Совершенство чистого воздуха

Загородный дом нельзя будет считать совершенным, если не уделить 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.

Понятие «кондиционирования» помещения подразумевает создание комфортных для человека условий. Климатические системы обеспечивают благоприятное для организма соотношение температуры, влажности, скорости движения воздушных потоков. В теплый период года оптимальными считаются: 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.

Историческая справка

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 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 (системы, состоящие из двух блоков — внутреннего и наружного, от англ. split — «расщеплять») 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 — Италия).

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. Существует несколько видов систем кондиционирования.

Однозональные системы кондиционирования воздуха применяются в зданиях с помещениями больших (центральные системы) и маленьких размеров при равномерном распределении и изменении тепловлажностных нагрузок. Такие системы наиболее простые и позволяют контролировать температуру внутреннего воздуха только в одной точке объема помещения, что достигается автоматическим регулированием изменения температуры приточного воздуха.

В многокомнатных зданиях иногда можно выделить и объединить (по схеме снабжения кондиционируемым воздухом) помещения с одинаковыми требованиями к параметрам внутреннею воздуха и с одинаковой интенсивностью изменения тепловлажностных нагрузок. В этих случаях возможно применение однозональных центральных систем кондиционирования воздуха.

Многозональные системы кондиционирования воздуха применяются при неравномерном распределении по площади и при различной интенсивности изменения тепло — и влаговыделений. Их особенностью является возможность одновременного обеспечения требуемых параметров внутреннего воздуха в нескольких зонах помещения. Для этих целей в каждой обслуживаемой зоне помещения предусматривают соответствующие устройства, обеспечивающие тепловую обработку приточного воздуха в соответствии с особенностями изменения контролируемого параметра внутреннего воздуха в зоне. Конкретная реализация принципов зональности СКВ может быть весьма разнообразной.

В большинстве случаев при многокомнатной планировке наблюдается различная интенсивность изменения нагрузок по времени суток и года. Это объясняется как различиями в ориентации по странам света ограждающих конструкций помещений, так и несовпадением по времени суток условий формирования внутреннего режима. Поэтому в современных многокомнатных зданиях основное применение получили многозональные СКВ. Конкретная реализация принципа зонирования достигается на основе различных устройств, обеспечивающих тепловую обработку приточного воздуха в соответствии с особенностями изменения теплового режима в помещении.

Местно-центральные системы кондиционирования воздуха получили наибольшее применение в многокомнатных зданиях. Особенностью является одновременное применение центральной СКВ, в которой обрабатывается количество приточного наружного воздуха, установленное санитарными нормами, и местных агрегатов-доводчиков, в которых тепловая обработка внутреннего рециркуляционного воздуха производится в соответствии с особенностями изменения теплового режима в обслуживаемом помещении.

Автономные установки кондиционирования воздуха имеют встроенную холодильную машину и применяются при дефиците площади, требуемой под размещение холодильного оборудования. Они обычно обслуживают не все помещения здания, а только наиболее ответственные из них по назначению. Характерным примером является необходимость устройства систем кондиционирования воздуха в хранилищах исторических и культурных ценностей, в зале размещения ЭВМ, в залах заседаний и др. Часто такие решения при меняются для уже существующих зданий, где для устройства системы кондиционирования воздуха возникают дополнительные ограничения из-за затруднительности прокладки воздуховодов, отсутствия достаточного места под размещение оборудования, необходимости сохранения архитектурного облика помещения и здания.

По степени использования наружного воздуха центральные системы кондиционирования бывают:

• Прямоточные системы кондиционирования забирает только наружный воздух, обрабатывают его до необходимых параметров и подают в обслуживаемые помещения. Из помещения воздух удаляется системой вытяжной вентиляции.
• Системы с частичной рециркуляцией используют смесь наружного и рециркуляционного воздуха. Такие системы применяются при условии, что рециркуляционный воздух не содержит токсичных паров. Количество наружного воздуха в смеси должно быть не меньше санитарной нормы. Системы кондиционирования с частичной рециркуляцией являются наиболее экономически выгодными и гибкими: в зависимости от состояния наружного воздуха они могут работать по прямоточной схеме, по схеме с частичной или полной рециркуляцией.
• Рециркуляционные системы кондиционирования многократно используют один и тот же воздух, который забирается из помещения, затем подвергается в кондиционере необходимой обработке и снова подается в помещение. Такие системы применяются в помещениях имеющих только тепло- и влагопритоки и в которых отсутствует выделения вредных паров, газов и пыли.

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.

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 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 рециркуляцию 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.

В общем, количество систем способов их подключения исчисляются десятками. Правильный выбор за вами. И просто совет — обратитесь к специалистам, именно они смогут подобрать вам систему, которая удовлетворит Вас и по деньгам и по полученному эффекту.