Hoe Rooftop Units of RTU’s werken. Zoals de naam al doet vermoeden, worden rooftop units, of kortweg RTU’s, op het dak van winkels en kleine commerciële gebouwen geplaatst om bepaalde gebieden van airconditioning te voorzien.
Scroll naar beneden om de YouTube video tutorial te bekijken
🏆 Meer informatie over RTU’S, Maak uw gratis Danfoss Learning profiel aan door hier te klikken
Maak lid van Danfoss Learning en krijg toegang tot honderden online cursussen over een breed scala aan technische onderwerpen. Aanmelden is gratis en u kunt inloggen wanneer u maar wilt, wat betekent dat u kunt leren in uw eigen tempo. Begin nu met leren.
Maak uw gratis Danfoss-leerprofiel aan – http://bit.ly/LearningRooftopUnits
Dit zijn pakketairconditioningunits en ze zijn populair omdat het eenvoudige, compacte, autonome, alles-in-één HVAC-units zijn.
Het doel van een rooftop-unit is om geconditioneerde lucht te distribueren binnen bepaalde gebieden van een gebouw. Rooftop-units zijn aangesloten op kanalen, die een gedefinieerde route voor de geconditioneerde lucht vormen.
Nu hebben we in onze laatste tutorial gekeken naar luchtbehandelingskasten of AHU’s. Ik moedig u aan om de video te bekijken, klik hier om deze te bekijken. Als u die hebt bekeken, zult u merken dat de units erg op elkaar lijken. Rooftop units zijn een soort luchtbehandelingskasten, het belangrijkste verschil is dat ze meestal compacter zijn en dat ze altijd op het dak worden geïnstalleerd, zodat ze robuuster en weerbestendiger moeten zijn om zon, regen, sneeuw, wind enz. te kunnen weerstaan. Bovendien zijn AHU’s vaak aangesloten op centrale installaties zoals koelers en boilers om te zorgen voor verwarming en koeling, maar RTU’s zijn autonoom en hebben alles wat ze nodig hebben in één unit. Daarom worden ze ook wel pakket airconditioners genoemd en we zullen binnenkort in enkele modelunits kijken om te begrijpen waarom.
Er zijn vele soorten Rooftop units, en we zullen vier verschillende typische versies bekijken, te beginnen met de meest eenvoudige. Deze eerste unit werkt alleen met verse lucht, er vindt geen hercirculatie plaats. Hij zuigt 100% verse lucht aan en conditioneert die. De afvoerlucht wordt meestal verwijderd door een externe afzuigventilator om de luchtdruk in evenwicht te houden.
Eerst hebben we de behuizing, deze moet alle mechanische en elektrische apparatuur in de unit beschermen tegen zon, wind, regen, sneeuw, vorst enzovoort. Er zullen enkele toegangspanelen worden ingebouwd om technici toegang te geven tot de componenten binnenin en om onderhoud uit te voeren.
Aan een kant zal er typisch een luchtkap zijn. Hier wordt de buitenlucht in de machine gezogen. De kap heeft deze vorm om te voorkomen dat water, sneeuw en vuil in het apparaat terechtkomen. Meestal zit er een gaas over de inlaat van de luchtkap om te voorkomen dat wilde dieren of voorwerpen binnendringen, aangezien dit verstoppingen en schade aan de ventilator kan veroorzaken.
Het volgende dat we kunnen aantreffen zijn een aantal dempers. Niet elke unit heeft deze, maar nieuwere modellen meestal wel. Dit zijn in feite metalen platen die in elkaar draaien. Ze gaan volledig open zodat er lucht in de unit kan komen, of ze gaan dicht om de unit af te sluiten en te voorkomen dat er lucht in of uit gaat. Sommige kunnen hun open positie variëren tot ergens tussen volledig open en volledig gesloten, dit zal worden gebruikt om de hoeveelheid lucht te regelen die in de eenheid stroomt van buitenaf, vooral als re-circulatie wordt gebruikt en we zullen dit later in de video bekijken na dit basismodel.
Na de dempers vinden we de filters. Deze worden meestal via de servicedeur uit de unit geschoven. Hun doel is de lucht te reinigen door het vuil en stof op te vangen dat zich in de binnenkomende verse buitenlucht bevindt. Als er geen filters zijn geïnstalleerd, zullen de ventilator, de warmtewisselaars, de mechanische onderdelen en de kanalen langzaam onder het stof komen te zitten, waardoor de doeltreffendheid en de efficiëntie van de machine afnemen en als er zich teveel ophoopt, zal de apparatuur na een tijdje defect raken.
Na de filters hebben we een aantal spoelen. Deze spoelen worden gebruikt om de lucht te koelen of te verwarmen door thermische energie toe te voegen of te onttrekken. Afhankelijk van waar ter wereld de RTU zich bevindt en de omgevingscondities waarmee hij wordt geconfronteerd, zullen sommige units alleen koelen, heel soms alleen verwarmen en sommige zullen zowel verwarmen als koelen.
Als de unit alleen koelt, zal hij meestal een enkele spoel hebben die is aangesloten op een koeleenheid.
Als de unit alleen verwarmt, zal hij zijn aangesloten op een warmtepomp, een gasbrander of een elektrisch verwarmingselement.
Als de unit zowel verwarmt als koelt, heeft hij twee warmtewisselaars, waarvan de ene een spiraal is die is aangesloten op een koelunit om te koelen en de andere waarschijnlijk een buizenwarmtewisselaar is die is aangesloten op een gasbrander of een elektrisch verwarmingselement om te verwarmen.
Als alternatief kan een unit zowel verwarmen als koelen met één enkele spiraal die is aangesloten op een warmtepomp. We hebben warmtepompen in een eerdere video behandeld, klik hier om die te zien.
De meeste units maken gebruik van een koelsysteem om koeling te leveren. De compressor, condensor, ventilator en bediening bevinden zich meestal aan de achterkant van de unit of aan de zijkant om de warmte af te voeren en weg te houden van de inlaat en de geconditioneerde lucht in de unit.
Als u meer wilt weten over de verschillende soorten warmtewisselaars die worden gebruikt en hoe ze werken, bekijk dan onze andere video over HVAC-warmtewisselaars, door hier te klikken.
Na de spoelen vinden we dan de ventilator. Dit is meestal een riemaangedreven centrifugaalventilator, maar het kan ook een EC-type ventilator zijn, die energiezuiniger is. De ventilator zuigt de lucht van buiten door de dempers, filters en spoelen en duwt deze dan in de leidingen om over het gebouw te worden verdeeld.
Dat is ons meest basistype Rooftop Unit. Wat kunnen we nog meer tegenkomen?
Sommige units recirculeren de interne lucht via een luchtafvoerkanaalsysteem. Dit wordt gebruikt om energie te besparen, vooral in de winter wanneer de buitenlucht erg koud is en de afvoerlucht warm. We kunnen dit gebruiken om de verwarmingsbelasting te verminderen door wat warme retourlucht te mengen met de koude verse inlaatlucht.
In dit ontwerp vinden we een luchtafvoerklep in de unit. Deze werkt synchroon met de inlaatklep en beide kleppen variëren hun stand om de hoeveelheid verse lucht en de hoeveelheid retourlucht die door de unit stroomt te wijzigen. Er zal altijd een bepaalde hoeveelheid verse lucht binnenkomen in dit type omdat het gebouw anders gewoon vol zal lopen met kooldioxide en een ongezonde atmosfeer zal creëren. Als de klep opengaat, zal de aanzuiging van de ventilator lucht aanzuigen uit de kanalen. Wanneer de klep sluit, wordt er geen lucht aangezogen.
Een andere versie die we zullen tegenkomen, en dit type komt zeer vaak voor. In dit ontwerp hebben we opnieuw de luchtafvoerklep, maar deze keer kan een deel van of alle lucht worden afgevoerd naar de atmosfeer. De temperatuur van de buitenlucht en de afvoerlucht, en soms het CO2-niveau van de afvoerlucht, zullen bepalen hoeveel lucht zal worden afgekeurd en hoeveel zal worden gemengd en gerecirculeerd. In dit type unit kan, wanneer de buitenluchttemperatuur onder of dichtbij de gewenste binnentemperatuur is, 100% verse lucht in het gebouw worden geblazen en zal niets daarvan worden gerecirculeerd, maar zal alles worden afgeworpen naarmate aan de koelvraag wordt voldaan, dit wordt een vrije koelcyclus of een luchtzijdig economiser-cyclus genoemd.
De laatste versie die we zullen bekijken, heeft een warmtewiel dat in de unit is ingebouwd. Dit wordt steeds populairder door de toenemende behoefte aan energie-efficiëntie in gebouwen om de CO2-uitstoot, maar ook de energie- en energiekosten te verlagen.
Deze unit zuigt eerst lucht aan via de kap, waarbij de hoeveelheid lucht die binnenkomt wordt geregeld door de klep. De lucht gaat dan door een filter om stof en vuil op te vangen en het oppervlak van het warmtewiel te beschermen, daarna gaat de lucht door het warmtewiel. Het warmtewiel is een roterende warmtewisselaar die de afvalwarmte of koelte van de teruggevoerde afvoerlucht opneemt en overbrengt op de inkomende verse lucht zonder dat de twee luchtstromen zich vermengen. Deze warmtewielen zijn niet volledig luchtdicht, dus er zal een beetje luchtvermenging optreden.
Het warmtewiel wordt gebruikt om de verwarmings- en soms koelvraag te compenseren als de omstandigheden goed zijn, waardoor energie en energiekosten worden bespaard. Na het warmtewiel stroomt de lucht door een ander filter. Net voor het filter hebben we een klep op de retourluchtstroom. Hierdoor kunnen we een deel van de afvoerlucht recirculeren in de verse lucht en de hoeveelheid wordt gevarieerd met de dempers. Niet alle warmtewiel rtu’s hebben deze mogelijkheid, sommige gebruiken alleen 100% verse lucht toe- en afvoer.
Als de unit geen recirculatie-optie heeft, heeft hij waarschijnlijk geen tweede filterbank.
Daarna stroomt de lucht door de warmtewisselaars die de lucht verwarmen of koelen tot de gewenste temperatuur.
De ventilator verspreidt de lucht dan door het gebouw via de kanalen naar de aangewezen locaties.
De retourlucht wordt dan terug in de RTU getrokken via de retourkanalen. Zodra de lucht weer in de RTU is, kan deze worden gerecirculeerd naar de inlaat van verse lucht, anders gaat alles door een filter en vervolgens door het warmtewiel om de afvalwarmte op te vangen.
Na het warmtewiel bevindt zich misschien een afzuigventilator, anders kan de druk veroorzaakt door de hoofdventilator in sommige ontwerpen worden gebruikt om de lucht naar buiten te persen.
De lucht gaat dan door de afvoerklep die wordt gebruikt om het volume van de luchtafvoer en de druk in het gebouw te regelen. Daarna gaat de lucht door een rooster dat objecten en wild tegenhoudt om de unit binnen te dringen, waar het vervolgens door het systeem in de atmosfeer wordt uitgestoten.