Jak działają jednostki Rooftop lub RTU. Jak sama nazwa wskazuje, jednostki typu rooftop, lub w skrócie RTU, są umieszczane na dachach sklepów i małych budynków komercyjnych w celu zapewnienia klimatyzacji określonych obszarów.
Scroll to the bottom to watch the YouTube video tutorial
🏆 Dowiedz się więcej o RTU, Stwórz swój darmowy profil Danfoss Learning klikając tutaj
Dołącz do Danfoss Learning i uzyskaj dostęp do setek kursów online dotyczących szerokiej gamy tematów inżynierskich. Rejestracja jest bezpłatna i możesz zalogować się kiedy tylko chcesz, co oznacza, że możesz uczyć się w swoim własnym tempie. Rozpocznij naukę już teraz.
Załóż swój darmowy profil Danfoss Learning – http://bit.ly/LearningRooftopUnits
To są klimatyzatory pakietowe i są popularne, ponieważ są to proste, kompaktowe, samowystarczalne, wszystko w jednym, jednostki HVAC.
Celem jednostki rooftop jest dystrybucja klimatyzowanego powietrza w określonych obszarach budynku. Jednostki typu rooftop są podłączone do przewodów, które zapewniają określoną trasę, po której przemieszcza się klimatyzowane powietrze.
W naszym ostatnim poradniku przyjrzeliśmy się centralom wentylacyjnym lub AHU. Zachęcam do zapoznania się z nim i obejrzenia filmu instruktażowego, kliknij tutaj, aby go obejrzeć. Jeśli już go obejrzałeś, zauważysz, że jednostki te są bardzo podobne. Jednostki Rooftop są rodzajem central wentylacyjnych, główna różnica polega na tym, że są one zazwyczaj bardziej kompaktowe i są zawsze instalowane na dachu, więc muszą być bardziej wytrzymałe i odporne na warunki atmosferyczne, aby poradzić sobie ze słońcem, deszczem, śniegiem, wiatrem itp. Dodatkowo, centrale AHU są często podłączone do instalacji centralnych, takich jak agregaty chłodnicze i kotły, aby zapewnić ogrzewanie i chłodzenie, natomiast centrale RTU są samodzielne i mają wszystko, czego potrzebują w jednej jednostce. Dlatego nazywa się je klimatyzatorami pakietowymi i wkrótce zajrzymy do wnętrza niektórych modeli, aby zrozumieć dlaczego.
Istnieje wiele typów jednostek Rooftop, a my przyjrzymy się czterem różnym typowym wersjom, zaczynając od najbardziej podstawowej. Ta pierwsza jednostka jest tylko świeżym powietrzem, nie występuje recyrkulacja. Pobiera ona 100% świeżego powietrza i uzdatnia je. Powietrze powrotne jest zazwyczaj usuwane przez zewnętrzny wentylator wyciągowy w celu zrównoważenia ciśnienia powietrza.
Po pierwsze mamy obudowę, musi ona chronić wszystkie mechaniczne i elektryczne urządzenia wewnątrz jednostki przed słońcem, wiatrem, deszczem, śniegiem, mrozem itp. W obudowę wbudowane są panele dostępowe, które umożliwiają inżynierom dostęp do elementów znajdujących się wewnątrz urządzenia i wykonywanie czynności konserwacyjnych.
Na jednym z końców znajduje się zazwyczaj okap powietrzny. Jest to miejsce, w którym powietrze z zewnątrz będzie wciągane do urządzenia. Kaptur jest ukształtowany w ten sposób, aby zatrzymać wodę, śnieg i gruz z wejścia do jednostki. Na wlocie do osłony zwykle znajduje się siatka, która zapobiega przedostawaniu się dzikich zwierząt i przedmiotów, ponieważ powoduje to zablokowanie i uszkodzenie wentylatora.
Kolejną rzeczą, którą możemy znaleźć są tłumiki. Nie każda jednostka je posiada, ale nowsze modele zazwyczaj tak. Są to w zasadzie arkusze metalu, które obracają się razem. Otwierają się w pełni, aby umożliwić wejście powietrza do jednostki lub zamykają się, aby uszczelnić jednostkę i zapobiec wejściu lub wyjściu powietrza. Niektóre z nich mogą zmieniać swoją otwartą pozycję gdzieś pomiędzy całkowitym otwarciem a całkowitym zamknięciem, będzie to używane do regulowania ilości powietrza wpływającego do jednostki z zewnątrz, zwłaszcza jeśli stosowana jest recyrkulacja i przyjrzymy się temu w dalszej części filmu po tym podstawowym modelu.
Za przepustnicami znajdziemy filtry. Zwykle wysuwają się one z urządzenia z drzwi serwisowych. Ich zadaniem jest oczyszczanie powietrza poprzez wychwytywanie brudu i kurzu, który znajduje się w napływającym z zewnątrz świeżym powietrzu. Jeśli nie mamy zainstalowanych filtrów to wentylator, wymienniki ciepła, elementy mechaniczne i kanały wentylacyjne będą powoli pokrywać się kurzem i będzie on obniżał skuteczność i wydajność urządzenia, a jeśli nagromadzi się go zbyt dużo to po pewnym czasie spowoduje awarię sprzętu.
Po filtrach będziemy mieli kilka wężownic. Wężownice te będą służyły do chłodzenia lub ogrzewania powietrza poprzez dodawanie lub usuwanie energii cieplnej. W zależności od miejsca na świecie, w którym znajduje się RTU i warunków otoczenia, niektóre jednostki będą tylko chłodzić, bardzo rzadko będą tylko grzać, a niektóre będą grzać i chłodzić.
Jeśli jednostka jest tylko chłodząca, to zazwyczaj będzie miała pojedynczą wężownicę podłączoną do agregatu chłodniczego.
Jeśli jednostka jest tylko grzewcza, to będzie podłączona do pompy ciepła, palnika gazowego lub elektrycznego elementu grzejnego.
Jeśli urządzenie jest ogrzewanie i chłodzenie to albo będzie miało dwa wymienniki ciepła, gdzie jeden będzie cewką podłączoną do urządzenia chłodniczego w celu zapewnienia chłodzenia, a drugi będzie prawdopodobnie wymiennikiem rurowym podłączonym do palnika gazowego lub grzejnika elektrycznego w celu zapewnienia ogrzewania.
Alternatywnie urządzenie może zapewnić zarówno ogrzewanie jak i chłodzenie przy użyciu jednej cewki podłączonej do pompy ciepła. Pompy ciepła zostały omówione w poprzednim filmie, kliknij tutaj, aby je zobaczyć.
Większość jednostek będzie korzystać z systemu chłodniczego w celu zapewnienia chłodzenia. Sprężarka, skraplacz, wentylator i elementy sterujące są zazwyczaj umieszczone z tyłu urządzenia lub z boku, aby odrzucić ciepło i utrzymać je z dala od wlotu i klimatyzowanego powietrza wewnątrz urządzenia.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o różnych typach stosowanych wymienników ciepła i jak one działają, sprawdź nasze inne wideo na temat wymienników ciepła HVAC, klikając tutaj.
Po wężownicach znajdziemy wentylator. Jest to zazwyczaj wentylator odśrodkowy napędzany paskiem, ale może to być również wentylator typu EC, które są bardziej energooszczędne. Wentylator wciąga powietrze z zewnątrz przez przepustnice, filtry i cewki, a następnie wtłacza je do przewodów, aby rozprowadzić je po budynku.
To nasz najbardziej podstawowy typ jednostki Rooftop. Co jeszcze możemy znaleźć?
Niektóre jednostki mogą recyrkulować powietrze wewnętrzne poprzez system kanałów powrotnych. Jest to stosowane w celu oszczędzania energii, szczególnie w zimie, kiedy powietrze zewnętrzne jest bardzo zimne, a powietrze powrotne ciepłe. Możemy to wykorzystać do zmniejszenia obciążenia grzewczego poprzez zmieszanie ciepłego powietrza powrotnego z zimnym świeżym powietrzem wlotowym.
W tym projekcie znajdziemy przepustnicę powietrza powrotnego w jednostce. Będzie ona pracować w synchronizacji z przepustnicą wlotową i obie będą zmieniać swoje położenie, aby zmienić mieszankę ile świeżego powietrza i ile powietrza powrotnego przechodzi przez jednostkę. Zawsze będzie pewna ilość świeżego powietrza wchodzącego w tym typie, ponieważ w przeciwnym razie budynek po prostu wypełni się dwutlenkiem węgla i stworzy niezdrową atmosferę. Gdy przepustnica otwiera się, ssanie wentylatora wciąga powietrze z przewodów. Kiedy przepustnica zamyka się, powietrze nie będzie zasysane.
Kolejna wersja, z którą się zetkniemy, i ten typ jest bardzo powszechny. W tej konstrukcji ponownie mamy przepustnicę powietrza powrotnego, ale tym razem część lub całość powietrza może być odrzucana do atmosfery. Temperatura powietrza zewnętrznego i powrotnego, a czasami poziom CO2 w powietrzu powrotnym, będzie dyktować, ile powietrza zostanie odrzucone, a ile zmieszane i recyrkulowane. W tego typu jednostkach, gdy temperatura powietrza zewnętrznego jest niższa lub bliska pożądanej temperatury wewnętrznej, 100% świeżego powietrza może być wdmuchiwane do budynku i żadne z nich nie będzie recyrkulowane, całe będzie odrzucane w miarę zaspokajania zapotrzebowania na chłodzenie, jest to określane jako cykl chłodzenia swobodnego lub cykl ekonomizera po stronie powietrza.
Ostatnia wersja, której się przyjrzymy, posiada koło cieplne wbudowane w jednostkę. Jest to coraz bardziej popularne rozwiązanie w związku z rosnącym zapotrzebowaniem na efektywność energetyczną w budynkach w celu zmniejszenia emisji CO2, ale także kosztów energii i mediów.
Jednostka ta najpierw wciąga powietrze przez okap, ilość powietrza jest kontrolowana przez przepustnicę. Powietrze następnie przechodzi przez filtr, który wyłapuje kurz i brud oraz chroni powierzchnię koła cieplnego, a następnie przechodzi przez koło cieplne. Koło cieplne jest obrotowym wymiennikiem ciepła, który odbiera ciepło odpadowe lub chłód z powietrza powrotnego i przenosi je na napływające świeże powietrze bez mieszania się dwóch par powietrza. Te koła ciepła nie są całkowicie szczelne, więc trochę mieszania powietrza wystąpi.
Koło ciepła jest używane do zrównoważenia ogrzewania i czasami chłodzenia popytu, gdy warunki są w porządku, oszczędzając energię i koszty użytkowania. Po kole cieplnym powietrze przepływa przez kolejny filtr. Tuż przed filtrem mamy przepustnicę na strumieniu powietrza powrotnego. Pozwala nam to na recyrkulację części powietrza powrotnego do powietrza świeżego, a ilość ta jest zmieniana za pomocą przepustnic. Nie wszystkie kolektory ciepła rtu będą miały tę funkcję, niektóre używają tylko 100% świeżego powietrza na wlocie i wylocie. Jeśli nie ma opcji recyrkulacji to prawdopodobnie nie ma drugiego banku filtrów.
Potem powietrze przepływa przez wymienniki ciepła, które ogrzewają lub chłodzą powietrze do żądanej temperatury.
Wentylator rozprowadza powietrze w budynku poprzez kanały do wyznaczonych miejsc.
Powietrze powrotne jest wciągane z powrotem do RTU poprzez kanały powrotne. Po ponownym wejściu do RTU ma ono możliwość recyrkulacji części powietrza z powrotem do wlotu świeżego powietrza, w przeciwnym razie całość przejdzie przez filtr, a następnie przez koło cieplne w celu przechwycenia ciepła odpadowego.
Za kołem cieplnym może znajdować się wentylator wyciągowy, w przeciwnym razie ciśnienie spowodowane przez główny wentylator nawiewny może być wykorzystane do wymuszenia wyjścia powietrza, w niektórych projektach.
Powietrze przechodzi następnie przez przepustnicę wywiewu, która służy do zmiany objętości mieszania powietrza powrotnego, jak również ciśnienia wewnątrz budynku, po czym przechodzi przez kratkę, która po prostu zatrzymuje przedmioty i dzikie zwierzęta przed wejściem do urządzenia, gdzie następnie zostanie wyrzucone z systemu do atmosfery.