Što su osjetna i latentna toplina – i zašto su važne za HVAC?
Dakle, gledate specifikacije svog klima uređaja. Vidite da imate sustav od 3 tone i znate da je tonaža izraz snage vašeg klima uređaja. Ali što vaš klima uređaj zapravo radi kada daje svu tu snagu - i koliko je učinkovit?
Pa, posao vašeg klima uređaja je uklanjanje topline iz unutrašnjosti vašeg doma. To je ono što radi sa svom tom snagom! Međutim, kako biste bili sigurni da vam je udobno, trebate ukloniti oboje vrste topline koje se akumuliraju u zatvorenom prostoru:osjetna i latentna toplina.
Tu se stvari kompliciraju. Vaš klima uređaj napravljen je da ukloni oboje, ali različita oprema to čini s različitim razinama učinkovitosti.
Osjetna toplina je ono što bilježi vaš termostat. Odražava promjenu temperature.
Počnimo s najjednostavnijom vrstom topline:osjetljivom toplinom. Tehnički govoreći, osjetna toplina odnosi se na količinu energije potrebnu za povećanje ili smanjenje temperature neke tvari, neovisno o faznim promjenama (poput fazne promjene plina u tekućinu).
To bi moglo zvučati komplicirano, pa razmislite o tome ovako:Osjetna toplina reflektira se temperaturom koja se prikazuje na vašem termostatu. Kada vidite da je 75 stupnjeva nakon što je uključen klima uređaj, vidite rezultat uklanjanja osjetne topline vašeg klima uređaja.
Različiti čimbenici utječu na količinu osjetljive topline koju vaš klima uređaj treba ukloniti iz vašeg doma:
- Volumen i kvaliteta izolacije (R-vrijednost)
- Vrste prozorskog stakla (low-e ili standard), količine i veličine
- Broj priča u vašem domu
- Orijentacija vaše kuće u odnosu na sunce
- Specifikacije rasvjete i uređaja
- Mjerenje prepusta krova
I tako dalje. Kada uključite klima uređaj i on snizi temperaturu koju vidite na termostatu, ublažili ste učinke povećanja topline iz ovih izvora . Uglavnom, vaš je klima uređaj uklonio određenu količinu osjetne topline.
Pa ipak, možda će vam i dalje biti neugodno. Zašto?
Latentna toplina je važna, ali većina klimatizacijskih uređaja je ne uklanja dovoljno.
Vaš klima uređaj možda ne uklanja dovoljno latentne topline iz zraka. Ovo je čest problem koji dovodi do ozbiljne nelagode u proljeće i ljeto. Što daje?
Latentna toplina je toplina koja je rezultat povećanja ili smanjenja količine vlage koju zadržava zrak. Konkretno, to je količina energije potrebna da izazove faznu promjenu (za naše potrebe, tekućina u plin ili plin u tekućinu) bez promjene stvarne temperature tvari.
Vlažnost sama po sebi nije latentna toplina, ali vlaga sadrži latentna toplina. Kada vaš termostat prikazuje temperaturu - recimo 75 stupnjeva - on vam ne pokazuje koliko je latentne topline sadržano u zraku. Kada je u vašem domu jako vlažno, vjerojatno osjećate puno latentne topline uz osjetna toplina. Dakle, može se činiti da je 80 stupnjeva iako vaš termostat očitava 75. To je zato što termostat ne mjeri količinu latentne topline u zraku. Samo prati osjetnu toplinu (temperaturu).
Ako ste se ikada žalili na vlagu, zapravo ste se žalili na latentnu toplinu unutar vlage. Sad znaš!
Latentno toplinsko opterećenje vašeg doma ovisi o nekoliko čimbenika:
- Infiltracija zraka kroz praznine, pukotine i rupe u ovojnici zgrade
- Kućanske aktivnosti poput kuhanja, kupanja, čišćenja i tjelovježbe
- Broj ljudi u vašem domu u određeno vrijeme
Kada je klima uređaj odgovarajuće veličine za vaš dom, trebao bi ukloniti dovoljnu količinu latentne topline da vam bude ugodno. Na primjer, možda vaš klima uređaj ima specifikaciju opterećenja hlađenja za 80% osjetne i 20% latentne topline. Ako je to u skladu sa stvarnim omjerom osjetne/latentne topline u vašem domu, trebali biste biti u dobroj formi. Kada postavite termostat na 75 stupnjeva, osjećat ćete se kao da je 75 stupnjeva.
Nažalost, većina kućnih klima uređaja nije odgovarajuće veličine. Prevelike su. A kada je vaš klima uređaj prevelik, neće ukloniti dovoljno latentne topline iz zraka.
Rješenje? Uklonite ulazne točke za latentnu toplinu i uklonite ostatak
Ako ovog proljeća već osjećate posljedice visoke vlažnosti u zatvorenom prostoru, vaš klima uređaj očito vam ne pruža ugodu. Srećom, još uvijek postoje stvari koje možete učiniti kako biste poboljšali svoju situaciju (i riješili se te dosadne latentne topline).
Za početak, razmislite o zračnom zatvaranju vašeg doma. Vjerojatno postoji nekoliko praznina i rupa između vašeg životnog prostora i vašeg prostora za puzanje. Ako na svom tavanu imate kanale, možete se kladiti da i tamo postoje praznine. Vlažan zrak ulazi kroz te rupe i stvara vam nelagodu, ali njihovo brtvljenje zaustavlja infiltraciju.
Procjena cijelog doma otkrit će vaše najveće izvore infiltracije zraka. S rezultatima u ruci, možete dati prednost prilikama za brtvljenje zraka. Nakon što ste zatvorili stvari, razmotrite sljedeće metode za uklanjanje vlage (grubim redoslijedom učinkovitosti i pristupačnosti):
- Prebacite se na kombinaciju termostata i higrostata. Ne samo da će se vaš klima uređaj uključiti kada temperatura premaši željenu postavku - uključit će se kada relativna vlažnost (RH) u vašem domu prijeđe određeni postotak. Kako biste se osjećali ugodno tijekom toplijih i vlažnih mjeseci, preporučujemo da RH bude ispod 55%. Samo imajte na umu da što je niže postavite, klima uređaj će češće raditi. Ova postavka najbolje funkcionira ako imate uređaj za obradu zraka s promjenjivim protokom zraka. Ventilator radi duže vrijeme i uklanja više vlage iz zraka od standardnih jedinica.
- Instalirajte odvlaživač zraka za cijelu kuću. Ovi se uređaji povezuju s vašim postojećim kanalima i izvlače vlagu bez snižavanja temperature u vašem domu. Nakon što se vaš dom ohladi na željenu temperaturu, odvlaživač se brine za svu preostalu vlagu koju klima uređaj nije uspio ukloniti. Većina odvlaživača zraka za cijelu kuću povezuje se i s vanjskim prostorom, provjetravajući vaš dom svježim zrakom osim uklanjanja vlage.
- Nadogradite svoj klima uređaj na dvostupanjski ili jedinicu s promjenjivom brzinom. Ako je vaš sustav grijanja i hlađenja već prošao svoj pogon, razmislite o nadogradnji na dvostupanjsku jedinicu ili jedinicu s promjenjivom brzinom. Vaš stari klima uređaj vjerojatno je radio jednom brzinom:punom snagom. Dvostupanjske jedinice rade sporijom brzinom veći dio sezone, povećavajući se samo kada su zahtjevi za opterećenjem najekstremniji (obično vrhunac ljeta). Jedinice s promjenjivom brzinom mijenjaju brzine u širokom spektru ovisno o zahtjevima opterećenja u bilo kojem trenutku. Obje vrste opreme nude dulje vrijeme rada izmjenične struje, ali ukupno manje ciklusa. Kao rezultat toga, oni uklanjaju više vlage od standardnih jednobrzinskih sustava. Također su i učinkovitiji.
Nije vrućina ono što je neugodno...
…to je vlaga! Ovo se stalno čuje na jugu.
U stvarnosti, nije vlaga toliko opresivna. To je latentna toplina unutra vlaga zbog koje ste znojni i osjećate se neugodno od travnja do listopada. Mogli biste početi govoriti:"Ta prokleta latentna vrućina mi ide na živce", ali to je vrsta komentara koja bi mogla privući čudne poglede prolaznika.
Bolje okriviti vlagu kao i svi ostali dok potajno proklinjete latentnu toplinu. U svakom slučaju…
Razumijevanje ispravnih rashladnih opterećenja za osjetnu i latentnu toplinu čin je balansiranja koji zahtijeva puno više od osnovnih pravila (način na koji većina HVAC profesionalaca pristupa dimenzioniranju sustava) i igre "postavi i zaboravi" s termostatom. Osim pravilnog dimenzioniranja vašeg HVAC sustava, radi se o zatezanju kućne ovojnice i korištenju opreme koja ublažava probleme s prekomjernom vlagom (i latentnom toplinom unutar).
Sada kada razumijete kako sve to funkcionira - i zašto je važno - u boljoj ste poziciji da nešto poduzmete. Tko zna? Ovo bi vam ljeto moglo biti najudobnije dosad.