Κλιματισμός Θεσσαλονίκη: Αεραγωγοί

Για την μεταφορά του κλιματιζόμενου αέρα στους χώρους και την απομάκρυνση ποσοτήτων αέρα από τους χώρους, χρειάζονται αεραγωγοί, στόμια παραλαβής και εκροής αέρα και ανεμιστήρες, οι οποίοι θα εξασφαλίσουν τις αναγκαίες πιέσεις (υπερπίεση ή υποπίεση) με τις οποίες θα ρυθμιστούν οι σχετικές παροχές....

Μέσω των αεραγωγών λοιπόν, μεταφέρεται ο κλιματιζόμενος αέρας στους κλιματιζόμενους χώρους και απάγεται από αυτούς αέρας, ο οποίος έχει ρυπανθεί. Γι’ αυτό τα συστήματα κεντρικού κλιματισμού έχουμε τους αεραγωγούς προσαγωγής (και διανομής) αέρα και απαγωγής (ή επιστροφής) αέρα.

Υπολογισμών αεραγωγών

Γενικές αρχές

Οι αεραγωγοί μεταφέρουν αέρα προκαθορισμένης «ποιότητας» (θερμοκρασία, υγρασία, καθαρότητα, κλπ.) από κεντρική μονάδα επεξεργασίας στους διάφορους χώρους. Όπως έχει ήδη αναφερθεί κατά τη ροή του αέρα στους αεραγωγούς παρατηρείται πτώση πιέσεως λόγω τριβών, τόσο στα ευθύγραμμα τμήματα όσο και στα σημεία διαταραχής της ροής (καμπύλες, στενώσεις, διακλαδώσεις κ.α.). Για να φθάσει λοιπόν ο αέρας στους κλιματιζόμενους χώρους πρέπει να είναι ικανός όχι μόνο να υπερνικήσει τις απώλειες τριβών, αλλά και να προωθήσει τον αέρα στα στόμια προσαγωγής.

Δηλαδή, το σημείο εκκινήσεως του αέρα (και των αεραγωγών προσαγωγής), είναι το πέρας της κεντρικής μονάδος επεξεργασίας και το τελικό σημείο, οι χώροι. Αντίστοιχα οι αεραγωγοί προσαγωγής καταλήγουν στα στόμια προσαγωγής του αέρα, στους κλιματιζόμενους χώρους.

Στο σύστημα επιστροφής ή απαγωγής του «μολυσμένου» αέρα, το δίκτυο αεραγωγών αρχίζει από τα στόμια παραλαβής και καταλήγει στα σημεία αποβολής του στην ατμόσφαιρα ή τον χώρο καθαρισμού και αναμείξεώς του με νωπό αέρα (ανακυκλοφορία). Η χάραξη και υπολογισμός των διαστάσεων ενός δικτύου αεραγωγών είναι δύσκολη και ο μελετητής πρέπει να συνεκτιμήσει ποικιλία παραγόντων και δεδομένων.

Καταρχήν δεν πρέπει να υπάρχουμε αρχιτεκτονικούς, δομικούς ή αισθητικούς περιορισμούς όταν οι αεραγωγοί διέρχονται από κατοικημένους χώρους. Επίσης πρέπει να ελέγχεται η διασταύρωση (ή έστω να γειτονεύει) των αεραγωγών με άλλα δίκτυα που εξυπηρετούν το κτίριο.

Οι διελεύσεις των αεραγωγών μέσα από τα δομικά στοιχεία ακόμα και όταν δεν προκαλούν προβλήματα στη λειτουργικότητα, υποβαθμίζουν κάπως (άμεσα ή μακροπρόθεσμα) τη στατική ικανότητα των δομικών στοιχείων. Ο άμεσος επηρεασμός μπορεί να προέλθει από την απρόσεκτη διάνοιξη οπών σε φέροντα δομικά στοιχεία. Αντίθετα μακροπρόθεσμα προβλήματα παρουσιάζονται από τις αυξομειώσεις θερμοκρασίας των δομικών στοιχείων, και κυρίως η πιθανότητα να εμφανιστεί υγρασία.

Ένα άλλο στοιχείο που πρέπει να εξεταστεί με προσοχή στην μελέτη των αεραγωγών είναι η πυρασφάλεια, τόσο γιατί υπάρχουν σχετικές διατάξεις, όσο γιατί τα δίκτυα των αεραγωγών δίνουν την δυνατότητα στην φωτιά να εξαπλωθεί ταχύτητα σε όλο το κτίριο. Καλό θα ήταν, ο Πολιτικός Μηχανικός, ο Αρχιτέκτων και ο Μηχανολόγος Μηχανικός να συνεργαστούν, έτσι ώστε να έχουμε καλύτερη ποιότητα κατασκευών, μεγαλύτερη ασφάλεια, ικανοποιητική λειτουργικότητα και μικρότερο κόστος.

Οι αεραγωγοί είναι συνήθως ορθογωνικής διατομής, με σκοπό την απλή κατασκευή αλλά και καλύτερο αισθητικό αποτέλεσμα. Παρόλαυτα σε πολλές περιπτώσεις προτιμούνται αεραγωγοί κυκλικής διατομής, ιδίως σε δίκτυα υψηλής πιέσεως, κυρίως γιατί είναι ευκολότερη η στεγάνωση, ομαλότερη η ροή (λιγότερος θόρυβος) και είναι απλούστερη η προκατασκευή. Όμως οι κυκλικοί αεραγωγοί αποτελούν πρόβλημα στους χώρους όπου το αισθητικό αποτέλεσμα έχει ιδιαίτερη σημασία ή υπάρχουν ειδικά προβλήματα χώρου (π.χ. ύψος ψευδοροφής).

Ταχύτητα και πίεση του αέρα στους αεραγωγούς

Βάση της ταχύτητας του αέρα στους αεραγωγούς διακρίνονται σε δίκτυα χαμηλής ταχύτητας ή συμβατικά και σε δίκτυα υψηλής ταχύτητας. Τα όρια ταχύτητας σε περιπτώσεις κλιματισμού καταστημάτων, γραφείων κλπ. που προτείνει η Τ.Ο.ΤΕΕ είναι μέχρι 9 m/sγια συνήθεις χώρους και 12 m/sγια βιομηχανικούς χώρους, για δίκτυα χαμηλής ταχύτητας. Το σύστημα επιστροφής αέρα υπολογίζεται πάντα σαν σύστημα χαμηλής ταχύτητας.

Ως προς την πίεση, τα δίκτυα των αεραγωγών διακρίνονται σε χαμηλής και υψηλής πίεσης. Οι κατηγορίες αυτές αναφέρονται στην ολική πίεση, δηλαδή περιλαμβάνουν την πτώση πιέσεως από τη συσκευή κεντρικού κλιματισμού (συσκευή αναμείξεως νωπού και ανακυκλοφορούντος αέρα) μέχρι και τα στόμια εξόδου. Αντιστοιχούν δηλαδή στην ολική πίεση την οποία πρέπει να νικήσει ο ανεμιστήρας δικτύου προσαγωγής.

Αναλυτικότερα οι αεραγωγοί διακρίνονται ως προς την πίεση σε:

Χαμηλής πιέσεως, για δίκτυα μέχρι 50mmΣ.Ν.
Μέσης πιέσεως, για δίκτυα από 50mmμέχρι 150mm Σ.Ν.
Υψηλής πιέσεως, για δίκτυα από 150 μέχρι και 250mmΣ.Ν.

Όπως αναφέραμε παραπάνω η μορφή, ο χώρος και οι θέσεις των αεραγωγών είναι εξαρτημένα άμεσα από την αρχιτεκτονική διαμόρφωση. Συχνά ο διαθέσιμος χώρος για τη διέλευση των αεραγωγών υπαγορεύει σε σημαντικό βαθμό την ταχύτητα ροής και την πίεση, άρα και το μέγεθος της κλιματιστικής μονάδας των ανεμιστήρων.

Σε χώρους και θέσεις όπου έχουμε οικονομικό περιορισμό διαστάσεων, επιλέγονται συστήματα υψηλής ταχύτητος ροής, με μικρή διαμέτρου, κυκλικής διατομής αεραγωγούς. Εάν αντιθέτως για τη διέλευση των αεραγωγών προκριθεί η κατασκευή ψευδοροφής φαίνεται προτιμότερη η λύση των αεραγωγών ορθογωνικής διατομής και μάλιστα σημαντικά άνισων διαστάσεων (πλακοειδούς μορφής).

Κατά τον αερισμό και κλιματισμό πολύ μεγάλων χώρων και μάλιστα εμπορικής ή παραγωγικής δραστηριότητος, υπάρχουν τα κριτήρια της οικονομικότητας και λειτουργικότητας των αεραγωγών.

Δίκτυο αεραγωγών κυκλικής διατομής

Εάν οι αεραγωγοί τοποθετηθούν στην οροφή, αλλά είναι εμφανείς (δεν κρύβονται από ψευδοροφή) συνηθίζεται η κατακόρυφη διάσταση τους να παραμένει σταθερή, ώστε να λαμβάνουν τη μορφή οριζόντιων δοκών.Κατά τον αερισμό και κλιματισμό πολύ μεγάλων χώρων και μάλιστα εμπορικής ή παραγωγικής δραστηριότητος, υπάρχουν τα κριτήρια της οικονομικότητας και λειτουργικότητας των αεραγωγών.

Εύκαμπτοι Αεραγωγοί

Οι εύκαμπτοι αεραγωγοί χρησιμοποιούνται σε σχετικά μικρές διαμέτρους και σε κομμάτια ή σημεία του δικτύου που έχουμε περιορισμό χώρου (γεωμετρικό περιορισμό) όπως «σπασίματα» και διακρίνονται σε:

Μεταλλικούς εύκαμπτους σωλήνες, οι οποίοι περιβάλλονται από σπειροειδείς περιτυλιγμένες ταινίες με γραμμώσεις (από αλουμίνιο, συνθετικά υλικά ή και σε μερικές περιπτώσεις ειδικό χαρτί).
Ελαστικούς εύκαμπτους σωλήνες από συρμάτινο σπιράλ, ενσωματωμένο σε ελαστικό.
Συνθετικούς εύκαμπτους σωλήνες από ταινίες συνθετικού, τυλιγμένες σπειροειδώς.
Σωλήνες από συρμάτινο σπιράλ, φύλλο συνδετικού υλικού και επένδυση με γυάλινες ίνες.
Υφασμάτινοι αεραγωγοί κυκλικής διατομής.

Στις παρακάτω εικόνες παρατηρούμε πλήθος αεραγωγών οι οποίοι "φεύγουν" από την κεντρική κλιματιστική μονάδα και καταλήγουν στους χώρους που θέλουμε να κλιματίσουμε.

Οι υφασμάτινοι αεραγωγοί παρουσιάζουν την ιδιομορφία, να επιτρέπουν να πραγματοποιηθεί η έξοδος του αέρα, σε όποια διεύθυνση είναι επιθυμητή, με τη χρησιμοποίηση επιλεκτικά αέριοδιαπερατού και μη διαπερατού υφάσματος.

Τα πλεονεκτήματα αυτού του συστήματος είναι:

Καλή διανομή του αέρα
Μεγάλη παροχή αέρα
Επιλεγμένη κατεύθυνση του αέρα
Υγιεινό περιβάλλον
Σταθερή θερμοκρασία
Αθόρυβη λειτουργία
Ελαφριά κατασκευή
Εύκολη μεταφορά
Γρήγορη τοποθέτηση
Καλή αισθητική
Εύκολος καθαρισμός
Χαμηλό κόστος

Υφασμάτινοι αεραγωγοί

Θερμική μόνωση αεραγωγών

Όταν οι αεραγωγοί (είτε μεταφέρουν θερμό είτε ψυχρό αέρα) που διέρχονται από μη κλιματιζόμενους χώρους πρέπει οπωσδήποτε να μονώνονται με στόχο την εξοικονόμηση ενέργειας. Ειδικά στην μόνωση σε αγωγούς μεταφοράς ψυχρού αέρα πρέπει να δίδεται ιδιαίτερη προσοχή, διότι υπάρχει πιθανότητα να σχηματιστούν στην επιφάνεια τους συμπυκνώματα υδρατμών.

Οι θερμικές μονώσεις που χρησιμοποιούνται για την προστασία από την υγρασία των δομικών στοιχείων και έχουν στόχο της εξοικονόμηση ενέργειας πρέπει:

Να είναι συνεχής, χωρίς διακοπές (εάν είναι δυνατό)
Να διαθέτει εξωτερική προστατευτική κάλυψη (π.χ. μανδύα από αλουμινόφυλλο) αποδεδειγμένης και πλήρους στεγανότητας.
Οι εξωτερικοί αεραγωγοί πρέπει η μόνωση να είναι από ανθεκτικό υλικό, για να αντέχει σε εξωτερικές ακραίες θερμοκρασίες (καύσωνας, παγετώνας) αλλά και σε νερό (π.χ. βροχή).

Αεραγωγοί θερμικά μονωμένοι από μανδύα αλουμινόφυλλο ακολουθούν στις παρακάτω εικόνες.

Σε περίπτωση που η μελέτη προβλέπει εσωτερική μόνωση των αεραγωγών, πρέπει:

Να αυξάνονται κατάλληλα οι διαστάσεις, ώστε να μην περιορίζεται η διατομή τους από το πάχος της μονώσεως.
Η μόνωση να κατασκευάζεται συνεχώς και λεία, χωρίς προεξοχές που διαφοροποιούν την εσωτερική διατομή και δημιουργούν απρόβλεπτες αντιστάσεις.
Να δίδεται ιδιαίτερη προσοχή στην συγκόλληση και στερέωση της μονώσεως στα τοιχώματα του αεραγωγού, ώστε να μη εμφανίζονται αποκολλήσεις κατά την ροή του αέρα (πιθανές υποπιέσεις).
Σε υπαίθριους αεραγωγούς είναι απαραίτητη η στεγανοποίηση των αρμών, αποκλείοντας έτσι την πιθανότητα εισχώρησης υγρασίας στο μονωτικό υλικό.
Εάν χρησιμοποιείται υαλοβάμβακας πρέπει η εσωτερική επιφάνεια που έρχεται σε επαφή με τον αέρα να καλύπτεται με το κατάλληλο προστατευτικό υλικό (π.χ. ύφασμα, αλουμινόφυλλο κλπ.) ώστε να μην παρουσιάζονται ίνες υαλοβάμβακα, που είναι επικίνδυνες για την αναπνοή.