VRV systém DAIKIN v areálu Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky po 3 letech provozu

Není nad to, než když se technik z oboru TZB podívá do mediálně známého objektu po několika letech provozu od okamžiku, kdy v ní proběhlo slavnostní zahájení provozu za přítomnosti vedoucích architektů, projektantů, stavebních firem, dodavatelů, investora, provozovatele, zástupců politické sféry atd. doprovázeného slavnostními projevy. V jednom z takových objektů sídlí ČVUT – CIIRC, což je Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky. Institut byl založen rozhodnutím Akademického senátu ČVUT v roce 2013. Základním úkolem bylo připravit kvalitní projekt tak, aby revitalizací tehdejšího prostoru Technické menzy a přilehlého okolí vznikl adekvátní fyzický prostor pro činnost CIIRC a institut se mohl stát národním vědecko-pedagogickým pracovištěm se světovým významem. Provoz v nových prostorech byl slavnostně zahájen 2. května roku 2018. Autorem projektu je kancelář Petr Franta Architekti & ASOC, která za něj od Obce architektů obdržela národní cenu Grand Prix Architektů 2017.

Obr. ČVUT – CIIRC. V popředí vyšší budova A a vpravo na ní navazuje budova B, ve které je široce uplatněna technologie DAIKIN VRV pro vytápění a chlazení.

CIIRC – ČVUT je tvořen dvěma propojenými budovami. V nově přistavené budově A je deset nadzemních podlaží. Ve třech podzemních je parkovací zakladač s kapacitou 188 parkovacích míst, technologie pro hasicí zařízení aj. Původní budova Technickéá menzy byla přestavěna na sedmipodlažní budovu a půdorysně rozšířena a tvoří budovu B. Jsou v ní umístěny pracovny, laboratoře, přednáškové a prezentační prostory, počítačové učebny a stravovací menza s kapacitou až 2 000 obědů denně i pro veřejnost mimo rámec CIIRC. V rámci TZB řešení objektu bylo v budově B uplatněno 689 interiérových stropních jednotek DAIKIN a 51 venkovních jednotek DAIKIN pracujících v systému VRV. Zejména na zkušenosti s touto technologií v budově B byl zaměřen rozhovor s Martinem Blažkem, který je vedoucím odboru správy budov.

TZB zajímavostí CIIRC je odlišné řešení vytápění a chlazení objektů A a B. V áčku je vytápění a chlazení řešeno především pomocí otopných a chladicích trámů, do kterých je přiváděn i čerstvý vzduch. Zdrojem tepla je CZT a zdrojem chladu jsou dvě středně velké chladicí jednotky na střeše. Z CZT se odebírá i teplo pro otopná tělesa, dveřní clony, rekuperační jednotky vzduchotechniky aj.

Obr. Martin Blažek se v oblasti správy budov, jinak též facility managementu, v rámci ČVUT pohybuje již 8 let. V areálu CIIRC působí od jeho počátku.

Obr. Respirium má sloužit pro různé slavnostní akce včetně hudebních produkcí atp. Případné i extrémně velké externí solární zisky průhlednou střechou i zisky vnitřní dokáží instalované chladicí jednotky Daikin ve spolupráci s větráním zvládnout. „Bohužel akustika tohoto jinak velmi působivého prostoru není ideální,“ doplnil ze svých zkušeností Martin Blažek.

VRV v budově B

V budově B jsou teplem z výměníku vytápěna sociální zařízení a toto teplo je využíváno podle potřeby i pro vzduchotechniku. Hlavním otopným a chladicím systémem pro objekt B je však tzv. VRV systém dodaný výrobcem DAIKIN. V budově je celkem 21 okruhů VRV, které pracují každý samostatně a pro každý z nich jsou složeny bloky z jedné až tří venkovních jednotek podle potřebného výkonu.

Obr. Na střeše objektu CIIRC je instalováno 51 VRV venkovních jednotek DAIKIN provozně členěných do skupin po jedné až třech jednotkách.

Obr. Výhodou VRV systémů je i potřeba menšího prostoru pro rozvody chladiva mezi venkovními jednotkami a vnitřními, než vyžadují rozvody otopné a chladicí vody.

Většina z téměř 700 vnitřních jednotek je osazena v podhledu. Jsou to ploché kazetové jednotky, která zcela zapadají do stropních modulů a ze stropu nevystupují.

Určitou výjimkou jsou jednotky v tzv. respiriu, ve 4NP, kde je strop – střecha řešen průhledně a jsou tak viditelné veškeré komponenty chlazení, vytápění i větrání.

Obr. V místnostech jsou vnitřní jednotky systému VRV v rovině podhledu stropu. V zadním rohu jednotky je vidět čidlo přítomnosti osob.

Obr. Tyto větší vnitřní jednotky systému VRV jsou v respiriu. Aktuálně mimo provoz, boční klapky jsou uzavřeny. Kondenzátní čerpadlo je součástí jednotky, potrubí odvodu kondenzátu je prakticky „neviditelné“.

Regulace

V každé místnosti je osazen, většinou vedle dveří, kabelový ovladač propojený s vnitřními jednotkami v daném prostoru. Ovladač umožňuje nastavení teploty, směr průtoku vzduchu, sleduje zanesení filtru a další.

Celý systém VRV zahrnující vytápění a chlazení má samostatný regulační systém, který umožňuje řízení všech 21 skupin VRV v objektu, naprogramování režimu činnosti podle týdenního až ročního kalendáře, řízení ve vzájemné vazbě při volitelném omezení nastavitelných hodnot. Základní využívané volby pro vnitřní klima jsou komfort, pokles – režim s ještě nižší teplotou (při vytápění), úspora – režim nočních poklesů a víkendový a režim ochrana, který nastavuje minimální parametry nutné pro ochranu zařízení v budově, pro zabránění celkovému prochladnutí budovy. „Je velmi důležité, že možnost individuální volby teplot v jednotlivých místnostech pomocí ovladačů lze rozumně, tedy jak z pohledu spotřeby energií, tak rozdílnosti vnímání vnitřního klimatu různými lidmi, omezit. Současně nám přehled o konkrétním nastavení každého ovladače a jednotky pomáhá optimalizovat chod celého systému,“ doplnil Martin Blažek. Všechny vnitřní jednotky jsou propojeny na 2 touchpanely, které jsou umístěny v centrálním velínu a umožňují jejich centrální řízení. Velmi užitečnou pomůckou je signalizace, pokud se na některé jednotce objeví stav mimo rámec běžných hodnot.

Obr. Pomocí těchto 2 touchpanelů se nastavuje provozní režim téměř 700 vnitřních jednotek VRV systému DAIKIN ve velínu. „VRV systém není napojen na nadřazený systém MaR. Dodatečně jsem si proto pouze nechal zavést přenos údajů z touchpanelů do počítače v mé kanceláři, abych je měl tak říkajíc po ruce,“ uvedl Martin Blažek.

Obr. Projektanti rozdělili pro zásobování místností teplem nebo chladem ze systémů VRV budovu B na 4 zóny. „Z pohledu našich zkušeností je škoda, že tyto zóny zahrnují vždy 2 podlaží. To nám neumožňuje přesněji řídit provoz, pokud jsou mezi oběma podlažími v jedné zóně velké rozdíly v nárocích na teplo nebo chlad,“ komentuje své poznatky Martin Blažek. „Nicméně to není chyba použité technologie.“

Čištění, odvod kondenzátu

Obr. Příklad jednoho z 21 okruhů VRV v budově B. Pro tento okruh vychází množství 67,2 tun ekvivalentu CO₂ pro použitou hmotnost 32,2 kg chladiva R410a a tedy četnost kontrol úniku jednou za 6 měsíců.

S chladicím provozem vnitřních jednotek VRV souvisí vznik kondenzátu. Instalované vnitřní jednotky jsou vybaveny vlastním vnitřním čerpadlem kondenzátu, který je odváděn. Pro každou místnost je instalován vlastní sifon, který je umístěn v převážné většině na chodbě v rozebíratelné konstrukci podhledu. „VRV vnitřní jednotky pracují s vnitřním vzduchem, jsou vybaveny filtry, a proto je nutné je čistit. Čistíme je jednou za půl roku, případně dříve, pokud nám signalizace zanesení filtru určité jednotky ukazuje tuto potřebu. Čištění filtrů probíhá tlakovou vodou, takže nejde o složitý proces,“ potvrdil Martin Blažek. Souběžně, podle plánu, je nutné kontrolovat stav sifonů na odvodech kondenzátu z jednotek. Sifony mají vodní a především také mechanickou zápachovou uzávěru a jsou v transparentním provedení, což ulehčuje kontrolu hladiny vody v sifonu. Tři provozní roky ukázaly, že jde o řešení bezproblémové.

Chladivo, kontrola úniku

VRV systém DAIKIN je plněn chladivem R410a, což odpovídá roku 2014 instalace použitých zařízení. „V souladu s legislativou zajišťujeme pravidelné kontroly úniku chladiva,“ komentuje vztah vlastností použitého chladiva a životního prostředí Martin Blažek. „U každého okruhu, tedy příslušné skupiny vnitřních jednotek a vnějších, máme vyznačenu hmotnostní náplň chladiva včetně jeho GWP potenciálu, tedy potenciálu skleníkového efektu, a to nám určuje, jak často musíme objednávat kontroly.“

Obr. Prvky VRV technologie DAIKIN mají podíl i na spolehlivé funkci 3D tiskáren, když zajišťují stabilní teplotu v místnosti odvodem přebytečného tepla z činnosti tiskáren, s jejichž pomocí byla v kritické době rozvoje pandemie koronaviru vyvinuta maska RP95-M pro unikátní český respirátor.

Závěr

Tři roky provozu VRV systému DAIKIN v objektu ČVUT – CIIRC prokázaly, že je plně funkční, s příznivými požadavky na údržbu a plní úlohu, kterou od něj investor požadoval.