Отопление водяное, или воздушное? А может лучше кондиционирование? Делюсь опытом

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

На форуме в ветках по воздушному отоплению с одной стороны написано много, а с другой - неподготовленному человеку выцепить суть совсем не просто. В связи с этим у меня родилась мысль – попытаться слить из «макарон» «воду», а так же поделиться своим опытом разработки воздушных систем. Последнее может пригодиться тем, кто хочет своими руками сделать воздушную климатическую систему в своём доме. Правда, после удаления «воды» «макароны» будут слегка суховаты.

Очень часто непонятки в разговоре возникают по причине того, что под одним и тем же словом понимаются разные вещи. Поэтому предлагаю сразу определиться в понятиях.

В дальнейшем будут использованы ссылки на следующие документы

1. ГОСТ 22270-76 Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления. Термины и определения.

2. ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

3. ГОСТ Р 54964-2012 Оценка соответствия. Экологические требования к объектам недвижимости

4. СП 31-106-2002 Проектирование и строительство инженерных систем
одноквартирных жилых домов

5. СП60.13330.2012 ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА

6. Статья «Качество воздуха и энергоэффективность систем вентиляции общественных зданий» https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4806

7. Мои статьи http://www.antarcom-m.ru/statie

8. Калькулятор http://www.antarcom-m.ru/prices

 

В ГОСТ 22270-76 дано определение отопления.

Отопление - Искусственное поддержание температуры воздуха в помещении на уровне более высоком, чем температура наружного воздуха.

Нагреть воздух можно чем угодно – дровяной печью, водяными радиаторами или водяными теплыми полами, электрическими нагревателями и т. д. и т. п. И разница может быть только в том, где располагается нагреватель воздуха и где обслуживаемые помещения. Если нагреватель воздуха может обслуживать только одно помещение, то это локальный нагреватель, если несколько помещений, то это центральный нагреватель. Естественно, что в последнем варианте необходимы воздуховоды от воздухонагревателя до каждого из помещений.

А как определяется вентиляция. Да очень просто.

Вентиляция – Регулируемый газообмен. (Как правило, происходит воздухообмен.)

В этом же ГОСТе дано так же определение кондиционирования воздуха.

Кондиционирования воздуха - Обеспечение в помещении требуемого температурно-влажностного и воздушного режимов.

Примечание. Кондиционирование воздуха может обеспечивать в помещении требуемые: температуру, относительную влажность, чистоту, скорость движения, давление, скорость изменения давления, а также газовый, ионный и бактериологический составы воздуха.

Таким образом, отопление и вентиляция - это две составляющие понятия кондиционирования воздуха. Но ими всё не исчерпывается. Есть ещё охлаждение, влажность, подвижность, давление, чистота, химический и биологический состав воздуха.

Так что кондиционирование – это не охлаждение, а доведение воздуха до кондиции.

Кондиционированный воздух - Воздух, который был отработан в воздухотехническом оборудовании и соответствует требованиям поддержания в обслуживаемых помещениях микроклиматических условий воздушной среды, наиболее благоприятных для самочувствия людей и ведения технологических процессов. (ГОСТ 22270-76)
Так же как и в отоплении, воздухотехническое оборудование может располагаться непосредственно в обслуживаемом помещении, и тогда оно называется локальным кондиционером, или обслуживать несколько помещений, и тогда оно называется центральным кондиционером.

Из выше сказанного следует, что «водяное отопление» - это жаргонный термин, в который вкладывают смысл – локальный нагрев воздуха с помощью относительно небольшого нагревательного теплообменника (радиатор/конвектор/батарея/регистр), в котором циркулирует нагретая вода. «Тёплые полы» - нагрев воздуха с помощью большого теплообменника расположенного в полу. Жаргонный «кондиционер» - локальный кондиционер с функциями охлаждения и грубой очистки воздуха (до G3/EU3). «Воздушное отопление» в современном понимании - это центральный кондиционер воздуха, который работает в режиме нагрева воздуха.

Чтобы не было путаницы в дальнейшем я буду применять термин воздушная климатическая система (ВКС) для обозначения центрального кондиционера в ГОСТовском понимании.

 

В ГОСТе 30494-2011 дано определение микроклимата

2.4. Микроклимат помещения: Состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

Температура ограждающих конструкций важна по причине того, что человек воспринимает не только температуру окружающего воздуха, но и радиационную температуру – инфракрасное взаимодействие, которое возникает между любыми телами имеющими разную температуру. Я думаю, вы сталкивались с ситуацией, когда в промороженном доме при температуре воздуха +28°С свитер снимать не хочется.

Раньше в СанПиН 2.1.2.2801-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» было требование, что препад между температурой воздуха помещений и температурой поверхности стен не должен превышать 3°С, а с полом - 2°С. Но в 2010 году это положение отменили. Стоит отметить, что если соблюдать при строительстве требования СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», то требование по разнице температур стен и внутреннего воздуха соблюдено будет, а вот с полом нижнего этажа проблемы могут быть, особенно в холодных зонах России.

2.2.1 качество воздуха: Состав воздуха в помещении, при котором при длительном воздействии на человека обеспечивается оптимальное или допустимое состояние организма человека.

Составляющими качества воздуха являются химический состав, наличие механических и биологических (вирусы-бактерии) загрязнителей. Хотя мухи и комары качество воздуха тоже не улучшают.

Как писал Жванецкий: «Человек хочет вдохнуть кислород, а выдохнуть всякую гадость».

В статье [6] приводятся следующие данные, что в ходе исследований было получено, что человек в спокойном состоянии выделяет в среднем 24л углекислого газа в час.

В соответствии с [2], определяющим вредным веществом при расчёте вентиляции является углекислый газ, выдыхаемый людьми. Эквивалентом вредных веществ, выделяемых ограждениями, мебелью, коврами и др., принимается также углекислый газ.

По данным приведённым в статье [6] средне статистически с 1м2 пола в офисе с низкой загрязнённостью порождается 0,45 л эквивалента СО2 загрязнителей в час. Можно предположить, что и жилом доме примерно такой же метаболизм.

 

ПДК по СО2 в России не установлена, а расчёт вентиляции определяется техническим заданием.



Чем больше свежего воздуха поступает в дом, тем больше затрат на его обработку (нагрев/охлаждение, увлажнение/осушение), но тем лучше дышится. Оптимальными, в соответствии с ГОСТ, считаются первые две строки. В расчёте потребности на вентиляцию целесообразно рассматривать среднее значение, т. е. превышение концентрации СО2 на 500 ppm.

Но если с вентиляцией дома допустим некоторый волюнтаризм, то с газовой котельной это не пройдёт. Объем притока в котельную должен обеспечивать 3-х кратный воздухообмен в помещении плюс объем воздуха для горения. Последний посчитать очень просто. На один кВт мощности котла нужно подать 2 м3/ч свежего воздуха.

 

Часто в разговорах задают вопрос – что дороже «водяное» отопление или «воздушное». Я считаю не корректной постановку такого вопроса. Всё зависит от потребностей человека, т. е. какой цели он хочет добиться. После того, как цель определена, необходимо просчитать возможные пути её достижения как по кап. затратам, так и по эксплуатационным. Кроме того, нужно просчитать риски использования каждого пути. И только после этого принимать решение.

Давайте выберем цель. И воспользуемся для этого ГОСТ Р 54964-2012 «Экологические требования к объектам недвижимости».

Посмотрим на параграф 5.

5.1 Экологические требования к объектам недвижимости определены совокупностью следующих базовых категорий:

1. - экологический менеджмент;

2. - инфраструктура и качество внешней среды;

3. - качество архитектуры и планировка объекта;

4. - комфорт и экология внутренней среды;

5. - качество санитарной защиты и утилизации отходов;

6. - рациональное водопользование и регулирование ливнестоков;

7. - энергосбережение и энергоэффективность;

8. - охрана окружающей среды при строительстве, эксплуатации и утилизации объекта;

9. - безопасность жизнедеятельности.

Из этого всего в рамках рассматриваемой темы нас интересуют две категории 4 и 7. Посмотрим на их начинку

(Если интересно, то более подробно можно посмотреть в самом ГОСТе.)

Но, как и в пищевой промышленности, для строителей ГОСТ не указ. А для конечного потребителя? Очень часто тоже. Но если человек начинает задумываться, что в своём доме он проводит бóльшую половину жизни, как и его домочадцы, а здоровье во многом зависит от того, в какой среде они живут, то появляется потребность приблизиться к ГОСТу в части воздушно-теплового комфорта и управления воздушной средой.

 

Итак, есть цель – создать в доме систему, которая бы обеспечивала

1. Отопление (нагрев воздуха).
2. Охлаждение воздуха Может показаться странным, но и зимой иногда возникает такая необходимость.
3. Вентиляцию (поддержание на уровне не выше заданного химического состава воздуха).
4. Очистку воздуха от пыли (особенно важно для аллергиков).
5. Увлажнение воздуха до заданных параметров относительной влажности.
6. Была бы достаточно экономична в эксплуатации.

Чтобы наши рассуждения не были совсем абстрактными посчитаем всё для небольшого дома
176 м2 (10х10 без террасы). (Этот дом – моя фантазия.)

 

Дом проектируется (гипотетически) для Подмосковья, по каркасной технологии (каркас перекрытия деревянный), с утеплением 200 мм мягкого утеплителя стены и 250 мм - нижнее и верхнее перекрытия, с энергосберегающими стеклопакетами (4-10-4-10-4i, площадь остекления 40,7 м2) (для расчёта теплопотерь). В доме предполагается проживание 4 человек.

По СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» разница между термическим сопротивлением стен и перекрытий должно быть не меньше единицы.

Для начала рассчитаем вентиляцию.

Вентиляция котельной величина постоянная для любого метода расчёта и зависит от вида топлива, поэтому учитывать её не будем. Для газовой котельной с котлом 24 кВт объём приточного воздуха составляет 103 м3/ч.

Рассмотрим два метода расчёта.

1. Расчёт по СП60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» от количества народонаселения. В соответствии с СП при искусственном проветривании на 1 человека нужно подавать 60 м3/ч свежего воздуха. Т. о. на 4 человек приток составляет 240 м3/ч.

2. Расчёт по концентрации СО2 .Если мы выберем среднее качество воздушной среды в доме, то получим следующий объем приточной вентиляции (см.[6])
(24*4 + 0,45*176)/0,5 = 350 м3/ч
А допустимое качество воздуха по СО2 достигается при объёме приточки
(24*4+0,45*176)/0,8 = 219 м3/ч

В соответствии с [2]

2.2.3 допустимое качество воздуха: Состав воздуха в помещении, при котором при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивается допустимое состояние организма человека.

Т. е. может вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывает повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Так что СП60.13330.2012 [5] предъявляет слишком заниженное требование по приточной вентиляции в доме. Но если рассмотреть чистый офис 20м2 с четырьмя сотрудниками, то расчёт вентиляции по концентрации СО2 даст следующий ответ

(24*4+0,45*20)/0,5 = 210 м3/ч

При таком раскладе можно даже с пришлым просителем пообщаться. Так, что рекомендации СП рассчитаны для густонаселённых помещений, а не для частных домов.

 

Ну что ж, перейдём к дому.

Для начала нужно посчитать теплопотери дома через ограждающие конструкции. Считается это очень легко. Особенно, если помнить закон Ома - I = U/R. (Сила тока равна напряжению делённому на сопротивление.) Остаётся только заменить силу тока на теплопотери на 1 м2, напряжение на разницу температур внутри дома и снаружи и R – удельное сопротивление теплопередачи.

Сопротивление теплопередачи для окон считать не надо. Производители стеклопакетов эту информацию не скрывают. Поскольку сопротивление оконного профиля больше, чем сопротивление стеклопакетов, то площадь профиля можно не учитывать в расчётах, а считать весь оконный проём как стеклопакет. Аналогично с дверями.

Если у нас есть слой однородного материала (к примеру, пеноблок Ytong D500), то залезаем на сайт производителя и находим характеристику материала λ (удельная теплопроводность) при эксплуатационной влажности. Для данного примера – λ=0,11 Вт/м*К. Это значит, что 11 см пеноблока имеют сопротивление теплопередачи R=1. Если стена из блоков имеет толщину 25см, то сопротивление теплопередачи его будет R = 25/11 = 2,27 м2*К/Вт.

Предположим, что стена обложена снаружи ещё слоем 100 мм пенополистирола ППС-25. Ищем его удельную теплопроводность. На сайтах часто указывается только удельная теплопроводность материала в сухом состоянии. В этом случае целесообразно увеличить её на 5%. Так вместо 0,036, указанного на сайте, в расчётах использовать значение 0,038. Итак, 3,8см ППС-25 соответствует R=1, а 10 см – R= 10/3.8 = 2,63 м2*К/Вт.

Так же как и в электротехнике, сопротивление последовательно соединённых сопротивлений равно сумме этих сопротивлений. Получаем, что стена пеноблок+ППС имеет сопротивление теплопередачи R = 2,27 + 2,63 = 4,9 м2*К/Вт.

А что делать со стеной неоднородной по ширине? Опять-таки вспомнить школьную электротехнику – сопротивление цепи состоящей из параллельных сопротивлений.
1/R = 1/R1 + 1/R2

Или вариант 2. Мы же помним, что нам нужно посчитать теплопотери не 1 квадратного метра, а всей стены. Поэтому считаем сначала теплопотери части стены с R1, а затем с R2. И суммируем результаты.

На практике я поступаю ещё проще, для каркасных конструкций я уменьшаю R«тёплой» части на 10% и использую это значение для всей плоскости ограждающей конструкции. Результат имеет погрешность не более 2%, что для частного дома не критично.

Удельные сопротивления теплопередачи для полов, потолков и крыши считаются аналогично. Большая наука рекомендует вводить поправочные зональные коэффициенты при расчёте теплопотерь пола в зависимости от расстояния до внешней стены. Для диссертации или курсовой работы в институте это, конечно, необходимо. Но для частного дома до 500 м2 – вопрос спорный.

Теперь считаем площади ограждающих конструкций, умножаем на разницу температур внутри дома и вовне, делим на сопротивление. После чего всё суммируем и получаем ответ.

Поскольку нас интересует в конечном итоге требуемая мощность теплогенератора, то расчёт нужно проводить при нормируемой зимней температуре региона (СП 131.13330.2012 СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ). Для данного дома теплопотери через ограждающие конструкции составят 6,8 кВт. Кстати, калькулятор у меня на сайте дал результат 6,86 кВт, но не надо забивать себе голову предыдущими сведениями.

 

К теплопотерям через ограждающие конструкции нужно прибавить затраты на нагрев приточного воздуха и его увлажнение.

И что же мы имеем с влажностью воздуха при -28°С? При 100% относительной влажности –
0,4 г/м3. А 40% при +22С – 8г/м3. Т. е. Для увлажнения 350 м3 нужно за час испарить 2,66 л воды. Только на испарение воды при температуре +100°С нужно 6012 кДж или 1,67 кВт*ч. А её ещё нужно нагреть с +10 до +100, это 240 кКалл или 0,278 кВт*ч.
Итого на увлажнение – 1,95 кВт*ч. А ещё и воздух (350 м3) надо нагреть на 50 градусов, а это 5,93 кВт*ч. Т. е. обработка приточного воздуха требует мощности на 1,95 + 5,93 = 7,88 кВт. Да ещё запас на экстремальные температуры 20%. В итоге получаем (7,88+6,8)*1,2 = 17,6 кВт. Это минимальная мощность теплогенератора. Но нужно помнить, что горячая вода тоже нужна, поэтому, если есть магистральный газ, то мощность котла желательно иметь не менее 24 кВт. Эта мощность обеспечит бесперебойные 2 точки водоразбора типа душа. При бóльшем количестве точек необходим бойлер.

Как вы понимаете, предыдущие расчёты являются почти универсальными для любого способа обеспечения заданного микроклимата в доме. Почему почти объясню чуть позже.

Какая бы ни была система обеспечения микроклимата в доме она должна нормально работать и при экстремальных внешних температурах.

 

Рассмотрим классический для России набор систем обеспечения микроклимата (температура, влажность, подвижность воздуха).

1. Нагрев воздуха – тёплые полы
2. Охлаждение – локальные сплит-системы.
3. Внутренний воздух очищается от пыли в комнатном фильтре воздуха зимой и во внутренних блоках сплит-системы летом.
4. Используются комнатные увлажнители воздуха.
5. Вентиляция с помощью форточек, фрамуг и клапанов. Это же обеспечивает подвижность воздуха.

А почему ТП? Очень просто. В зоне кухня- столовая окна большие и дверь на террасу. Ставить там батареи особо некуда. В зоне прихожей и в санузле ТП иметь показано (как говорят медики). Остаётся только гостевая спальня (13,3 м2). Так её до кучи.

В трубы теплого пола первого этажа подаётся горячая вода, которая обеспечивает среднюю температуру в слое труб в отопительном сезоне, к примеру, +30°С. Площадь пола 1 этажа 80 м2 (без котельной и пола под кухонной мебелью). Таким образом, мы имеем дополнительные теплопотери 0,88 кВт причём весь отопительный период. Т. е. 0,88*24*214 = 4,5 МВт*час за отопительный период. В пересчёте на магистральный газ – это порядка 570 м3, или 3-3,5 т. р. (вроде не дорого). А сжиженного пропана потребуется примерно 760 л. А это 15 т. р., т. е. более 2 т. р. в месяц. Можно ли избежать дополнительных теплопотерь? Конечно. Для этого нужно подложить под трубы ТП ещё 35 мм ППС-25. Т. е. толщина нижнего перекрытия с учётом пола увеличится на 35+16+50 = 101 мм (утеплитель+труба+стяжка). Так что для сохранения высоты потолка нужно увеличить высоту стен на 100 мм.

Второе. Теплые полы предполагают твёрдое покрытие. В летний период при работе охладителя воздуха это покрытие будет ощущаться очень холодным и может потребоваться его нагрев при работающем охлаждении. Конечно, если не предполагается ходить по дому в обуви летом и босиком зимой.

Третье. Конвекционные потоки воздуха приподнимают пыль с пола на высоту до 1 м. Чтобы дети не дышали пылью и все во время сна необходимо часто проводить в доме влажную уборку и использовать комнатные фильтры воздуха, возможно совмещённые с увлажнителем.

Воздушный фильтр предполагает работающий вентилятор, который не может быть бесшумным. А это может создавать дискомфорт. То же относится и к внутренним блокам сплит-систем, работающих летом. Можно конечно перевести вентилятор на низкие обороты, но тогда и чистить воздух он будет менее эффективно. Можно ли не чистить внутренний воздух? Конечно. Но тогда мы изменяем первоначально поставленную цель. На всякий случай, только 20% пыли в доме привносится извне. Остальные 80% порождаются внутри дома. Конечно, речь не идёт о домах возле автомагистралей и в промзонах.

 

Комнатные увлажнители делятся на два класса - ультразвуковые и кипятильники. Но, так или иначе, они работают от электричества. Ультразвуковые потребляют электричества меньше, но они и не нагревают воду. Следовательно, эти затраты добавляются к затратам тепловой энергии на увлажнение воздуха описанным ранее. Кипятильники же нагревают воду электричеством и при наличии более дешёвых энергоносителей увеличивают эксплуатационные расходы. Но так или иначе комнатные увлажнители требуют постоянной ручной доливки воды, а это неудобно.

Можно ещё посмотреть на центральные увлажнители туманного типа. Вода подаётся на форсунки под высоким давлением и распыляется в виде тумана. Не плохое решение. Система постоянно подключена к системе водоснабжения дома, соответственно не требуется постоянный контроль за наличием воды. Насос высокого давления, конечно, потребляет электричество, но по сравнению с ультразвуковыми увлажнителями – вполне разумно. А вот цена такого способа увлажнения, мягко говоря, зашкаливает.

Низкая влажность приводит к сухости кожи и слизистых оболочек. Это прямой путь для болезнетворных бактерий и вирусов. А это затраты на аптеку и косметику. Да и на качестве жизни это отражается не лучшим образом. Кстати, в качестве увлажнителя можно использовать комнатные растения. Хоть и немного, но влажность воздуха они повысят, кислорода добавят и зимой порадуют цветами.

И, наконец, вентиляция.

Открытые форточки и фрамуги можно причислить к контролируемой вентиляции очень условно. По факту через них улетает в окружающую среду в 1,5-2 раза больше тёплого воздуха, чем дают расчёты. Конечно, когда на улице стоит «конкретный минус», то форточки практически не открываются и качество воздуха в доме снижается ниже плинтуса. Но это не наша поставленная цель. Открытые форточки создают сквозняки, которые легко могут привести к простуде. Но мы же не в детском саду, где очередной заболевший уменьшает нагрузку на воспитателей.

А если щелевые проветриватели поставить? Гениальное решение! Сначала сделать дом термос, а потом насверлить в нём дырок. МКС какой-то. (В данном случае я не имею в виду Мультизональную Климатическую Систему.) В общем, энергоэффективностью и энергосбережением в этом решении не пахнет.

 

Давайте рассмотрим вариант использования центральной приточной установки с системой воздуховодов по дому. На сайте ведущего российского производителя вентиляционного оборудования компании «Бризарт» утверждается, что для дома площадью 200-250 м2 желательно через вентиляционную систему прокачивать около 1000 м3/ч, т. е. кратность воздухообмена нужно иметь не менее 1,43. https://www.breezart.ru/solutions/vav-systems/

Наш дом имеет внутренний объём (без котельной) – 170*2,8 = 476 м3. Так что рекомендованный воздухообмен составит около 700 м3/ч. Это в два раза превышает рассчитанный нами ранее объём приточной вентиляции. Если пойти по этому пути, то с энергоэффективностью можно попрощаться.

Решением данной проблемы может быть использование так называемых VAV-систем. (Вентиляционные системы с переменным расходом воздуха.)

В каждом помещении дома устанавливаются датчики СО2 и дроссель-клапаны с сервоприводами на подающих воздуховодах. Информация с датчиков поступает в контроллер, который принимает решение какой дроссель открыть, а какой закрыть. Приточный воздух первоначально подогревается до комнатной температуры в одном или нескольких теплообменниках. Как правило, сначала используется теплообменник рекуператора (пластинчатый (металлический, или мембранный), или роторный), а затем водяной или электрический. Мощностью нагрева управляет контроллер. Алгоритм управления распределением воздуха может быть и иным. Очевидно, что для работы рекуператора требуется удаляемый воздух и, как следствие, система возвратных воздуховодов. Перед теплообменниками в обязательном порядке устанавливаются воздушные фильтры. Для прокачки воздуха через систему задействуются два вентилятора (на подаче и на обратке).

Сечения воздуховодов подбираются по правилам:

· Объём прокачиваемого воздуха для данного дома через систему 700 м3/ч. Реально в дальнейшем этот объём будет 350 м3/ч, но часть воздуховодов всегда будет перекрыта, но не всегда одни и те же.
· Скорости потока воздуха на подаче не более 4 м/с
· Скорости потока удаляемого воздуха не более 3 м/с

В приточно-вытяжной агрегат может быть вмонтирован канальный увлажнитель адиабатного типа.

Данный вариант разделения – отопление отдельно, вентиляция отдельно, присуще общественным зданиям, поскольку каждая из систем решает только одну задачу обеспечения климата. Пришёл горячий народ - нагрузка на отопление понизилась, а как надышал – повысилась нагрузка на вентиляцию. Вопрос управления этими процессами решается очень просто – термостаты в зонах, которые управляют термоголовками веток тёплых полов, датчики СО2, которые управляют дроссель-клапанами и скоростью вентиляторов в приточно-вытяжной установке, и датчик температуры, который управляет водяным смесительным узлом нагрева приточного воздуха.

А какие недостатки этой системы? Да по большому счёту три. Во-первых, цена вопроса. Во-вторых, для охлаждения нужна ещё одна система. И в-третьих, данная система не обеспечивает комфортную подвижность воздуха. Опыт эксплуатации воздушных систем показывает, что для комфортной подвижности воздуха через дом нужно прокачивать не менее 2,3 объёма дома в час. А лучше 3 объёма. (Это не говорит о том, что весь этот воздух должен быть внешний.) А у нас прокачка 0,73.

Кроме того, есть риск шума от дроссельных заслонок – аэродинамический и механический. Если всю ночь у вас над ухом будет постоянный скрежет от проворачивающегося дросселя, то выхода два – либо оглохнуть, либо «беруши» (ушные затычки). Так что к проектированию системы воздуховодов нужно подходить очень внимательно.

 

Ну и последнее, что мы не рассмотрели это охлаждение. Разрекламированная классика – это, конечно же, сплит система. Какие плюсы.

· Элементарное управление.
· Очистка внутреннего воздуха от пыли (хоть слабенькая, но есть).

А минусы

· мощный воздушный поток холодного воздуха от внутреннего блока
· шум порождается в обслуживаемом помещении
· дом облеплен снаружи внешними блоками, как бородавками

Последний минус можно ликвидировать, если использовать мульти-сплит систему – один внешний блок и много внутренних. Но нужно помнить, что до каждого внутреннего блока от внешнего должна быть проложена своя фреоновая и электрическая трассы (две медных трубочки и два многожильных электрических кабеля (силовой и управляющий), а также дренаж от каждого внутреннего блока.

Итак, что получается. Если пойти по классическому (для России) пути решения вопроса погоды в доме нужно иметь следующие системы

· Тёплые полы с зональными термостатами и управлением термоголовками на коллекторе ТП. Под ТП необходимо дополнительно положить 35 мм ППС и увеличить высоту стен 1 этажа на 100 мм.
· VAV-систему вентиляции с подогревом и увлажнением приточного воздуха
· Систему охлаждения, построенную на сплит или мульти-сплит системах
· Комнатные фильтры воздуха

Правила форума не позволяют указывать даже примерные цены, да и цены различных производителей отличаются иной раз в разы. Но смею вас заверить, что цена вопроса такого набора расстроит даже оптимиста. Но если сказать себе – не бáре и в лаптях походим, то можно сэкономить (на себе). Как говорила Людмила Добрыйвечер в фильме «Королева бензоколонки»: «Я не изменила мечте, я мечту изменила».

 

А может подойти с другой стороны. До этого мы плясали от печки (от отопления). А давайте начнём от охлаждения.

До этого мы рассматривали локальные охладители, а ведь есть ещё и центральные, которые ещё называются обычно канальными кондиционерами. Какие к нему должны быть требования? Первое, его мощности должно хватать на охлаждение всего дома. Второе, он должен обеспечивать комфортное перемешивание воздуха. Как было упомянуто ранее 2,3-3 кратный воздухооборот, т. е. 1100 – 1400 м3/ч. 1400 м3/ч соответствует мощности по охлаждению 7 кВт. (1м3 воздуха переносит 5 Вт холода.) Может показаться странным, но и расчёт по охлаждению данного дома приведёт примерно к такому же результату. Т. е. мощность мульти-сплит системы потребовалась бы примерно такая же. А вот с локальными кондиционерами (7 штук) мощность желательно было бы иметь 10 – 12 кВт. Конечно, одновременно они бы не работали, но смонтированы были бы.

Основным достоинством канального кондиционера по сравнению с мульти-сплит системой является отсутствие мощных потоков воздуха. В доме просто равномерно прохладно. Кроме того, воздух можно очень эффективно очистить и при необходимости дезинфицировать, поскольку вся очистка происходит в одном месте.

Недостатком является разветвлённая сеть воздуховодов, которые нужно куда-то спрятать, и сложность проектирования.

Канальный кондиционер по совокупности может оказаться несколько дороже мульти-сплит системы, но и функций он выполнять может больше.

В систему канального кондиционера легко можно добавит приток свежего воздуха. Сделать это достаточно только в одной точке системы возвратных воздуховодов. Причём свежий воздух можно брать как просто уличный, так и после рекуператора. Во втором случае можно заметно сэкономить на охлаждении дома. Сэкономить ещё можно, если установить контроллер качества воздушной среды и подключить его на дроссель-клапан, который регулирует приток свежего воздуха. Может показаться странным, но это решение часто оказывается более экономичным (с точки зрения жизненного цикла), чем установка рекуператора.

Система центральный кондиционер плюс рекуператор уже заведомо дешевле мульти-сплит системы плюс аналогичный рекуператор с системой вентиляционных воздуховодов по дому.

 

Остались не решёнными только два вопроса – отопление и увлажнение воздуха. При наличии канального кондиционера вопросы эти решаются очень просто. Достаточно доукомлектовать центральный агрегат нагревательным теплообменником и канальным увлажнителем, о котором упоминалось ранее.

Возникает вопрос – а хватит ли тепловой мощности этой системы, чтобы обеспечить комфортную температуру в доме при экстремальных морозах? Ведь, как мы посчитали, нам нужна тепловая мощность 17,6 кВт? Для примера, водяной теплообменник WHR 600×350-3 при температуре воздуха на входе +7°С = (22*1050+(-38)*350)/1400, влажности 50%, температуре воды 82/70 и расходе воздуха 1400 м3/ч нагревает воздух до температуры примерно +50°С. А это 20,4 кВт, т. е. больше, чем нам требуется.

Справедливости ради надо сказать, что на стандартных российских теплообменниках данного типоразмера расстояние между ламелями немного больше (2,5мм против 2,1мм), поэтому теплосъём меньше, а именно 17,1 кВт. Используемое оборудование для изготовления теплообменников позволяет сделать минимальное расстояние между ламелями 1,8 мм.

И вот мы получили центральный кондиционер в ГОСТовском понимании. Эта система обеспечивает отопление (нагрев воздуха), охлаждение, увлажнение, очистку воздуха от пыли, биологическую очистку с помощью ультрафиолетового облучателя, контролируемую вентиляцию и подвижность воздуха. За счёт более интенсивного перемешивания воздуха по сравнению с VAVсистемой нет необходимости перераспределять потоки в зависимости от миграции домочадцев.

Кроме того, при направлении потоков воздуха на нижнем этаже на пол или вдоль пола в непосредственной близости от него исчезает проблема холодного пола при отоплении и не требуется его дополнительное утепление, что дополнительно сокращает затраты на строительство.

Конечно, ВКС (воздушная климатическая система) существенно сложнее в проектировании, чем системы с локальными нагревателями, охладителями и т. д. А у нас не принято много платить за проект. Не многие помнят, что «Неточно спланированная программа требует в три раза больше времени, чем предполагалось; тщательно спланированная – только в два раза». (Законы мира ЭВМ по Голубу.)