
pr
, t
pr
3
V
p
, t
p

Indukční jednotka

Obr. 12 Schéma kombinovaného klimatizačního indukčního systému
Indukční jednotka tvoří koncový prvek uvedených systémů. Svým provede-
ním umožňuje napojení na primární vzduch, přisávání sekundárního vzduchu
(oběhový vzduch z místnosti), jeho tepelnou úpravu a výdech směsi vzduchu
do klimatizované místností blíže modul BT02-06 a [1]. Schéma kombinované-
ho indukčního systému je na obr. 12. V případě větších objemových průtoků
vnějšího vzduchu je výhodné využívat teplo odváděného vzduchu zařízením
zpětného využití.
Použití kombinovaných indukčních klimatizačních systémů
Systémy se použív