Повелитель воздуха
Ваш загородный дом нельзя будет считать совершенным, если вы не уделите должного внимания его климатической системе. На протяжении многих веков люди мечтали, чтобы зимой в доме всегда было тепло, а летом прохладно. К сожалению, серьезные достижения в этом вопросе появились лишь в ХХ веке.
Само понятие "кондиционирования" помещения подразумевает создание комфортных для человека условий. Климатические системы обеспечивают самое благоприятное для организма соотношение температуры, влажности, скорости движения воздушных потоков. В теплый период года оптимальными для жилых помещений считаются такие параметры: температура воздуха - 22-24 градуса; относительная влажность - 30-60%; подвижность воздушной массы - не более 0,25 м/с. Зимой, весной и осенью, т.е., когда система работает в режиме отопления, параметры несколько иные: 20-22 градуса; 30-45% и 0,1-0,15 м/с. Кроме того, принудительная вентиляция жизненно необходима в коттеджах, где, как правило, устанавливаются современные герметичные окна, - иначе появляется опасность духоты, повышения влажности, появления болезнетворных микроорганизмов и грибка. Объем подачи свежего воздуха обычно составляет от 20 до 80 кубических метров в час на одного человека (в зависимости от типа помещения).
Между прочим, первый кондиционер был создан для борьбы с влажностью. Это событие произошло в США в 1902 году. Инженер Уиллис Карриер изобрел его по заказу владельца одной из типографий Нью-Йорка. Этот заказ не был проявлением заботы о сотрудниках типографии, просто повышенная влажность воздуха плохо влияла на качество печати. Однако, как говорится, процесс пошел. В середине 20-х годов кондиционеры, правда, все еще были редкостью и дорого стоили, но их уже проектировали под конкретные здания (прообраз современных центральных систем кондиционирования). Разработка первых портативных систем, рассчитанных на одно помещение, ознаменовала очередной этап эпохи кондиционирования. Выпуск этих кондиционеров, впоследствии названных "оконными", был налажен сначала в США, а затем в Европе и Японии. Следующий этап – изобретение в 1961 году первой сплит-системы. С их появлением Япония начала активно теснить своих американских конкурентов. Появились сплит-системы с внутренними блоками настенного, колонного, напольного, потолочного, кассетного и канального типов. Потом были созданы системы, где с одним внешним блоком работает два и более внутренних, так называемые "мультисплит-системы". Как альтернативу центральным системам кондиционирования в Японии изобрели VRF-системы, способные создавать комфорт сразу в десятках помещений. Кроме того, в Европе довольно популярны мобильные кондиционеры (их основной производитель и потребитель – Италия). В России мобильный кондиционер является неплохим вариантом для дачи, по окончании дачного сезона его можно увезти с собой в городскую квартиру.
Но нас сейчас интересуют системы кондиционирования, пригодные для загородного дома с круглогодичным проживанием. Основной особенностью в этом случае является необходимость запроектировать установку приборов изначально. Монтаж подобных систем в готовое здание потребует увеличения материальных затрат, как минимум, на 30%. Климатизация коттеджей во всем цивилизованном мире стала вполне привычным делом еще в 70-е годы ХХ века. Но так как индивидуальное строительство, в современном смысле этого слова, приобрело в России относительный размах лишь в последние годы, системы кондиционирования в загородных домах пока еще не стали нормой. И все же, чем характеризуются современные климатические системы для коттеджей?
Если классифицировать их по типу энергоносителя, доставляющего в помещения тепло или холод, то системы подразделяются на воздушные, водно-воздушные и водно-фреоновые. Последние внедряются в жизнь все чаще, несмотря на их "молодость". Но зато воздушные климатические системы, появившиеся раньше, уже несколько десятков лет прекрасно справляются со своей задачей в коттеджах Северной Америки и Канады, а теперь и в России. Они привлекательны, прежде всего, своей экологической чистотой и безопасностью. Для коттеджей площадью 200-400 кв.м такие системы, наверное, оптимальны. Хотя применяться они могут, конечно, и в домах гораздо меньшей и гораздо большей площади (до 1000 кв.м). При этих системах дому не грозят протечки, размораживание оборудования. Они малоинерционны, т.к. все выделяемое при сгорании топлива тепло тратится на прогрев воздуха, а не массивных металлических радиаторов и труб.
Монтаж оборудования прост, потому что не нужно выполнение точных соединений. Такие системы требуют наименьших эксплуатационных затрат на климатизацию дома. В выигрыше и внутреннее убранство коттеджа. Климатические системы не видны в интерьере. Но недостатки у них, разумеется, тоже есть. Так, для проведения габаритных воздуховодов потребуются утолщения перекрытий, установки коробов. Системы чувствительны к качеству проекта и технологии монтажных работ. Ошибки чреваты повышенным шумом и ощутимым "бризом". Основным элементом системы является блок подготовки воздуха. Он собирается из отдельных служебных модулей и устанавливается в топочной (в подвале или на чердаке). Блок работает, используя идею рециркуляции воздуха, поэтому к нему присоединены магистральные каналы от охватывающих весь дом сетей приточных и обратных воздуховодов. Последние служат для подачи побывавшего в комнатах воздуха в блок подготовки. На входе к воздуху из комнат подмешивается небольшое количество свежего воздуха с улицы. В блоке смесь очищается, нагревается или охлаждается, увлажняется и по сети приточных воздуховодов нагнетается в комнаты коттеджа. Некоторое количество воздуха, равное поступившему с улицы, покидает дом через вытяжные каналы в санузлах и на кухне. Такой оборот происходит 4-5 раз в час. В одном коттедже используется, как правило, 1 или 2 блока подготовки воздуха, причем установка двух блоков позволяет увеличить надежность климатической системы, делает ее более гибкой. Блоки способны подавать воздух в направлении снизу вверх (установка в подвале), сверху вниз или в боковом направлении (если монтируются на чердаке).
Расположение воздуховодов и тип распределительных устройств обсуждаются на стадии проектирования коттеджа. Регулирование температуры воздуха в коттедже может осуществляться разными способами. Самый традиционный и демократичный – использование комнатного электромеханического термостата. Его устанавливают в контрольном помещении дома, температура в других кондиционируемых помещениях дома будет приблизительно такой же. Программируемый электронный термостат заставит отопительную систему подчиняться заданному вами распорядку дня. Грамотное использование электронного программируемого термостата позволит снизить затраты на энергоресурсы на 10-15%. При этом в автоматическом режиме температура во всем доме будет такой же, как в контрольном помещении. Индивидуальный автоматический контроль и регулирование температуры в каждой комнате коттеджа можно обеспечить с помощью интегрированной в климатическую систему интеллектуальной системы зонального регулирования. Блок микропроцессорного управления командует работой всех модулей климатической системы и дозирует объем подаваемого в комнаты воздуха. Температуру в каждой комнате можно задавать с помощью пульта дистанционного управления, а можно перепоручить это системе автоматики.
Для создания домашнего климата в коттедже при отсутствии сети центрального отопления и площади дома более 300 кв.м нередко советуют использовать систему "чиллер-фенкойл". Это сложное название можно перевести как "обдуваемый вентилятором теплообменник с водой". Чиллер (холодильная машина) и фенкойлы соединяются трубопроводом, по которому в качестве теплоносителя течет обычная вода. Ее циркуляцию осуществляет третий обязательный элемент этой системы – насос. Т.е., сначала чиллер охладит воду, потом она поступит в фенкойлы, расположенные в комнатах и предназначенные для охлаждения воздуха. Системы с чиллером могут работать в двух режимах: или только охлаждение, или охлаждение плюс нагрев (тогда чиллер называют реверсивным). Для последнего потребуется двухконтурный трубопровод. В каждом контуре должен быть свой насос. В конкретный фенкойл подают либо ту , либо другую воду и таким образом охлаждают или обогревают каждое помещение независимо от других. Чиллер чаще всего располагают в подсобке, его можно установить и в холодном помещении, и даже на улице. Это приводит к уменьшению строительных затрат, а также экономии на хладагенте. Но, с другой стороны, использование дополнительного теплоносителя (воды) для создания домашнего климата на 50-70% повышает текущий расход электроэнергии по сравнению с фреоновой системой. К тому же, производительность фенкойла примерно на 50% ниже производительности внутреннего блока аналогичной по размеру сплит-системы. К неудобствам этой системы относятся также наличие двух баков (накопительного и расширительного) и дополнительные проблемы для дизайнера в связи с 5 трубами, подключаемыми к каждому фенкойлу при использовании двухконтурного трубопровода.
К положительным качествам чиллеров можно отнести:
- возможность подключить к одному чиллеру больше фенкойлов, чем, например, внутренних блоков к одному наружному блоку сплит-системы при одинаковой холодопроизводительности;
- допустимо любое расстояние между чиллером и фенкойлами (главное, чтобы хватило мощности насоса и был хорошо изолирован теплопровод);
- регулировать тепловой режим можно как изменением температуры воды в чиллере, так и изменением скорости теплопередачи в фенкойле, причем при необходимости каждый фенкойл в любой момент легко выключить;
- подсоединение к котлу контура трубопровода позволяет отказаться от батарей водяного отопления и использовать вместо них фенкойлы (имеющие примерно такую же теплоотдачу).
Производительность процесса кондиционирования оценивают из расчета 0,1 кВт/кв.м. Таким образом, при площади коттеджа в 300 кв.м потребуется чиллер с холодопроизводительностью 30 кВт. Теплопроизводительность любого чиллера выше его холодопроизводительности, так что можно не опасаться нехватки тепла зимой, если прохлады летом было достаточно. Для большинства коттеджей вполне хватает чиллера производительностью 30 кВт.
К недостаткам чиллеров относится их большая шумность. Даже при всех конструктивных находках уровень шума у них не ниже 70 дБа, что сравнимо с гулом уличной магистрали. Поэтому такие установки необходимо устанавливать подальше от жилых помещений. Но сама система чиллер-фенкойл, напоминая конструкцию водопроводной или сантехнической сети, довольно просто собирается и монтируется. Стоимость монтажных работ обойдется, как минимум, в два раза дешевле, чем при установке сплит-системы. Чиллер можно диагностировать и ремонтировать отдельно от всей сети – как обычный холодильный агрегат бытового холодильника. Большинство современных систем содержат в своих трубопроводных контурах гидравлический модуль. В нем объединены водяной насос, накопительный (если он есть) и расширительный баки, реле протока, запорные вентили, вентиль для подбора оптимального расхода воды (в соответствии с характеристиками установки), терморегулирующий вентиль, фильтр-осушитель, реле высокого и низкого давления и т.д. Такой модуль значительно упрощает монтаж системы, потому что требуется лишь проложить трубы для объединения чиллера, фенкойлов и гидравлического модуля в единую цепь. Вероятность ошибок монтажа при этом резко уменьшается, а надежность устройства увеличивается.
Выбор климатической системы для загородного дома – дело нелегкое. К тому же, такие системы дороги: стоимость множества компонентов и монтажные работы могут составить впечатляющую сумму. Приходится повторяться, но и здесь экономить нужно с умом – приобретать оборудование только у надежных фирм, где работают квалифицированные монтажники, обеспечивающие гарантийное и сервисное обслуживание. Необходимы точные расчеты на стадии проектирования (или реконструкции) вашего дома для приобретения системы кондиционирования нужной производительности. Оформление интерьера потребует в соответствующих зонах большего внимания дизайнера. Но все это вы, конечно, преодолеете, потому что всерьез хотите создать дом, комфортный на все 100%!