Hlavní částí klimatizace je tepelný výměník, ve kterém je ochlazován vzduch k dosažení požadované teploty a odváděna ochlazováním kondenzující vlhkost. Další částí je systém, který odvádí odebrané teplo vně klimatizovaného prostoru, například chladící kapalinou cirkulující v potrubí a ochlazované ve venkovní chladící jednotce. Klimatizace může být propojena s ventilací, například v malém prostoru automobilu, nebo na ní být nezávislá, například klimatizování velkého množství tepla produkovaného serverovnami.
V Evropě se klimatizace užívá především pro průmyslové účely, v chirurgických sálech, inkubátorech, v laboratořích, ve výpočetních střediscích (serverovnách) a nákupních centrech. V USA je klimatizace podstatně rozšířenější. V teplých tropických a subtropických oblastech světa (zejména kolem rovníku, resp. v okolí obou obratníků) jsou klimatizovány všechny typy budov i dopravních prostředků prakticky neustále. Toto platí pouze v bohatých zemích, neboť klimatizace je energeticky i materiálově nákladná.
Obsah článku
Funkce klimaziace
Mezi další funkce bytových klimatizací patří: odvlhčování, vytápění ionizování či filtrace. Složitější klimatizační systémy ovlivňují další parametry vzduchu v místnosti, např. mají schopnost vyměnit znehodnocený vnitřní vzduch za vzduch venkovní (větrání) nebo schopnost zvýšit vlhkost v klimatizovaném prostoru. Tyto funkce však běžné klimatizace do obytných místností nemají.
Bytové klimatizace
Klimatizace do bytu či rodinného domu dělíme na kompaktní (mobilní, okenní) a dělené (split, multispit). Dělené klimatizace dále rozlišujeme podle umístění: nástěnné, podstropní, kazetové a další. Zvláštní skupinu tvoří klimatizace na principu tepelného čerpadla či klimatizace s přívodem čerstvého vzduchu (komfortní).
Pro ekologické domy přichází v úvahu také tzv. pasivní klimatizace založená na využití speciálních stavebních materiálů, reflexních fólií, systému tzv. tepelného zrcadla, solárního komínu apod. Kombinaci těchto opatření volí především nízkoenergetické domy, ale i běžný dům po rekonstrukci může být ochlazován bez použití tradičního klimatizačního zařízení.
Kompaktní klimatizace
Nejběžněji používanou kompaktní (nedělenou) klimatizací je mobilní klimatizace. Mobilní klimatizace je zpravidla zařízení, které je umístěno ve zvolené místnosti, odkud je teplo odváděno ohebnou hadicí oknem ven. V případě potřeby lze zařízení instalovat v jiné místnosti. Existuje i dělená mobilní klimatizace, která využívá vývod skrz stěnu, ale to omezuje základní vlastnost – mobilitu. Okenní jednotka patří rovněž mezi kompaktní klimatizace, označena je podle umístění přímo v okně (popř. ji lze namontovat do vnější zdi).
V současnosti mohou mít mobilní klimatizace všechny běžné funkce (vytápění, odvlhčování a další) i funkci větrání. Problémem mobilních zařízení je hlučnost a omezení účinnosti vzniklé nutností odvádět teplo mimo místnost skrz okno či otvorem ve stěně. Kvůli hluku jsou mobilní klimatizace určeny především do místností, které neslouží k odpočinku. Vzhledem k energetickým ztrátám je vhodný příležitostný provoz, popř. výběr zařízení vyšší energetické třídy.
Dělené klimatizace – split, multisplit
Dělená klimatizace má část vnější (kompresorová část) a vnitřní (výparník). Pokud je k vnější jednotce připojena jedna vnitřní jednotka, jedná se o tzv. split. Dvě a více vnitřních jednotek napojených na jeden kompresor je multisplit (běžně 1+2, 1+3). Dále se obvykle split systémy označují podle umístění vnitřních jednotek: nástěnné, podstropní mezistropní, kazetové, parapetní.
Split systémy mohou být instalovány do všech typů místností, nevyjímaje prostory určené k odpočinku. Hlučnost nočního režimu, který split jednotky nabízejí, je dobré zvolit v intervalu cca od 20 do 30 dB, nad touto hranicí se pohybují zařízení vhodná především pro běžný denní provoz. Nejúspornější klimatizace fungují na principu tepelného čerpadla a jsou opatřeny systémem inverter.
Vytápění
Klimatizace umožňuje pracovat i v opačném režimu – vytápěcím. Z jednotky se stane tepelné čerpadlo, kdy se odpadní teplo přivádí zpět do místnosti. Z kondenzátoru se stává výparník a z výparníku kondenzátor. Vnější jednotka je tak ochlazována a vnitřní naopak topí. Tohoto způsobu ohřevu vzduchu v místnosti se v podmínkách ČR i Evropy využívá minimálně, ve větší míře pak v období jara, podzimu a velmi mírné zimy (při teplotách nad cca 4 °C).
Nízké rozšíření je dáno především konzervativním přístupem k vytápění a rovněž i všeobecným chybným předpokladem, že klimatizace je energeticky i ekonomicky neefektivní a že nedokáže topit v mrazech. Moderní klimatizace střední cenové kategorie běžně topí do -15 °C při zachování vysoké efektivity (tzn. vysokého COP).Tyto mají COP srovnatelný s tepelnými čerpadly vzduch-voda, ovšem při násobně nižší pořizovací ceně.
Rozšíření tohoto způsobu vytápění napomáhají zejména budovy s nízkou potřebou energie na vytápění buď v podobě nástěnné jednotky (u domů s otevřenou dispozicí), nebo jednotky zabudované do systému řízeného větrání. Nevýhodou tohoto způsobu vytápění je produkce hluku ve vnitřním a vnějším prostoru (např. uvnitř 32 dB) a dále potřeba topit téměř nepřetržitě na stejnou teplotu po celý den pro dosažení dobrých provozně-ekonomických výsledků (např. při snižování teploty vzduchu během nepřítomnosti obyvatel domu se snižuje COP a roste hluk, protože jednotka pracuje krátkodobě na vysoký výkon, při kterém produkuje více hluku a je méně efektivní).
Chladící médium
Chladící médium je tekutina, která proudí skrz zařízení, aby ho ochránila před přehřátím a přenášela teplo produkované tímto zařízením do jiného zařízení, kde se využije nebo rozptýlí. Ideální médium má velkou tepelnou kapacitu, nízkou viskozitu, je levné, chemicky inertní, nehořlavé a nezpůsobuje ani nepodporuje korozi chladicího systému. Některé aplikace navíc vyžadují, aby bylo chladicí médium elektrickým izolantem.
Typ chladícího média se liší od použití pro konkrétní aplikaci. Běžnými chladivy jsou amoniak, CO2, fluorovodíky a fluoruhlovodíky (HFC). Použití chladiv na bázi freonů (CFC) je na základě Vídeňské úmluvy na ochranu ozonové vrstvy a Montrealského protokolu regulováno a postupně vylučováno.
Účinnost klimatizace a úspora energie
Účinnost klimatizace v režimu chlazení udává EER faktor, pro vytápění je to COP faktor. Oba parametry jsou uvedeny na energetickém štítku klimatizace a přímo souvisí s úsporou energie. Největší úspora energie je spojena s použitím technologie inverter, která přinesla možnost měnit plynule výkon kompresoru v daném rozsahu.
Nejúčinnější z inverterových technologií All DC Inverter používá motory na stejnosměrný proud u ventilátorů ve vnitřních jednotkách, u ventilátorů ve venkovních jednotkách a u kompresoru ve venkovních jednotkách. Otáčky nebo výkon lze měnit v rozpětí od 10 do 100 %, což u standardních systémů není možné.
Čištění vzduchu v klimatizaci
Klimatizace vzduch filtruje (čistí), minimálně je součástí zařízení prachový filtr. Filtrovat se dále dají: pachy, kouř, bakterie, viry, plísně atd. Moderní filtry využívají nejrůznější přírodní i syntetické sloučeniny ke zvýšení účinnost filtrace. Klimatizace s nejúčinnější filtrací jsou vhodné pro citlivější jedince, jako jsou například alergici. Nevýhodou filtrace je, že každý filtr omezuje průtok vzduchu, a tím zvyšuje hlučnost a snižuje účinnost.