Jäähdytys on keskeinen osa nykyaikaisten rakennusten suunnittelua erityisesti ilmaston lämpenemisen sekä tiukentuvien olosuhdevaatimusten myötä. Tässä blogitekstissä käymme läpi 4 erilaista jäähdytys- ja viilennysratkaisua sekä niiden soveltuvuutta eri tilanteisiin.
Jäähdytyksen valinta aloitetaan vaatimusten määrittelyllä
Jäähdytysjärjestelmän valintaan vaikuttaa aina rakennuksen sisäolosuhteille asetetut vaatimukset. Siksi jäähdytyssuunnittelussa ensimmäinen askel on aina näiden vaatimusten määrittäminen eli käytännössä päättää, missä lämpötilassa rakennuksen tulee pysyä eri tilanteissa. Tässä voidaan käyttää apuna esimerkiksi Sisäilmastoluokitusta.
Kun olosuhteet on määritelty, niin seuraava askel on tarvittavan jäähdytystehon mitoitus, jonka pohjalta voidaan tehdä tarkempia valintoja jäähdytysjärjestelmästä. Jäähdytystehon mitoituksessa on äärimmäisen tärkeää, että LVI-suunnittelija käyttää dynaamista laskentaa tukevaa simulointiohjelmaa. Näin saadaan tarvittava jäähdytysteho tarkasti selville, eikä jäähdytyslaitteita tarvitse turhaan yli- tai alimitoittaa.
Lue myös blogitekstimme ylilämpenemisen syistä sekä jäähdytyksen ja viilennyksen eroista.
Passiivinen viilennys on aina ensisijainen vaihtoehto
Ensimmäinen keino lämpenemisen estämiseen on aina passiivinen viilennys. Passiivisella viilennyksellä tarkoitetaan erityisesti rakennuksen suojaamista auringolta keinoilla, jotka eivät kuluta energiaa.
Yleisimpiä passiivisen viilennyksen keinoja ovat sälekaihtimien sekä auringonsuojalasien ja -kalvojen käyttö. Ikkunoita voidaan suojata auringolta myös erilaisilla lipoilla tai markiiseilla. Uudiskohteissa myös itse tilojen sijoitteluun rakennuksessa kannattaa kiinnittää huomiota eikä esimerkiksi neuvottelu- tai oleskelutiloja ole välttämättä järkevää sijoittaa etelän tai lännen puoleiselle julkisivulle.
Kuten lämpökuormia käsittelevässä tekstissä huomattiin, niin auringon lämmittävä vaikutus on valtava. Ilman passiivista viilennystä esimerkiksi jo kevätaurinko voi lämmittää tiloja niin paljon, että tarvitaan jäähdytystä, vaikka ulkolämpötila on pakkasen puolella. Siksi passiivisen viilennyksen keinot tulisi olla käytössä myös varsinaisella jäähdytysjärjestelmällä varustetuissa rakennuksissa. Tällä säästetään sekä energiankulutuksessa että jäähdytyslaitteiden kokoluokassa, mutta parannetaan myös huomattavasti viihtyvyyttä, kun ikkunoiden edustalla ei ole tukalan kuuma.
Paikalliset jäähdytyslaitteet tukevat passiivista tai koneellista viilennystä
Ennen siirtymistä laajempiin viilennys- tai jäähdytysjärjestelmiin on järkevä tutkia olisiko paikalliset jäähdytyslaitteet riittävä vaihtoehto. Nämä ovat useimmiten yhdestä tai useammasta sisäyksiköstä koostuvia split-jäähdytyslaitteistoja eli käytännössä jäähdyttäviä ilmalämpöpumppuja.
Paikalliset jäähdytyslaitteet ovat kustannustehokkaita vaihtoehtoja tapauksiin, joissa riittävä sisälämpötila saavutetaan passiivisella tai koneellisella viilennyksellä, mutta yksittäiset tilat vaativat enemmän jäähdytystehoa. Tällaisia ovat yleensä tilat, joissa on paljon ihmisistä tai laitteista aiheutuvaa lämpökuormaa, kuten esimerkiksi neuvotteluhuoneet, laitetilat tai ammattikeittiöt.
Viilennysjärjestelmät tuovat helpotusta helteisiin
Mikäli passiivinen viilennys ei riitä estämään rakennuksen lämpenemistä, niin on aika siirtyä koneellisiin vaihtoehtoihin. Ensimmäisenä vaihtoehtona ovat viilennysjärjestelmät kuten tuloilman viilennys tai lattiaviilennys.
Sekä tuloilman viilennyksellä että lattiaviilennyksellä saadaan pudotettua maksimilämpötiloja muutamalla asteella, mutta viilennystehon rajoitteiden vuoksi ne eivät usein riitä pitämään lämpötilaa vakiona kaikkein kuumimmissa olosuhteissa. Ne soveltuvat kuitenkin hyvin kohteisiin, joissa passiiviset viilennyskeinot eivät aivan riitä lämpötilavaatimusten täyttämiseksi, mutta erillinen jäähdytysjärjestelmä olisi ylimitoitettua.
Sekä tuloilman viilennys että lattiaviilennys tuovat lisäkustannuksia. Tuloilman viilennys edellyttää jäähdytyspatterilla varustettua ilmanvaihtokonetta sekä tuloilmakanaviston kondenssieritystä. Lattiaviilennys puolestaan edellyttää omaa säätöryhmää sekä erillisten jakotukkien ja runkojohtojen lisäystä märkätiloille.
Jäähdytyksen vaatima kylmä pitää tuottaa vedenjäähdytyskoneella tai kaukokylmällä. Yksittäisten IV-koneiden tapauksessa voidaan hyödyntää myös sisäänrakennetulla jäähdytyskompressorilla varustettuja IV-koneita. Lisäksi maalämpökohteissa viilennykseen voidaan hyödyntää ilmaista maaviileää.
Jäähdytysjärjestelmä varmistaa optimaaliset olosuhteet kaikissa tilanteissa
Kun rakennuksessa on paljon lämpökuormia tai sisälämpötilalle on asetettu tiukat vaatimukset, niin tarvitaan yleensä erillistä jäähdytysjärjestelmää. Tämä toteutetaan useimmiten suunnittelemalla kohteeseen oma jäähdytysverkosto, johon kylmä tuotetaan vedenjäähdytyskoneella. Järjestelmän energiatehokkuutta voidaan parantaa hyödyntämällä vedenjäähdytyskoneen rinnalla vapaajäähdytystä ja maalämpökohteissa maakylmää. Myös kaukokylmä on vaihtoehto vedenjäähdytyskoneelle, mikäli sitä on saatavissa.
Tiloissa jäähdytyslaitteena käytetään käyttötarkoituksesta ja tehontarpeesta riippuen puhallinkonvektoreja, jäähdytyspalkkeja tai kattosäteilijöitä. Näillä saavutetaan tehokas jäähdytys sekä erinomainen tilakohtainen säädettävyys. Kattosäteilijöitä tai puhallinkonvektoreja on mahdollista käyttää myös lämmitykseen, jolloin erillisiä lämmönluovuttimia kuten pattereita ei erikseen tarvita.
Jäähdytysjärjestelmä on investointina kallein, mutta oikein suunniteltuna sillä saavutetaan tehokas jäähdytys kaikissa olosuhteissa. Erillisiä jäähdytysjärjestelmiä käytetään useimmiten kohteissa, joissa huonekohtainen säädettävyys sekä tasainen sisälämpötila ovat tärkeitä, kuten toimistot, hotellit ja kauppakeskukset.
Älä unohda automaatiota
Kaikille jäähdytys- ja viilennysjärjestelmille on yhteistä, että ne vaativat hyvin suunnitellun automaation toimiakseen oikein. Muuten on riskinä, että jäähdytetään ja lämmitetään yhtä aikaa, jolloin energiaa valuu hukkaan. Siksi on tärkeä huomioida, että automaatiosuunnittelu tehdään huolella.
Yhteenveto
Jäähdytysjärjestelmän valinta tulee aina aloittaa vaatimusten määrittelyllä sekä tarkalla jäähdytystehon mitoituksella. Vain tämän pohjalta voidaan tehdä oikeita valintoja ja varmistaa, että jäähdytyksen investointi- ja käyttökustannukset ovat mahdollisimman edulliset. Oikein mitoitetulla jäähdytys- tai viilennysjärjestelmällä varmistetaan myös, että rakennuksen olosuhteet pysyvät aina miellyttävinä sekä käyttäjät tyytyväisinä.
