A roof-top berendezések napjainkban egyre nagyobb teret hódítanak a klímatechnikai piacon. Mindez annak köszönhető, hogy a roof-top egy kompakt berendezés, amely egyesíti a folyadékhűtőt és a különféle funkciókat ellátó légkezelő-berendezést, illetve ezek automatikáját és szabályozását. Ezzel az egy kompakt berendezéssel megoldható a létesítmények szellőztetése, klimatizálása és fűtése. A berendezések (lapos) tetőre telepíthetők, ezért nem szükséges külön gépház kialakítása.
A mai gáz és villamos energia árak emelkedése mellett az egyik legfontosabb épületüzemeltetési szempont az energiatakarékosság. Az üzemeltetési költségek csökkentésére az egyik leghatékonyabb megoldás a megfelelő roof-top berendezés telepítése.
Hagyományos rendszer
Roof-top berendezés
Hogyan spórolhatunk energiát?
Az economiser zsalu már önmagában egy energiatakarékos megoldás, mivel a kiszolgált térben a mindenkori igényeknek megfelelő friss levegőmennyiséget juttatja be, és meghatározott százalékban visszakeveri az elszívott levegőt. Télen vagy átmeneti időben, ha hűtési igénye van a kiszolgált helyiségnek, az economiserrel akár szabadhűtéses (free-coolingos) üzemben is működhet a berendezés. Ebben az esetben a szükséges frisslevegő mennyiséggel, a hűtőkör elindítása nélkül lehet hűteni.
A roof-topokhoz épített hővisszanyerő modul lehetővé teszi az elszívott levegő nagymennyiségű energiájának hasznosítását. Működési elve, hogy az elszívott levegő egy részét vagy teljes mennyiségét átvezetjük a keresztáramú hővisszanyerőn. A hővisszanyerő másik ágában pedig a bevezetett friss levegőt áramoltatjuk át. A kidobott levegő hőtartalmát visszanyerjük és a friss levegőt kezeljük vele. A működése és felépítése egyaránt nagyon egyszerű. A hővisszanyerő szabályozását a berendezés szabályozása teljes egészében nyomon követi és az esetleges nem kívánt állapotoknál a hővisszanyerőbe épített megkerülő (by-pass) zsalut nyitja, elkerülve a nem megfelelő üzemállapotokat.
A frisslevegő bevezetése általában hőenergia szükségletet vonz magával, mivel ezt a levegőt hűteni vagy fűteni kell. Kivétel az úgynevezett szabadhűtést, amikor kizárólag frisslevegő bevonásával tudjuk fedezni a beltér hűtési igényét. Emiatt ha takarékoskodni szeretnénk a hőenergiával, takarékoskodni kell a frisslevegővel is. Csak annyi friss levegőt kell bevinni, amennyi biztosítani tudja a belső levegő jó minőségét és nem többet. Ezt a feladatot modern CO2 érzékelővel lehet megoldani. Az érzékelő az épületben tartózkodó emberek által kilélegzett CO2 mennyiség alapján egy szabályzó segítségével olyan állásba hozza a frisslevegő zsalut, hogy a gép az éppen szükséges frisslevegő mennyiséget szívja be, és a rendszerben forgó légmennyiségben a frisslevegő hányad az igény szerint alakuljon ki. Ezáltal hőenergia megtakarítása mellett minimális, szinten tudjuk tartani a frisslevegő mennyiséget.
Egy légtechnikai rendszerben a névleges légmennyiséget a kiszámított hűtő vagy fűtő teljesítményből számolják ki bizonyos komfort közérzeti előírásokat szem előtt tartva. A meghatározott légmennyiséget -a légtechnikai rendszer ellenállásának függvényében- a beépítésre kerülő ventilátorral kell biztosítani.
A ventilátorok légszállítása arányos a fordulatszámukkal. Tehát ha változtatni szeretnénk a légszállítást, azt fordulatszám változtatással is el tudjuk érni. Amennyiben a fűtési vagy hűtési igény csökken, ez azt jelenti, hogy a légmennyiség is csökkenhet, azaz a ventilátort kisebb fordulatszámmal lehet üzemeltetni. A fordulatszámot változtathatjuk mechanikusan (ékszíjtárcsákkal, fogaskerekekkel) és elektronikus úton frekvenciaváltó beépítésével.
A ventilátorok fizikájából ismert, hogy a motor teljesítménye függ a fordulatszámtól, mégpedig hatványosan (3 exponens). Ha a légmennyiséget levisszük 50%-ra a fordulatszám felére való csökkentéssel, akkor a teljesítmény igény 0,53 = 0,125 azaz 12,5%-ra fog csökkenni elméletileg. Valójában pár %-ot még feláldozunk más műszaki okok miatt, de így is látszik, hogy jelentős mennyiségű villamos energiát lehet megspórolni.
Az energia árak emelkedése mellett egyre inkább előtérbe kerülnek a hőszivattyús üzemű fűtési lehetőségek. Az átmeneti időszakokban (pl. tavasszal és ősszel) a roof-topok hőszivattyús fűtéssel működtethetők magas teljesítménytényezővel, ezzel jelentős költséget megtakarítva az üzemeltetőnek. A gépekben található kompresszorokkal csak egy irányba lehet szállítani a hűtőközeget, ezért a hőcserélők (elpárologtató és kondenzátor) funkció váltásához egy úgynevezett váltó szelepet kell beiktatni a rendszerbe, amely az üzemmódtól függően irányítja a hűtőközeget a kompresszorból kilépően a megfelelő hőcserélőbe. A hőszivattyús fűtési lehetőség felára olyan alacsony, hogy megtérülési időről gyakorlatilag nem is érdemes beszélni.