Климат на заказ. Обзор систем кондиционирования

Мода оборудовать коттеджи кондиционерами пришла к нам совсем недавно. До этого считалось, что климатическая техника предназначена в основном для промышленных объектов, торговых и культурно-выставочных центров, а также для гостиниц, принимающих иностранных туристов. Даже на государственных дачах руководителей СССР климатические системы применялись лишь в исключительных случаях.

Между тем в Америке, а потом и в промышленно развитых странах Европы и Азии кондиционирование коттеджей стало вполне обыденным явлением уже в семидесятые годы прошлого века. В особняках Нового Света устанавливались оконные кондиционеры, а также центральные системы кондиционирования типа "чиллер - фенкойл" и установки с переменным объемом и температурой подаваемого в помещения воздуха. В Японии и Корее, а затем и в других странах широкое распространение получили сплит- и мультисплит-системы. Ну, а с начала восьмидесятых из страны восходящего солнца на мировой рынок стали поступать и мощные энергосберегающие установки центрального комфортного кондиционирования типа VRV.

Сегодня требования к комфорту, предъявляемые владельцами загородных коттеджей, соответствуют западным стандартам. Однако большинство россиян не имеют целостного представления о современных системах кондиционирования воздуха.

Правило выбора

Для поддержания идеальных комфортных условий в жилых помещениях очищенный от минеральной и органической пыли, а также дезодорированный воздух должен содержать около 21% кислорода и не более 0,3% углекислого газа. Его температура должна составлять 20-24°С, относительная влажность - 50-60%, а подвижность воздушной массы - 0,1-0,15 м/с.

Однако полный климат-контроль коттеджа - это весьма дорогое удовольствие, и покупка необходимого для "идеализации" микроклимата прецизионного оборудования оправдана далеко не во всех случаях. При климатизации жилья следует добиваться желаемого комфорта с минимальными затратами. Уровень комфорта зависит от качества подготовки и распределения воздуха, уровня автоматизации системы кондиционирования, бесшумности работы системы и от некоторых других характеристик (табл. 1, 2).

Таблица 1. Уровень комфорта в зависимости от степени технического совершенства системы и ее относительная стоимость

Примечание: В случае, когда для кондиционирования 1 квадратного метра помещения используется 75 Вт холодильной мощности кондиционера.

Таблица 2. Базовые режимы работы современного климатического оборудования

Конструктивные особенности оборудования для систем кондиционирования воздуха коттеджей

Самым распространенным устройством кондиционирования воздуха является оконный кондиционер. С его помощью можно охлаждать, а иногда обогревать, очищать от пыли и создавать слабую приточную или (и) вытяжную вентиляцию в небольших и средних помещениях. Конструктивно оконный кондиционер представляет собой металлический или пластиковый короб, в котором установлено все оборудование и система автоматики. Ручки управления оконным кондиционером вынесены на переднюю панель прибора. Наиболее совершенные модели имеют пульт дистанционного управления.

Установить оконный кондиционер в проеме окна или в тонкой стене при желании можно и собственными силами - он готов к работе сразу после подключения к сети. Надо только правильно рассчитать потребную мощность (это лучше всего сделать с помощью менеджера компании, у которой вы будете покупать оконный кондиционер).

Подобные кондиционеры не лишены недостатков. Так, если комната имеет большие размеры или сложную конфигурацию, то оконный кондиционер будет не в состоянии эффективно распределять подготовленный воздух по всему объему помещения. Из-за высокого уровня шума нежелательно устанавливать оконные кондиционеры в спальне, рабочем кабинете или в детской.

Низкий уровень шума и лучшее, чем у оконных кондиционеров, качество распределения воздуха в помещении обеспечит сплит-система, которая состоит из двух блоков, соединенных между собой теплоизолированными медными трубками, линиями управления и электропитания. Установки этого типа эффективно охлаждают, обогревают, осушают и очищают воздух от пыли в помещении любых размеров и назначения.

Наиболее шумные и громоздкие узлы системы, в том числе и компрессор, заключены в стойкий к воздействию окружающей среды внешний блок, который устанавливают за пределами помещения. Важно правильно выбрать место для установки наружного блока, в противном случае он может грубо нарушить архитектурный облик коттеджа. В помещении размещается практически не создающий шума внутренний блок с пультом дистанционного управления.

Внутренний блок сплит-системы должен обладать достаточной мощностью и соответствовать интерьеру помещения. Если в комнатах коттеджа нет подвесных потолков, то используют внутренние блоки настенного, напольного, потолочного и колонного типов. Настенные внутренние блоки хорошо сочетаются с классическими и современными интерьерами. Они компактны, удобны в эксплуатации и пригодны для помещений небольшого и среднего объема. Однако в больших помещениях необходимо устанавливать более мощное оборудование, например напольные или потолочные внутренние блоки, закрепляемые либо на потолке, либо в нижней части стены, у пола. Блоки равномерно распределяют воздушный поток, благодаря чему в помещениях не образуется зон переохлаждения или перегрева. При кондиционировании холла здания и других объемных помещений можно использовать также внутренние блоки колонного типа.

Внутренние блоки кассетного и канального типов устанавливают в пространство над подвесным потолком. Современные кассетные внутренние блоки имеют малую высоту и равномерно распределяют кондиционированный воздух за счет раздачи подготовленного потока в двух или в четырех направлениях и использования качающихся жалюзи. Еще более равномерное распределение воздуха обеспечивают внутренние блоки канального типа, которые устанавливают в пространстве над подвесным потолком или в подсобном помещении. В отличие от других типов внутренних блоков сплит-систем внутренний блок канального типа может не только обрабатывать побывавший в помещениях воздух, но и "доводить до ума" небольшое количество свежего, предварительно подготовленного воздуха с улицы. Кондиционированный воздух по расположенной над подвесным потолком системе вентиляционных каналов подается через встроенные в потолок анемостаты в помещение любой формы и размеров.

Не так давно на рынке появились сплит-системы с инверторным управлением компрессора, быстрее обычного подогревающие или охлаждающие воздух, очень точно поддерживающие заданную температуру, обеспечивающие значительную экономию электроэнергии, весьма долговечные и устойчиво функционирующие при низких температурах наружного воздуха. Некоторые модели способны эффективно работать в режиме обогрева воздуха и при 20-градусном морозе.

Для выбора и установки конкретной модели сплит-системы необходимо воспользоваться услугами профессионалов. Монтаж сплит-систем с внутренними блоками настенного типа обычно составляет 15-25% от стоимости оборудования. Установка кассетных и канальных кондиционеров стоит немного дороже. Если установочный комплект - кронштейны, дренажные трубопроводы, трубки и т.д. - не включен в стоимость системы, за него придется уплатить еще 10-15% от общей стоимости оборудования.

Мультисплит-системы применяются для кондиционирования воздуха в двух-пяти помещениях. В зависимости от выбранного режима работы они эффективно охлаждают, обогревают или одновременно охлаждают и обогревают воздух в разных комнатах, осушают и очищают его от пыли.

По функциональным возможностям, управляемости, уровню комфорта в обслуживаемых помещениях и по относительной стоимости оборудования, приведенной к одному квадратному метру кондиционируемой площади, мультисплит-системы находятся в одном ряду со сплит-системами. Профессиональный монтаж мультисплит-системы может обойтись заказчику в 20-30% от базовой стоимости оборудования, в зависимости от суммарной длины и сложности прокладки медных трубопроводов и коммутационных кабелей.

В таких системах, как правило, используются настенные внутренние блоки. Аппараты с другими блоками встречаются довольно редко. Наружный блок у мультисплит-системы всего один, поэтому его установка на стене коттеджа обычно не нарушает архитектурный облик здания. Компрессор (компрессоры) наружного блока зачастую имеет инверторное управление, обеспечивающее повышенный комфорт и энергосбережение.

Система центрального комфортного кондиционирования воздуха типа VRV способна одновременно кондиционировать воздух в 32 помещениях. По сути, оборудование этого типа открывает новый этап в развитии мультисплит-систем. А надежная конструкция, многофункциональная система автоматики и способность подавать свежий воздух в помещения ставят VRV-системы в один ряд с традиционными центральными системами кондиционирования воздуха.

Помимо охлаждения и нагрева внутренние блоки систем типа VRV очищают и распределяют подготовленный ими воздух по помещениям. Управление внутренними блоками мощностью от 2 до 18 кВт - с пульта дистанционного управления. Наиболее мощные модели используются для помещений площадью 150-200 кв. м, например, частных спортзалов и бассейнов. Дизайн и конструктивные элементы этих устройств почти не отличаются от аналогичных элементов сплит-систем, однако заданную температуру они могут поддерживать с высокой точностью. Кассетные блоки некоторых моделей учитывают даже влияние теплового излучения нагретых элементов строительных конструкций и системы кондиционирования.

Более двадцати внутренних блоков подключают к комплексу, состоящему минимум из двух наружных блоков с единой системой автоматики. В комплексе обычно работает один наружный блок с инверторным управлением, остальные имеют постоянную производительность. Такая система, по словам производителей, обладает повышенной надежностью, так как сохраняет работоспособность даже при выходе из строя одного из наружных блоков.

В отличие от сплит- и мультисплит-систем наружный блок системы типа VRV легко размещается на чердаке, рядом с домом или в хозяйственной пристройке, поскольку длина труб, объединяющих его с внутренними блоками, достигает 100 м. (Для сравнения - бытовые сплит- и мультисплит-системы не могут отстоять друг от друга больше чем на 15 м.) Система коммуникаций между наружным и внутренними блоками может быть двух- и трехтрубной. Трех- и двухтрубные системы, оснащенные специальным контроллером, способны одновременно охлаждать и обогревать воздух в различных помещениях. При этом для обогрева используется и тепло, отведенное от охлаждаемого воздуха. Монтаж VRV-системы обходится приблизительно в 25% от стоимости оборудования.

Подобная система обеспечивает подачу свежего воздуха в помещения за счет специальной вентиляционной установки, выполняющей и функции вытяжной вентиляции. Внутри вентиляционной установки находится рекуператор тепла, который позволяет охлаждать подаваемый в помещение наружный воздух летом и подогревать его в холодное время года за счет воздуха, покидающего кондиционируемые помещения. Таким образом дополнительно экономится электроэнергия. Если же на улице очень холодно, то поступающий в помещения воздух предварительно подогревается с помощью электротэнов. Помимо базовых модификаций на рынке представлены системы типа VRV, которые могут работать в режиме охлаждения или обогрева помещений практически при любых отрицательных температурах наружного воздуха. В некоторых моделях предусмотрен ледяной аккумулятор холода; он позволяет системе работать летом с меньшими нагрузками. Единственный недостаток модифицированных VRV-систем - слишком высокая цена.

Центральные системы кондиционирования применяются для отопления коттеджа при любой температуре на улице, а также для охлаждения, обогрева и очищения воздуха от пыли. В принципе возможно объединение подобных систем с установками приточной вентиляции, однако на практике воздухообмен помещений коттеджа принято организовывать с помощью независимых от системы кондиционирования приточно-вытяжных систем.

Фенкойловая система обладает рядом достоинств VRV-систем, а также очень низкой инерционностью и гибкостью конфигурации. С ее помощью можно кондиционировать воздух в здании с любым количеством комнат. В кондиционируемых помещениях устанавливают специальные приборы - фенкойлы, похожие на внутренние блоки сплит-систем. Для коттеджей более всего подходят напольные фенкойлы, которые легко разместить в подоконных нишах. Существуют также бескорпусные модели, монтируемые за декоративными стеновыми панелями или фальшпотолком.

Фенкойлы с одним теплообменником - это агрегаты сезонной эксплуатации: летом они используются для охлаждения воздуха, а зимой - в качестве отопительных приборов. Фенкойлы с двумя теплообменниками применяются в универсальных системах, способных одновременно охлаждать, отапливать или просто проветривать различные части дома. Такой режим необходим прежде всего весной и осенью. Для удобства эксплуатации фенкойлы оборудуют специальными дистанционными пультами и системой автоматики, позволяющей осуществлять групповое управление и индивидуальный контроль за каждым фенкойлом в автоматическом или в ручном режиме.

Фенкойлы подключают к источникам холодной и горячей воды или соответствующим образом подготовленного незамерзающего гликоля. Для бытовых целей воду или гликолевую смесь охлаждает чиллер с воздушным охлаждением конденсаторного блока мощностью от 2 до 50 кВт. Самые современные чиллеры оборудованы спиральными и винтовыми компрессорами и имеют низкие пусковые токи (что немаловажно при слабой проводке коттеджа), а также высокий КПД. Подобно наружному блоку VRV-систем, чиллер устанавливают на крыше, на стене, в саду или в хозяйственном помещении, расположенном на любом расстоянии от дома. В регионах, где температура уличного воздуха никогда не опускается ниже -15°С, чиллер с режимом теплового насоса может выполнять функции индивидуального теплового пункта. Это существенно упростит конструкцию фенкойловой системы.

В Подмосковье и в других районах активного коттеджного строительства, где столбик термометра зимой нередко опускается ниже 30°C, в качестве источника горячей воды или гликолевой смеси лучше всего использовать газовый котел, который в несколько раз экономичнее электрического чиллера с тепловым насосом. Еще один источник тепла - горячая вода системы центрального отопления. Правда, из-за плохого качества и завышенной температуры она пригодна только для опосредованного подогрева подаваемого в фенкойловую систему теплоносителя.

Монтаж и наладка системы "чиллер - фенкойлы - индивидуальный тепловой пункт" обойдется заказчику приблизительно в 25-30% от стоимости оборудования, а упрощенного варианта - в 20-25%.

Системы с переменным объемом и температурой подаваемого в помещения воздуха (*****)
Указанная система способна поддерживать все основные параметры микроклимата помещений - температуру, влажность, чистоту и подвижность воздуха - в пределах оптимальных значений. Это становится возможным за счет подачи в кондиционируемые зоны воздуха определенной температуры в дозированных количествах. Оборудование во многом повторяет оснастку традиционных воздушных систем центрального кондиционирования. Всю обработку воздуха, включая подогрев, охлаждение, а также централизованную очистку, увлажнение и ионизацию, осуществляет воздушный кондиционер типа руф-топ или центральный кондиционер модульного типа. Руф-топ с опосредованным газовым подогревом воздушного потока устанавливается на крыше коттеджа или на земле, рядом с домом, и с помощью специального оборудования подключается к газовой магистрали и электросети. Центральный кондиционер модульного типа, который представляет собой набор различных воздухообрабатывающих устройств, размещается в специальном техническом помещении. Источниками тепло- и холодоснабжения для него обычно служат индивидуальный тепловой пункт (котел) и водоохлаждающая машина - чиллер.

Подготовленный воздух подается в комнаты по сети воздуховодов, которые монтируются над подвесным потолком. Устья воздуховодов замыкают потолочные линейные диффузоры или специально спроектированные решетки, исключительно равномерно распределяющие воздух по помещению.

Для того чтобы в каждую комнату поступал воздух строго определенной температуры, во всех кондиционируемых зонах устанавливается по термостату. При этом в одной значительной по размеру комнате может быть выделено несколько кондиционируемых зон, или же ряд небольших помещений рассматривается как одна зона.

Микропроцессорный блок управляет работой воздушного кондиционера (в режиме охлаждения, подогрева или вентиляции) и очередностью подачи в помещения кондиционированного воздуха по суммарным данным всех термостатов. В результате клапаны зонального регулирования, установленные в вентиляционных каналах непосредственно перед диффузорами, пропускают необходимые объемы подготовленного воздуха. В системе предусмотрены газоанализаторы, датчики влажности и другое контрольное оборудование.

Монтаж и наладку системы с переменным объемом и температурой подаваемого в помещения воздуха на должном уровне способны выполнить только высококвалифицированные специалисты. Стоимость этих работ может составить до 35% от стоимости комплекта оборудования.

Источник: Обустройство Вашего дома