Принято считать, что вентиляция задействуется лишь во время летней духоты и беспощадного зноя. Между тем свежий воздух нужен человек круглый год; при этом он может быть не только охлажденным, но и подогретым. Особенно желателен теплый воздух в зимний период, а значит, имеет смысл поговорить об особенностях работы системы вентиляции в режиме нагрева.
Для начала уточним тему: в данном материале речь пойдет лишь о том вентиляционном оборудовании, которое поставляет в загородный дом свежий воздух с улицы и, соответственно, удаляет отработанный и засоренный воздух из помещения наружу.
В основном это системы приточно-вытяжной вентиляции, а также некоторые модели кондиционеров, в которых предусмотрен воздушный обмен с внешней средой. Просто подогревать воздух в помещениях, гоняя его по кругу, — тоже бывает необходимо, однако агрегаты для этого в этой статье мы не станем рассматривать.
Приточно-вытяжная вентиляция применяется в загородных домах, как в простых, так и в сложных вариантах. Вентиляция, состоящая из обычного вентилятора, врезанного в стену или окно, не относится к нашей теме, поскольку такая система никакого нагрева не производит. Более сложные механические системы приточно-вытяжной вентиляции состоят из блоков обработки воздуха, автоматики и вспомогательного оборудования — устройств для забора наружного воздуха, его транспортировки и распределения по помещениям, а также удаления за пределы жилой зоны рециркуляционного (побывавшего в помещениях) воздуха.
При выборе вентиляционного оборудования для загородного дома прежде всего необходимо обращать внимание на его экономичность. С целью сокращения потребления электроэнергии принято использовать блоки обработки, оснащенные рекуператором (теплоутилизатором), благодаря которому тепло воздуха, покидающего дом по каналам вытяжной вентиляции, передается свежему — приточному. Учитывая, что теплоизоляция современных домов выполнена на очень высоком уровне, доля тепла, идущего на подогрев вентиляционного воздуха, теперь составляет существенную часть затрат на отопление, которые в больших домах становятся одной из статей расходов. Для того чтобы меньше «топить улицу», используют системы с рекуперацией тепла, в которых поступающий в помещение холодный воздух в специальном теплообменнике нагревается уходящим из помещений наружу теплым воздухом. Эффективность подобных устройств такова, что позволяет снизить потери тепла в 5—10 раз.
Подогреть наружный воздух можно и более традиционным способом, например калорифером или каким-то другим нагревательным прибором, встроенным в систему приточно-вытяжной вентиляции. При этом вполне естественно совмещение этих двух функций — обычного подогрева и рекуперации, что и осуществляется в ряде модификаций таких систем. В таком случае удаляемый из помещения воздух проходит через рекуператор, передавая тепло приточному воздуху. Затем частично подогретый воздух проходит через нагреватель, где его температура перед подачей в помещение повышается до требуемой.
Если говорить о непосредственном конструктивном решении подобных агрегатов, то для загородных домов не очень большой площади вполне подходят компактные моноблочные приточные установки. При их разработке основное внимание уделялось минимизации размеров, что позволяет устанавливать их над подвесными потолками, на балконах, в санузлах и т. д. Снаружи остается лишь компактный блок автоматики размером с пульт дистанционного управления телевизором. Моноблочные установки производительностью до 500 кубических метров в час оснащены немецкими вентиляционными агрегатами и шведскими регуляторами температуры. Другой особенностью установки является система автопродувки нагревательных элементов, не допускающая перегрева последних при работе на низких скоростях. Отметим, что такие моноблочные системы применяются в России уже 10 лет и зарекомендовали себя как надежные и безотказные. Хотя справедливости ради надо заметить, что такого рода оборудование может выступать лишь дополнением к системе отопления, но не его альтернативой.
Какую-то часть (процентов 10—20) наружного воздуха в помещение могут поставлять хорошо знакомые оконные кондиционеры. Нынче они не очень популярны, поскольку оконный кондиционер — это довольно габаритный ящик, который портит вид помещения, серьезно уменьшает площадь остекления, а также имеет строго фиксированный размер, и если вы, не дай бог, неточно измерили ширину оконного проема и «промахнулись», считайте, что оборудование приобретено зря. Тем не менее, это оборудование следует упомянуть, поскольку некоторые модели предусматривают возможность работы не только на охлаждение, но и на подогрев воздуха. И если уж вы решили вставить в окно такой «гроб», то позаботьтесь хотя бы о его двойном назначении, то есть обязательно убедитесь при покупке, что кондиционер способен работать в том числе и на разогрев воздуха. Если же здесь все в порядке, то не надо делать другой ошибки, а именно: загораживать установленный кондиционер плотными шторами или жалюзи. В этом случае вполне работоспособный и добросовестно пыхтящий агрегат будет генерировать тепло не в комнате, а в небольшом пространстве между шторой и оконным стеклом.
Впрочем, такой кондиционер способен лишь отчасти согреть вас в зимнюю стужу, систему отопления он не может заменить. Более серьезное оборудование — это канальные кондиционеры, поставляющие 30 и более процентов свежего воздуха, который может в том числе и подогреваться. Этот воздух засасывается с улицы осевым вентилятором, проходит через теплообменник и, если на дворе холодно, в нагретом виде подается в помещения. Разновидностей такого оборудования очень много, причем часть агрегатов имеет функцию «теплый пуск», исключающую поступление холодного воздуха в помещение сразу после начала работы кондиционера. Дело в том, что режим нагрева не может быть включен мгновенно, и в первые секунды работы вентилятор засасывает немалое количество ледяного воздуха с улицы.
Канальные кондиционеры на наш рынок поставляют известные фирмы: «LG», «Toshiba», «Samsung», «Panasonic» и т. д. Соревнуясь друг с другом, они наделяют свои кондиционеры такими функциями, как устранение запаха, дезодорация помещения, бесшумное функционирование внешнего блока, автоматическое переключение режимов или, допустим, индивидуальная настройка воздушного потока. Большинство моделей предусматривает также работу в режиме нагрева, причем на это может тратиться до нескольких киловатт.
Так, может, канальные кондиционеры могут стать альтернативой системе отопления? Увы, и они не могут. Даже самые продвинутые производители позиционируют такую функцию как вспомогательную. Конечно, если температура «за бортом» положительная, но при этом есть желание поднять градус в помещениях, вполне можно задействовать такого рода оборудование — вместо того же электрообогревателя. Этот прибор, потребляя 1 кВт, производит тепла столько же — 1 кВт, в то время как канальный кондиционер, затрачивая 1 кВт электроэнергии, выдает около 3 кВт тепла. Столь высокая производительность (и экономичность, соответственно) связана с тем, что канальный кондиционер не тратит всю потребляемую энергию на выработку тепла, в режиме нагрева он переносит тепло с улицы в помещения, добавляя несколько градусов, так сказать, от себя лично. В итоге он функционирует в более экономичном режиме.
Однако и главный недостаток тут тоже очевиден, ведь чем холоднее за окном, тем ниже производительность кондиционера. При температуре ниже 0 градусов по Цельсию (а именно тогда нужнее всего обогрев) ни о какой экономии речи уже не идет — в этом случае большинство кондиционеров вообще лучше не включать. Особняком здесь стоят кондиционеры со встроенным ТЭНом — они гарантированно подают теплый воздух при любой уличной температуре. Однако следует учесть, что такое оборудование по производительности в точности соответствует электрическому нагревателю: киловатт затратил, киловатт получил на выходе.
Возможен и другой вариант — приобретение кондиционера, специально адаптированного для условий российской зимы. Среди адаптированных кондиционеров, оптимальных по соотношению «цена — качество», стоит отметить кондиционеры серии СР компании «DeLonghi». Их адаптация основана на применении уникальной системы управления «NO FROST», которая не допускает образования льда на внешнем блоке. Микропроцессор включает режим разморозки при возможном образовании инея, а не после появления ледяной корки, когда энергия понадобится еще и на таяние льда. Автоматическая регулировка скорости вентилятора внешнего блока позволяет сохранить характеристики работы кондиционера при низких температурах (эффективная работа кондиционера обеспечивается при температуре до —20°С).
В общем, очевидно, что применение самого современного вентиляционного оборудования не избавляет от необходимости устанавливать систему отопления в загородном доме. Возьмем те же тепловые насосы — теперь многие говорят о том, как они эффективны в системах отопления и экологически безвредны.
Что правда, то правда — ущерба окружающей среде тепловые насосы практически не наносят, и в том числе поэтому так быстро завоевывают рынок в цивилизованных странах, где проблеме защиты окружающей среды уделяют большое внимание. Как известно, эти «насосы» (название условное) в основном используются для отопления индивидуальных загородных домов или других зданий: гостиниц, мотелей, складов и т. д. Принцип их работы известен уже более 20 лет и основан на смене агрегатных состояний рабочего тела. А источником тепла служат либо недра земли, либо какой-то водоем — словом, дармовая энергия природы.
Однако мало кто знает, что тепловой насос может быть использован и в системе вентиляции. При этом приточно-вытяжная система, подключенная совместно с тепловым насосом, может работать в режиме нагрева помещения и таким образом частично отапливать помещение. Способна ли она это делать в полном объеме? К сожалению, нет: тепловой насос полномасштабно отапливает дом не нагретым воздухом, а через жидкий теплоноситель, то есть работая в режиме нормальной системы отопления.
И все же, как утверждают некоторые специалисты, системы вентиляции и кондиционирования, являющиеся альтернативой отопительным, в последние годы появились. Основу их составляют агрегаты с непривычными названиями: чиллер и фанкойл. Система кондиционирования «чиллер-фанкойл» отличается от других тем, что между наружным и внутренними блоками циркулирует вода (или незамерзающая жидкость). Чиллер представляет собой фреоновый кондиционер, через испаритель которого проходит не охлаждаемый воздух, а теплоноситель — вода, при необходимости не только охлаждаемая чиллером, но и подогреваемая, причем довольно эффективно. Далее нагретый теплоноситель поступает по системе теплоизолированных трубопроводов к фанкойлам. Фанкойлы, или вентиляторные доводчики, — это теплообменники с вентиляторами, они забирают тепло от теплоносителя и нагревают помещение.
Такого рода современные системы избавляют дом от необходимости установки отдельной системы отопления, которая просто интегрирована в систему кондиционирования. Как правило, все оборудование монтируется в помещении котельной, откуда вода (нагретая или охлажденная) подается в дом. Фанкойлы столь же разнообразны по исполнению, как и внутренние блоки кондиционеров, и выполняют те же функции, причем круглый год.