В летнюю жару, когда значение термометра достигает отметки выше +40 С, жарко становится не только в городах и мегаполисах, но и в домах, расположенных на природе. Далеко не все системы кондиционирования способны производить охлаждение одновременно нескольких комнат коттеджа или загородного дома, поэтому приходится искать альтернативные варианты. Один из них - использование фреоновых климатических систем типа “чиллер-фэнкойлы”.
В чем преимущества для застройщика?
Система типа “чиллер-фэнкойлы” конструктивно очень сильно напоминает систему водяного отопления с принудительно циркулируемым теплоносителем. Однако, в отличие от систем водяного отопления, предназначение чиллер-фенкойловых установок отнюдь не обогрев, напротив - охлаждение помещений. Принцип работы данных систем следующий: специальная холодильная машина охлаждает жидкость до температуры +7 С. Затем поток воздуха с помощью циркуляционного насоса проходит по системе труб и попадает в помещение, где через фэнкойлы проходит вода. Каждый фэнкойл - это, по сути, теплообменник с системой автоматики и вентилятором. Вода из фэнкойлов возвращается по трубам обратно, и на этом цикл замыкается.
Данные приборы способны весьма эффективно осуществлять охлаждение небольших кладовок, а также небольших залов площадью до 100 м2. Для достижения охладительного эффекта воздух, заполняющий комнату, с помощью вентиляторов многократно прогоняется вблизи поверхности теплообменников. В данном случае поверхность является холодной. Однако если воду нагреть, то, соответственно, и поверхность теплообменника будет теплой. Тогда фэнкойлы будут не охлаждать, а производить обогрев помещения. Чиллер-фэнкойловые установки, которые умеют одновременно охлаждать и обогревать помещения, - это прямые конкуренты системам автономного отопления загородных домов, коттеджей. Помещения, которые отапливаются фэнкойлами, достаточно теплые даже в лютые холода при отключенных вентиляторах.
Тем не менее, несмотря на преимущества данных систем, застройщики в северных широтах России предпочитают использовать системы независимого водяного отопления с радиаторами, устанавливая параллельно чиллер-фэнкойлы. Эти системы, в свою очередь, подключены к котлу, использующему дизельное топливо или метан. Обусловлено это тем, что чиллеры обладают некими эксплуатационными и техническими ограничениями. Более того, электроснабжение поселков, как правило, совершенно ненадежно. Но есть и другие соображения. В российских климатических условиях система отопления особенно важна, ведь без нее невозможно проживание в доме, в то время как система охлаждения жилья - это просто дополнительное удобство, которое позволяет создать в помещении комфортные климатические условия.
Также нередко встречаются и гибриды чиллер-фэнкойлов и систем водяного отопления. Радиаторы на этажах во всем доме заменяются фэнкойлами, которые устанавливаются в подоконных нишах. В летнее время фэнкойлы от чиллера запитываются холодной водой, что позволяет произвести охлаждение. Зимой вместе с радиаторами они обогревают дом, используя теплоноситель, который поступает из котельной. Смена режима с нагрева на охлаждение и наоборот осуществляется за счет переключения ветви фэнкойлов. Для этого на трубопроводах предусмотрены специальные вентили. Они могут переключаться вручную, однако в последнее время этот процесс очень часто автоматизируют.
В загородных домах установка “чиллер-фэнкойл” интегрируется с приточно-вытяжной или просто с приточной установкой вентиляции. К теплообменникам в конкретное время подводится горячая или холодная вода, поступающая от чиллера или котла. Проходящий приточный воздух нагревается или охлаждается, после чего по воздушным каналам в дополнение уже вовлекаемому воздуху с помещения передается на вход в фэнкойлы или в комнаты.
Примеры схем чиллер-фэнкойловых установок
Прохладная вода, которая подготавливается в чиллере, используется не только для охлаждения жилого пространства. Ванные комнаты также являются потребителями холода как, собственно, и среднетемпературные холодильные камеры. Некоторые модели чиллеров оснащаются дополнительными теплообменниками, которые утилизируют тепло, отводимое от охлаждаемого помещения, прежде чем оно попадет на улицу. За счет этого осуществляется экономия электроэнергии. Сохраненное тепло расходуется, к примеру, на нагрев воды в бассейне или системе водоснабжения, а также на любые другие нужны.
Положительное и отрицательное
Многие эксперты считают, что установки типа “чиллер-фэнкойлы” являются более безопасными с точки зрения экологии по сравнению с фреоновыми климатическими системами. В частности, это касается мультизональных систем. В “чиллер-фэнкойловых” установках в роли холодоносителя выступает не фреон, а специальная вода или пропилен гликоль, отличающийся малой токсичностью. Даже если эти жидкости попадут в комнату, то ничего страшного не случиться. В худшем случае может пострадать только невлагостойкое покрытие пола или отделка. При утечке большого объема хладагента из магистрального фреонопровода, проложенного по дому (как это бывает при его механическом разрушении), отделка в большинстве случаев не страдает. Тем не менее, предел максимально допустимой концентрации фреона в жилом помещении может быть превышен. Вероятность этого события очень мала, однако и ее исключать нельзя.
В определенных случаях может произойти утечка заправки фреоновой системы. Если это случиться, то владелец жилья, в котором была установлена данная система кондиционирования, потерпит определенные материальные затраты. Иногда хладагент нужно полностью менять, особенно при его потерях, к примеру, в случае использования фреона R407A в системе, а стоит он довольно дорого. Здесь же чиллер-фэнкойлы обладают преимуществом, ведь обнаружение и устранение утечки воды - процедура более проста, да и затрат она требует меньше.
Чиллер может содержать и до нескольких килограммов фреона, однако фреоновый контур модулей, используемых в системах кондиционирования, располагается снаружи либо в специально отведенных технических помещениях. Туда могут заглядывать только специалисты в случае установки, замены оборудования или ремонта. Следовательно, опасность загрязнения воздуха внутри помещения попросту отсутствует, ведь газ сосредоточен в безопасном месте.
Еще одно преимущество чиллер-фэнкойлов - это их масштабируемость. Число одновременно кондиционируемых помещений в коттедже может доходить до сотни, а холодопроизводительность ограничивается мощностью электросети поселка. Максимальное расстояние между фэнкойлами и чиллером определяется мощностью насоса, что позволяет расположить чиллер, например, в подвале, на чердаке или даже на расстоянии 100 метров от дома. Однако при этом необходимо помнить о том, что монтаж чиллер-фэнкойлов должен быть определен и разработан еще на стадии проектирования коттеджа или дома. Если внедрять установку в уже построенную конструкцию, то объем работ будет значительно больший: штробление стен, изготовление проходов для прокладки труб и т.д.
Если дом будет строиться поэтапно, а его заселение будет происходить не сразу, а по частям, то установки можно запускать в режиме ограниченной мощности. Величина мощности будет увеличиваться по мере заселения дома, а сами помещения будут оснащаться новыми фэнкойлами, которые, в свою очередь, будут подключены к уже работающей системе.
Что же касается непосредственно минусов, то первый из них - это большая стоимость установок. К тому же, объем потребляемого электричества чиллер-фэнкойлов выше, чем у фреоновых установок с таким же показателем мощности. Скорее всего, затраты на обслуживания также окажутся более существенными, поскольку сам по себе процесс является более сложным и требует вмешательства профессиональных специалистов.
К ряду эксплуатационных недостатков относится инерционность системы. Если сплит-система охлаждает или нагревает воздух очень быстро, то в случае использования чиллер-фэнкойловой системы придется немного подождать. С точки зрения дизайна данные установки также не рекомендуются. Дело в том, что соединяющие чиллер и фэнкойл и отводящие конденсат трубы, прячутся за фальшивые конструкции или в стены. Это доставляет дизайнерам определенные хлопоты и в ряде случаев не позволяют воплотить дизайн-проект в жизнь.
Настенный фэнкойл напоминает внутренний блок сплит-системы
Далее рассмотрим определенные конструктивные особенности фэнкойлов и чиллеров, используемых при создании климатической системы в загородном доме.
Сердце холода
Чиллеры с осевыми вентиляторами и воздушным охлаждением - именно они получили большое распространение в практике строительства коттеджей. Как правило, это приборы устанавливаются за пределами отапливаемой зоны дома. Модели, мощность которых находится в диапазоне от 10 до 15 кВт, монтируются на кронштейнах, а они, в свою очередь, крепятся к стене. Более мощные устройства к стене не крепят, их размещают на кровле, в уголке сада или на отдельный фундамент во дворе. Однако в случае установки устройства на улице, из испарителя чиллера нужно слить воду то того, как отметка температуры воздуха опустится ниже нуля. Впрочем, благодаря специальным двухконтурным схемам холодоснабжения, в которых используются незамерзающие растворы, этого можно и не делать. Данные растворы являются промежуточным теплоносителем, который заполняет замкнутый контур, подключенный к испарителю.
Мини-чиллер Clint
Также в загородных домах используются чиллеры, в которых охлаждение конденсатора с вентилятором осуществляется воздушным образом. Устанавливают их, как правило, в подвале или в специальной пристройке. Забор воздуха, необходимого для осуществления охлаждения конденсатора, и его последующий выброс осуществляется через воздуховоды. Сам воздух перемещается благодаря центробежным вентиляторам с высоким напором.
Чиллеры с воздушным охлаждением с осевыми и центробежными вентиляторами
Чиллеры, в которых конденсатор с центробежными вентиляторами охлаждается воздухом, могут устанавливаться “скрыто”, что выгодно с эстетической точки зрения. Это позволяет убрать прибор от взора непрошеных гостей и глаз соседей. Также это позволяет эксплуатировать прибор круглосуточно (в режиме охлаждения), причем температура наружного воздуха совершенно не важна. Этот режим особенно нужен, если к чиллеру подключаются охладители холодильной камеры или, к примеру, винной комнаты. Однако нужно понимать, что дополнительное техническое помещение для холодильной машины, а также устройство вентиляционной сети - это немалые деньги, которые придется платить заказчику.
Для того чтобы вода циркулировала по системе, нужен специальный гидромодуль. Он интегрируется в систему и состоит из расширительного бака, насоса, запорной арматуры и устройств безопасности и управления. В конкретных случаях гидромодуль может быть дополнен аккумулирующим баком, с помощью которого поддерживается постоянная температура воды, подаваемая к фэнкойлам. При этом температура в доме не играет никакой роли. Гидромодуль для высокопроизводительных систем покупается отдельно. Однако в аппаратах, мощность которых не более 70 кВт, он представляет собой часть конструкции. Чиллеры уже со встроенным гидромодулем поступают заказчику и сразу же могут эксплуатироваться. После монтажа к ним только подключаются трубопроводы для холодо- и теплоносителя и подводится электропитание.
Преимущественно чиллеры комплектуются под конкретный случай, и именно поэтому их мощность, производительность и оснащение соответствуют предварительно проведенным расчетам. Тем не менее, поддержка нужных параметров воздуха в помещении предполагает согласование работы чиллера с температурными условиями и тепловой нагрузкой. Наиболее перспективное решение - это возможность регулировки частоты вращения ротора двигателя компрессора. В инверторных чиллерах эта функция предусмотрена. Инверторное управление исключает само понятие “пусковой ток”, ведь он при запуске никогда не превышает номинального. Как результат, ресурс чиллера возрастает, а проводка при этом совершенно не перегружается.
На данный момент в мире сотни компаний производят чиллеры. В России данные приборы поставляют на рынок следующие фирмы:
- Clint;
- Clivet;
- Rhoss;
- Aermec;
- RC Group;
- Carrier;
- CIAT;
- York;
- Airwell;
- Electrolux;
- Daikin;
- Blue Box;
- McQuay;
- Trane.
Что же касается стоимости, то цена чиллера холодопроизводительностью 40 кВ варьируется в диапазоне от 700 000 до 1 500 000 рублей.
Солдаты комфорта
Вентиляторные доводчики (известные как фэнкойлы) позволяют регулировать температуру в помещении, а также производят очистку воздуха в помещении, удаляя при этом большие частицы пыли и пух. Изготавливают их те же компании, которые производят чиллеры. Каждый киловатт производительности вентиляторного доводчика будет обходиться заказчику до 45 тыс. рублей. Однако на установочной мощности лучше не экономить, ведь более сильное устройство будет работать большую часть времени с малой скоростью вентилятора. В свою очередь, это обеспечит комфорт в помещении за счет снижения уровня шума.
Для установки под окнами, как правило, применяются напольные фэнкойлы. Они представляют собой узкие короба, которые либо опираются ножками на пол, либо закрепляются на стене. Также они могут устанавливаться под потолком. Напольные модели имеют обычно серебристый или белый цвет. Данный цвет является универсальным, что позволяет использовать приборы почти в любом интерьере.
Напольные фэнкойлы
Следующий популярный вариант – настенные модели. Визуально отличить их от внутренних блоков сплит-систем практически невозможно. Устанавливаются эти приборы на внутренних стенах помещения на высоте 2.5 м. Если в комнате есть подвесной потолок, над которым предусмотрено еще 450-500 мм пространства, то в данном случае уместна установка кассетной модели фэнкойла. Она будет равномерно раздавать воздух (холодный или теплый) в 4 или 2 стороны.
Настенный фэнкойл
Кассетный фэнкойл
Нередко в коттеджах применяются канальные модели, которые также называются бескорпусными. Они используются с целью скрытой установки. Их монтаж производится в вертикальном положении – у стен или под окнами, а также в запотолочном пространстве (эти монтируются горизонтально).
Скрытый монтаж канального фэнкойла
Фэнкойлы с климатизируемыми ареалами связывают присоединительные камеры или гибкие короткие воздуховоды. Выпуск этих воздуховодов закрывают вентиляционные решетки, которые подбираются в тон интерьеру.
Внутреннее наполнение данных приборов подбирается под определенную систему, при этом также учитываются пожелания заказчика. «Коттеджные модели» чаще всего укомплектованы лишь одним водяным теплообменником и представляют собой фэнкойлы для двухтрубных систем. Эти модели подключаются параллельно к трубопроводам, которые проложены через климатизируемые комнаты. По этим трубопроводам осуществляется циркуляция холодного или горячего теплоносителя. Его состояние зависит от температуры «за бортом». С целью обеспечения дополнительного подогрева воздуха используется электронагреватель. Он может производить нагрев практически при любой отрицательной температуре.
Элементы обвязки фэнкойла
Что касается фильтров, то они могут быть разными. Помимо сетчатых, фэнкойлы укомплектовываются угольными и пассивными электростатическими фильтрами. Также возможно использование ионизационных фильтров и бактерицидных ламп. Регулировка тепло- и холодоотдачи в большинстве случаев осуществляется благодаря ступенчатому изменению скорости вращения вентиляторов, а также расхода воды. Возможна и комбинация этих способов. С точки зрения комфорта именно этот подход является оптимальным. Пульт управления приборов, как и вся «начинка», подбирается под определенные задачи. Доступны простые модели пультов, а также пульты с микропроцессорным управлением. Он может быть установлен на корпусе самого прибора либо на стенке. С целью повышения уровня комфорта эксплуатации устройство может быть оснащено приемником ИК-сигнала, что позволит осуществлять управление дистанционно.
Вместе с фэнкойлами обогрев или охлаждение осуществляется с подачей воды в специальные змеевики из полимерных труб. Они спрятаны под поверхностью потолка и стен. В режиме охлаждения вода в трубах должна держать температуру +18С, что исключает возможность образования конденсата на поверхностях и, как следствие, порчу отделки.
Змеевики из полимерных труб
Заключение
Система «чиллер-фэнкойлы» - отнюдь не единственный вариант, который позволяет организовать климатизацию коттеджа. Перед выбором конечного варианта необходимо сравнить технико-экономические показатели многих приборов, и на их основании сделать окончательный выбор. С этим помогут справиться климатические компании, которые предложат разные варианты климатизации дома.
