Cum funcționează unitățile de acoperiș sau RTU-urile. După cum sugerează și numele, unitățile de acoperiș sau, pe scurt, RTU, sunt amplasate pe acoperișul magazinelor și al clădirilor comerciale mici pentru a furniza aer condiționat unor zone definite.
Derulați spre partea de jos pentru a viziona tutorialul video de pe YouTube
🏆 Aflați mai multe despre RTU-uri, Creați profilul dvs. gratuit Danfoss Learning făcând clic aici
Inscrieți-vă la Danfoss Learning și obțineți acces la sute de cursuri online pe o mare varietate de subiecte de inginerie. Este gratuit să vă înscrieți și vă puteți conecta oricând doriți, ceea ce înseamnă că puteți învăța în ritmul dumneavoastră. Începeți să învățați acum.
Creați-vă profilul gratuit Danfoss Learning – http://bit.ly/LearningRooftopUnits
Acestea sunt unități de aer condiționat la pachet și sunt populare pentru că sunt unități HVAC simple, compacte, autonome, toate într-unul singur.
Scopul unei unități de acoperiș este de a distribui aerul condiționat în zonele definite ale unei clădiri. Unitățile de pe acoperiș sunt conectate la conducte care asigură un traseu definit pe care se deplasează aerul condiționat.
Acum, în ultimul nostru tutorial, am analizat unitățile de tratare a aerului sau AHU-urile. V-aș încuraja să verificați acest lucru și să vizionați tutorialul video, faceți clic aici pentru a-l vizualiza. Dacă l-ați vizionat, veți observa că unitățile sunt foarte asemănătoare. Unitățile de acoperiș sunt un tip de unitate de tratare a aerului, principala diferență este că acestea sunt de obicei mai compacte și sunt întotdeauna instalate pe acoperiș, așa că trebuie să fie mai robuste și mai rezistente la intemperii pentru a face față la soare, ploaie, zăpadă, vânt etc. În plus, UTA-urile sunt adesea conectate la o instalație centrală, cum ar fi răcitoarele și boilerele, pentru a asigura încălzirea și răcirea, dar UTR-urile sunt autonome și au tot ce le trebuie într-o singură unitate. De aceea se numesc aparate de aer condiționat la pachet și ne vom uita în interiorul unor modele de unități în scurt timp pentru a înțelege de ce.
Există mai multe tipuri de unități de acoperiș și ne vom uita la patru versiuni tipice diferite, începând cu cea mai de bază. Această primă unitate este numai aer proaspăt, nu are loc nicio recirculare. Aceasta preia 100% aer proaspăt și îl condiționează. Aerul de retur este de obicei eliminat de un ventilator de evacuare extern pentru a echilibra presiunea aerului.
În primul rând avem carcasa, aceasta trebuie să protejeze toate echipamentele mecanice și electrice din interiorul unității de soare, vânt, ploaie, zăpadă, îngheț etc. Vor exista unele panouri de acces încorporate în aceasta pentru a permite inginerilor să acceseze componentele din interior și să efectueze întreținerea.
La un capăt va exista, de obicei, o capotă de aer. Acesta este locul în care aerul ambiental exterior va fi aspirat în aparat. Capota are această formă pentru a opri apa, zăpada și resturile să intre în unitate. De obicei, va exista o plasă de-a lungul intrării hotei de aer care va împiedica pătrunderea animalelor sălbatice și a obiectelor, deoarece acestea vor cauza blocaje și vor deteriora ventilatorul.
Următorul lucru pe care l-am putea găsi sunt niște amortizoare. Nu toate unitățile au așa ceva, dar modelele mai noi au de obicei așa ceva. Acestea sunt practic niște foi de metal care se rotesc împreună. Acestea se deschid complet pentru a permite aerului să intre în unitate sau se închid pentru a sigila unitatea și a împiedica intrarea sau ieșirea aerului. Unele își pot varia poziția de deschidere undeva între complet deschis și complet închis, acest lucru va fi folosit pentru a regla cantitatea de aer care intră în unitate din exterior, în special dacă se folosește recircularea și ne vom uita la acest aspect mai târziu în videoclip, după acest model de bază.
După amortizoare vom găsi filtrele. De obicei, acestea alunecă în afara unității prin ușa de service. Scopul lor este de a curăța aerul prin captarea murdăriei și a prafului care sunt conținute în aerul proaspăt exterior care intră. Dacă nu avem filtre instalate, atunci ventilatorul, schimbătoarele de căldură, componentele mecanice și conductele vor fi acoperite încet de praf, ceea ce va reduce eficacitatea și eficiența aparatului și, dacă se acumulează prea mult, va cauza defecțiuni ale echipamentului după un timp.
După filtre vom avea niște serpentine. Aceste serpentine vor fi folosite pentru a răci sau a încălzi aerul prin adăugarea sau eliminarea energiei termice. În funcție de locul din lume în care este amplasată UTR și de condițiile ambientale cu care se confruntă, unele unități vor fi doar de răcire, foarte ocazional vor fi doar de încălzire, iar altele vor fi de încălzire și răcire.
Dacă unitatea este doar de răcire, atunci va avea de obicei o singură serpentină conectată la o unitate de refrigerare.
Dacă unitatea este doar de încălzire, atunci va fi conectată fie la o pompă de căldură, fie la un arzător pe gaz, fie la un element de încălzire electric.
Dacă unitatea asigură încălzirea și răcirea, atunci va avea fie două schimbătoare de căldură, unde unul va fi o serpentină care este conectată la o unitate de refrigerare pentru a asigura răcirea, iar celălalt va fi probabil un schimbător de căldură cu tuburi conectat la un arzător pe gaz sau la un element de încălzire electric pentru a asigura încălzirea.
Alternativ, o unitate ar putea asigura atât încălzirea, cât și răcirea folosind o singură serpentină care este conectată la o pompă de căldură. Am abordat pompele de căldură într-un videoclip anterior, faceți clic aici pentru a-l vedea.
Majoritatea unităților vor folosi un sistem de refrigerare pentru a asigura răcirea. Compresorul, condensatorul, ventilatorul și comenzile sunt de obicei amplasate în partea din spate a unității sau în lateral pentru a respinge căldura și a o ține departe de admisie și de aerul condiționat din interiorul unității.
Dacă doriți să aflați mai multe despre diferitele tipuri de schimbătoare de căldură utilizate și despre modul în care acestea funcționează, consultați celălalt videoclip al nostru despre schimbătoarele de căldură HVAC, făcând clic aici.
După serpentine vom găsi apoi ventilatorul. Acesta este de obicei un ventilator de tip centrifugal acționat cu curea, dar poate fi și un ventilator de tip EC, care sunt mai eficiente din punct de vedere energetic. Ventilatorul trage aerul din exterior, apoi prin clapete, filtre și serpentine și apoi îl va împinge în conducte pentru a fi distribuit în jurul clădirii.
Acesta este cel mai de bază tip de unitate de acoperiș. Așadar, ce altceva am mai putea găsi?
Câteva unități ar putea recircula aerul intern printr-un sistem de conducte de retur. Acest lucru este utilizat pentru a economisi energie, în special iarna, când aerul exterior este foarte rece, iar aerul de retur este cald. Putem folosi acest lucru pentru a reduce sarcina de încălzire prin amestecarea unei părți din aerul cald de retur cu aerul proaspăt de admisie rece.
În acest proiect găsim un clapet de aer de retur în unitate. Acesta va funcționa în sincronizare cu clapeta de admisie și cele două își vor varia poziția pentru a schimba amestecul de cât de mult aer proaspăt și cât de mult aer de retur trece prin unitate. Întotdeauna va exista o anumită cantitate de aer proaspăt care intră în acest tip pentru că altfel clădirea se va umple pur și simplu cu dioxid de carbon și va crea o atmosferă nesănătoasă. Pe măsură ce clapeta se deschide, aspirația ventilatorului va trage aerul înăuntru din rețeaua de conducte. Când clapeta se închide, nu va mai intra aer.
O altă versiune pe care o vom întâlni, iar acest tip este foarte comun. În acest model avem din nou clapeta de retur, dar de data aceasta o parte sau tot aerul poate fi respins în atmosferă. Temperatura aerului exterior și a aerului de retur și, uneori, nivelul de CO2 din aerul de retur, vor dicta cât de mult aer va fi respins și cât de mult va fi amestecat și recirculat. În acest tip de unitate, atunci când temperatura aerului exterior este mai mică sau apropiată de temperatura interioară dorită, în clădire poate fi suflat 100% aer proaspăt și niciunul nu va fi recirculat, ci tot aerul va fi respins pe măsură ce cererea de răcire este satisfăcută; acest lucru se numește ciclu de răcire gratuită sau ciclu de economisire a aerului.
Versiunea finală pe care o vom analiza are o roată termică încorporată în unitate. Aceasta este din ce în ce mai populară, având în vedere nevoia din ce în ce mai mare de eficiență energetică în clădiri pentru a reduce emisiile de CO2, dar și costurile cu energia și utilitățile.
Această unitate aspiră mai întâi aerul prin capotă, cantitatea de aer care intră fiind controlată de clapetă. Aerul trece apoi printr-un filtru pentru a prinde praful și murdăria și pentru a proteja suprafața roții de căldură, apoi trece prin roata de căldură. Roata de căldură este un schimbător de căldură rotativ care preia căldura reziduală sau răcoarea din aerul de refulare și o transferă în aerul proaspăt care intră, fără ca cele două fluxuri de aer să se amestece. Aceste roți de căldură nu sunt complet etanșe la aer, astfel încât va avea loc o mică amestecare a aerului.
Roata de căldură este utilizată pentru a compensa cererea de încălzire și, uneori, de răcire atunci când condițiile sunt potrivite, economisind energie și costuri de utilități. După roata termică, aerul trece printr-un alt filtru. Chiar înainte de filtru avem un amortizor pe fluxul de aer de retur. Acest lucru ne permite să recirculăm o parte din aerul de retur în aerul proaspăt, iar cantitatea este modificată cu ajutorul clapetelor. Nu toate rtu-urile cu roată de căldură vor avea această caracteristică, iar unele utilizează doar 100% aer proaspăt de admisie și de extracție. Dacă nu are opțiunea de recirculare, atunci probabil că unitatea nu va avea această a doua bancă de filtre.
După aceasta, aerul va trece prin schimbătoarele de căldură care încălzesc sau răcesc aerul la temperatura dorită.
Ventilatorul va distribui apoi aerul prin clădire prin intermediul conductelor către locațiile desemnate.
Aerul de retur este apoi tras înapoi în UTR prin conductele de retur. Odată ce reintră în UTR, acesta are opțiunea fie de a recircula o parte din aer înapoi în admisia de aer proaspăt, fie va trece cu totul printr-un filtru și apoi prin roata de căldură pentru a capta căldura reziduală.
După roata de căldură s-ar putea să găsim un ventilator de extracție, altfel presiunea cauzată de ventilatorul principal de alimentare poate fi folosită pentru a forța aerul să iasă, în unele modele.
Aerul trece apoi prin clapeta de extracție care este folosită pentru a varia volumul amestecului de aer de retur, precum și presiunea din interiorul clădirii, după care trece printr-o grilă care nu face decât să oprească obiectele și animalele sălbatice să intre în unitate, unde vor fi apoi ejectate din sistem în atmosferă.