Как совместить две системы: вентиляции и кондиционирования.

При проектировании небольших систем вентиляции и кондиционирования, специалисты обычно сталкиваются с массой вопросов. Дело в том, что существует несколько вариантов, как объединить эти две системы, и каждый обладает своими особенностями, плюсами и минусами. Более того, в зависимости от пожеланий заказчика, некоторые варианты могут отпасть сразу. Но это при условии, что заказчик способен четко сформулировать задачу.

Попробуем по порядку рассказать про некоторые варианты организации вентиляции и кондиционирования на одном объекте.

Вариант первый и самый простой: вентиляция и кондиционирование работают как две независимые системы. Воздух подается приточной системой вентиляции, которая помимо этого очищает его. В жаркое время года нагретый уличный воздух подается прямо в помещения. Что касается системы кондиционирования, то она состоит из настенных сплит-систем. Как правило, в загородных домах, или квартирах, состоящих из нескольких комнат, применяются мультисплит-системы или небольшие мультизональные системы с настенными блоками. Преимущества настенных блоков: низкая цена, низкий уровень шума, легкость установки. И практически единственный недостаток — они портят интерьер. Что касается применения в данном случае другого типа внутренних блоков, канальных, то об этом мы расскажем в следующем варианте.

В данном случае заказчик получает полноценную систему вентиляции и кондиционирования с раздельным регулированием температуры в разных зонах. При всей своей простоте этот вариант имеет все преимущества идеальной системы кондиционирования воздуха: независимый температурный режим в каждой зоне, чистый кондиционированный воздух, полноценная фильтрация воздуха, попадающего в помещение. И самое главное: действительно низкая цена. Более того, эта система лишена большинства болезней других вариантов, о которых мы расскажем чуть ниже.

Минусов у данной системы три:

• Первый: необходимо использовать настенные внутренние блоки — эстетический момент. Сюда же можно добавить и одновременное использование приточных и вытяжных решеток или диффузоров в каждом помещении, что не добавляет изящества большинству интерьеров.
• Второй: большая вероятность появления градиента температуры — то есть образование в помещении небольших зон с температурой, отличной от желаемой. Это связано с тем, что из приточных решеток подается горячий поток воздуха, а из блока кондиционера — холодный. Довольно сложно так расположить решетки и блоки, чтобы обитатели помещения в последствии не ощутили дискомфорт.
• Третий: две независимые системы автоматики. Например, невозможно быстро отключить всю систему с одного пульта управления.

Второй довольно распространенный вариант — мощный канальный кондиционер с подмесом свежего воздуха с разводкой воздуховодов на несколько помещений. Плюс — в интерьере заметны лишь приточные и вытяжные решетки. Никаких настенных блоков — все спрятано за подвесным потолком, за фальшстенами или в фальшбалках. Канальный блок монтируется в таком месте, чтобы как можно меньше шума от него попадало в помещение. Шум может проходить по воздуховодам с потоком воздуха, а также распространяться от корпуса самого канального блока. Чаще всего это санузел, где делается легко разборный реечный подвесной потолок или сервисный люк для обслуживания блока и очистки фильтра.

Следует отметить, что в данном случае необходимы воздуховоды гораздо большего сечения, чем в первом случае. Система вентиляции подает на одну небольшую жилую комнату порядка 100-200 кубометров свежего воздуха в час. А система кондиционирования для того, чтобы успевать снимать теплопритоки, должна иметь расходы воздуха в два-три раза больше. Также важно знать, что «холодный» воздуховод, который подает охлажденный воздух от канального блока до приточных решеток, должен быть обязательно теплоизолирован. Эта необходимость вызвана неизбежным выпадением конденсата на холодных воздуховодах без теплоизоляции. Конденсат в некоторых случаях может выпадать в больших количествах, что приведет к появлению пятен на подвесных потолках и ржавчине на воздуховодах.

Как правило, перед канальным блоком устанавливается камера смешения, куда подается свежий воздух от приточной установки. Камера смешения необходима для равномерного перемешивания потока рециркуляционного и нагретого приточного воздуха. Автоматика кондиционера замеряет температуру рециркуляционного воздуха именно перед испарителем (холодный теплообменник в канальном блоке кондиционера). В данном случае повышенная температура приточного воздуха будет правильно учитываться и кондиционер не будет «обманут».

Но в данном случае возникает вопрос. А как будет работать система, когда вентиляция включена, а кондиционер выключен? Если не предпринять никаких мер, то приточный воздух пойдет по рециркуляционным воздуховодам. В принципе в этом не было бы ничего страшного, если бы не воздушный фильтр, устанавливаемый перед камерой смешения. В такой ситуации пыль с фильтра весьма вероятно будет выброшена обратно в помещения. Установка фильтра после камеры смешения тоже кардинально не решает проблему. Для того чтобы направить приток в нужном направлении, применяют два решения. Первое: с помощью автоматики вообще не позволить возникнуть такой ситуации (если включена вентиляция, то обязательно включен и кондиционер в режиме вентиляции). Можно сформулировать и по-другому: вентиляция не может быть включена, если выключен кондиционер. Второе решение: применение автоматических клапанов, закрывающих рециркуляцию при выключении кондиционера. Второй вариант применяется крайне редко из-за дороговизны автоматических клапанов.

Преимущества данной системы очевидны: визуально все очень красиво и лаконично. Гости будут приятно удивлены комфортом и прохладой. Кто-то даже спросит, где же кондиционер. Но при этом есть один весьма существенный минус: нет возможности регулировать температуру в каждом помещении (зоне) отдельно. Например, кондиционируемые комнаты выходят на разные стороны дома. С одной стороны светит солнце, а с другой довольно прохладно. Кондиционер в данном случае будет лишь равномерно понижать температуру во всех комнатах. А замеряться эта температура будет по одному датчику, установленному в пульте управления (как правило, в коридоре) или по канальному датчику в камере смешения.

Следует отметить в данном случае, что существуют решения, позволяющие регулировать температуру в каждой зоне с одним канальным блоком. Регулирование осуществляется за счет изменения расхода воздуха в подающих воздуховодах. На каждом направлении устанавливается автоматический клапан с шаговым мотором. Также клапан устанавливается на так называемом байпасе. Байпас — это отдельный воздуховод, который накоротко связывает приточную сторону канального блока с заборной. Если клапаны на подающих воздуховодах начинают закрываться, то байпасный клапан открывается ровно настолько, чтобы эта часть расхода воздуха вернулась в камеру смешения. Если все пользователи выставляют более высокую температуру, чем выставлено на пульте кондиционера, то все подающие клапаны закроются, а байпасный клапан откроется полностью.

Работает эта система следующим образом. В каждом помещении имеется свой пульт с возможностью задать желаемую температуру. Сигнал от пульта поступает в управляющий процессор, который рассчитывает, насколько необходимо открыть клапан, чтобы обитатель помещения получил желаемую температуру. Одновременно рассчитывается угол байпасного клапана. Существуют также системы, которые способны управлять режимом работы кондиционера. Например, если все пользователи задали более высокую температуру — просто выключить кондиционер. Но к сожалению, подобные системы не получили широкого распространения. Всему виной высокая цена такой системы, которая в итоге сравнится с применением отдельных канальных блоков в каждом помещении.

Следующий по популярности вариант — применение отдельных канальных кондиционеров или фанкойлов в каждой зоне. Это один из самых дорогих, но самых удобных вариантов. Пользователь имеет столько температурных зон, сколько установлено канальных блоков. В однотипных помещениях возможно объединение кондиционера. Такая система обладает преимуществами первого и второго варианта. Но цена подобной системы кондиционирования и вентиляции точно превысит $150 за квадратный метр обслуживаемой площади. А в некоторых случаях и $200-300.

Приточный воздух, перед тем как попасть в помещение, смешивается с рециркуляционным, обрабатывается, достигая необходимой температуры, и подается на приточные решетки. Через вытяжные решетки забирается отработанный воздух. Часть его уходит в вытяжную систему и выбрасывается наружу, а другая, большая часть, попадает снова в кондиционер через рециркуляционный воздуховод. Иногда вытяжной забор воздуха организовывается из коридора или санузла. В данном случае необходимо предусмотреть, чтобы не создавалось шума или свиста при закрытых дверях из-за подпора приточного воздуха.

Следующий вариант — центральное кондиционирование. По сути, этот вариант очень похож на тот, где применялся один канальный кондиционер с подмесом свежего воздуха. Центральный кондиционер — это скорее решение для большого загородного дома или офиса, а канальный кондиционер — для небольшого дома или городской квартиры. Центральный кондиционер — это приточная установка, содержащая помимо всех элементов вентиляционной системы еще и секцию охладителя. Секция охладителя может работать в паре с компрессорно-конденсаторным блоком (фреоновый испаритель) или с чиллером (водяной теплообменник). По сути, разница центрального кондиционера и канальной сплит-системы заключается в том, что ЦК — это приточно-вытяжная установка, содержащая охлаждающую секцию, а канальный кондиционер — это кондиционер, к которому может быть подсоединена приточная установка.

Центральный кондиционер часто имеет автоматически регулируемую камеру смешения и отдельную вытяжную секцию. Поэтому ЦК лишен всех проблем канального кондиционера. За исключением одной — все та же невозможность регулировать температуру по зонам. Но, за счет того, что обслуживаются, как правило, все помещения дома, и расходы воздуха в центральном кондиционере больше, разница температур между помещениями не ощущается.

В центральный кондиционер иногда встраивается даже секция увлажнения. Довольно дорогая опция, которая позволяет существенно повысить комфорт в жилище в холодное время года.

Более того, центральный кондиционер (или приточно-вытяжная установка с охладителем) может оснащаться рекуператором (теплоутилизатором). Рекуператор представляет собой устройство, в котором в холодное время года приточный воздух подогревается за счет тепла вытяжного потока. При этом потоки не перемешиваются (исключение составляет роторный рекуператор, но в коттеджах он практически не применяется). В жаркое время года приточный воздух охлаждается, отдавая тепло прохладному кондиционированному вытяжному воздуху. Рекуператор представляет собой исключительно энергосберегающее приспособление и позволяет существенно экономить энергию, как на отопление, так и на кондиционирование.