Cap 04-2005 APARATE DE AER CONDIŢIONAT: MAI MARI SAU …MAI MICI ?
Teodor TERETEAN
Din ce în ce mai frecvent mi se pun întrebări referitoare la capacitatea aparatelor de aer condiţionat.
Din punct de vedere tehnic, întrebarea se referă, de fapt, la puterea frigorifică aferentă acestora.
În definitiv, fiecare dintre noi trebuie să evalueze mărimea investiţiei propuse, cât mai aproape de realitate.
Nu cred ca mai trebuie demonstrată dependenţa directă între marca fabricii furnizoare şi costul aparatului.
La fel de valabilă rămâne şi afirmaţia: un aparat mai mare, mai puternic, va costa mai mult.
Prin ricoşeu apare natural următoarea întrebare, deloc retorică: cât de mic poate fi ales un aparat pentru o încăpere anume?
În acest caz, atât problema fiabilităţii aparatelor, cât şi aceea a curenţilor de aer, produşi de acestea, apare ca fiind de importanţă majoră.
Sensibilitatea la curentul de aer
Reiau acest aspect, cu impact direct asupra sănătăţii noastre.
Profesional vorbind, curentul de aer reprezintă acea mişcarea a aerului, cu viteze (relativ) mari şi temperaturi asociate (relativ) scăzute, care generează disconfortul unei persoane.
Altfel spus, curentul de aer generează o pierdere accentuată de căldură a corpului uman, mai mare decât limita naturală de suportabilitate a acestei pierderi.
În aceasta situaţie, sistemul uman de termoreglare intră în alertă, declanşând starea anormală (de disconfort) în care intră corpul.
Indubitabil, cei care suferă primii în cazul curenţilor de aer, prezenţi într-o încăpere sunt persoanele în vârsta şi/sau bolnave, cele deja „sensibilizate”, copii, femeile etc.
Să pornim de la faptul că omul, chiar în natură, trăieşte pe fundul unui imens ocean, plin cu …aer.
Într-o încăpere a unei clădiri, oceanul se micşorează până la dimensiunile unui acvariu, umplut tot cu …aer.
Ei bine, un aparat (o instalaţie de aer condiţionat) agită, pune în mişcare, aerul încăperii, răcindu-l (vara) sau încălzindu-l (iarna).
Unele date despre funcţionarea echipamentelor
Echipamentele (aparatele) de aer condiţionat tip „split” (şi nu numai) funcţionează după principii relativ simple.
Astfel, pe circuitul de aer, se desfăşoară următoarele procese:
- aerul din încăpere este aspirat, prin grila de intrare, de către un ventilator aflat în unitatea interioară a „splitului”;
- înainte de a intra, propriu-zis, în ventilator are loc filtrarea (eventual ionizarea, odorarea etc.) acestuia;
- după filtrare, aerul este trecut printre aripioarele unei baterii de răcire (vara) sau de încălzire (iarna, dacă aparatul funcţionează în pompa termică);
- urmează suflarea aerului rece (sau cald) în încăpere.
Despre procesele care au loc pe circuitul de freon vom discuta ulterior.
Ce se întâmplă dacă, în aceeaşi încăpere, folosim echipamente de mărimi diferite; adică, de puteri frigorifice diferite?
Să presupunem că vreţi să climatizaţi încăperea Dvs., de 3 x 4 x 2.75 m, utilizând de-acum celebrul „split”.
Efectuând un calcul de specialitate obţinem un necesar de frig de cca. 9 000 BTU/h (aproximativ 2,6 kW).
Evident această sarcină de frig a încăperii trebuie acoperită cu un aparat cu o putere termică minimă de 9 000 BTU/h.
Am simulat (şi prezentat în patru figuri alăturate), o analiză de situaţie, utilizând datele tehnice ale unui echipament produs de o firmă americană de prestigiu.
Informaţii importante în cazul studiat ne aduc valorile temperaturilor şi vitezelor de insuflare a aerului în încăpere.
Ambii parametri ai aerului sunt în legătură nemijlocită cu senzaţia noastră, strict personală, de confort.
Aş îndrăzni sa afirm că aşa cum, în medicină, se spune pe bună dreptate, că nu există boală, ci bolnav, la fel, în materie de confort, fiecare individ are limitele sale, personalizate, de confort.
Unii vor mai rece, alţii mai cald, unii se înfofolesc, alţii îşi fac vânt cu evantaiul ş.a.m.d.
De aici şi diversitatea opiniilor.
Concluzia: să nu ne certăm nici în privinţa culorilor, a gusturilor dar nici a ..confortului.
Analiza temperaturilor de insuflare
Sa urmărim Fig 1 şi Fig 2.
În fiecare se prezintă (cu bare verticale alb-albastru) cele 3 trepte distincte de funcţionare ale aparatului (minimă, medie şi maximă), fiecare având înscrise: debitul de aer insuflat (dedesubt, în mc/h) şi puterea frigorifică (în centru, în kW).
Legenda are marcaje, astfel: 1 (roşu) - temperatura de insuflare, în oC; 2 (albastru) - puterea frigorifică furnizata de aparat la fiecare treaptă de funcţionare, în kW; 3 (verde) - necesarul maxim de frig al încăperii Dvs. 9000 BTU/h (2.6 kW).
De asemenea, în figuri apar (estompate) curbele teoretice de variaţie a temperaturilor (în roşu), dacă ventilatoarele ar avea turaţie continuu variabilă.
Din analiza Fig 1 (aferentă unui echipament cu puterea frigorifica de 9 000 BTU/h), rezultă că, în tot intervalul de timp în care camera are nevoie de 2,6 kW, aparatul de aer
condiţionat, pentru a face faţă situaţiei, este forţat să funcţioneze la turaţia maximă, deci va vehicula debitul maxim de aer, cu consum maxim energetic.
Este situaţia lungilor zile călduroase de vară.
La nivelul fantei aparatului, temperatura aerului insuflat va fi de cca. 9,6 oC.
Din analiza Fig 2 (aferentă unui echipament cu puterea frigorifică de 12 000 BTU/h), rezultă că, în tot intervalul de timp în care camera are nevoie de 2,6 kW, aparatul de aer condiţionat, care are o rezervă confortabilă de putere, va putea funcţiona la turaţia minimă, cu intermitenţe, compresorul fiind pus în mişcare numai la cererea termostatului.
De aici rezultă şi un consum energetic avantajos.
Analiza vitezelor de insuflare
Sa urmărim Fig 3 şi Fig 4, care păstrează semnificaţia barelor verticale alb-albastre din figurile anterioare.
Legenda are marcaje, astfel: 1 (verde) - viteza de insuflare a aerului prin fantă aparatului, în m/s; 2 (albastru) - puterea frigorifică furnizata de aparat la fiecare treaptă de funcţionare, în kW; 3 (verde) - necesarul maxim de frig al încăperii Dvs. 9 000 BTU/h (2.6 kW).
De asemenea, în figuri apar (estompate) curbele teoretice de variaţie a vitezelor (în verde), dacă ventilatoarele ar avea turaţie continuu variabilă.
Din Fig 3 (aferentă unui echipament cu puterea frigorifica de 9 000 BTU/h), rezultă că, pentru a face faţă situaţiei, aparatul funcţionează la turaţia maximă, vehiculând debitul maxim de aer.
La nivelul fantei aparatului, viteza aerului insuflat va fi de cca. 8,5 m/s, o viteză destul de mare.
În acelaşi timp, analiza Fig 4 (aferentă unui echipament de 12 000 BTU/h), arată că, aparatul de aer condiţionat, având rezerva de putere menţionată în paragraful anterior,
va putea funcţiona la turaţia minimă, cu intermitenţe, compresorul fiind pus în mişcare numai la cererea termostatului.
De aici rezultă şi un consum energetic avantajos.
La nivelul fantei aparatului, viteza aerului insuflat va fi de cca. 6,5 m/s, fiind cu 25% mai mică decât în cazul aparatului de 9 000 BTU/h, generând mişcări diminuate ale aerului în încăpere.
Chiar dacă aerul insuflat este cu 1,4 oC mai rece decât în primul caz, viteza de ieşire din fantă este cu 2 m/s mai mică.
Şi asta contează, în special pentru cei care suferă de curent (adică majoritatea dintre noi).
Concluzii
În plus, diferenţa de preţ între cele 2 mărimi de aparate fiind de cca. 54 EURO x 36 430 LEI/ EURO= 1 967 220 LEI, suma care se poate amortiza în cca. 2 sezoane estivale de funcţionare, numai din economia de energie electrică absorbită.
Sperăm ca, prin ultimele doua articole din revista Dom UTIL, să fi lămurit teoria comparării şi alegerii aparatelor de aer condiţionat „casnice”.
Practica ne va lămuri, pe fiecare dintre noi, dacă am făcut alegerea corectă.
Articol publicat în Revista UTIL, Anul IV, nr. 4 / 2005
* TEODOR TERETEAN este Doctor Inginer în Termo-Hidraulica Instalaţiilor, Fax: 021 232 5145. Tel: 0722 363 066.