CC BY
6А.Ю. Морозов, М.Г. Осипова
ВЫБОР СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЖИЛОГО ДОМА
В статье рассматриваются основные типы кондиционирования и приточно-вытяжной вентиляции для индивидуального жилого дома.
Ключевые слова: микроклимат, приточно-вытяжная вентиляция. кондиционирование.
Современное индивидуальное жилищное строительство значительно отличается от того, что было 15-20 лет назад. В домах, построенных в тот период и ранее вентиляция осуществлялась естественным путем за счет движения воздуха, вызванного разностью температур, путем инфильтрации через окна, неплотности дверей и элементов конструкции дома. Современные индивидуальные жилые дома строятся с учетом современных норм по энергоэффективности, т.е. с применением теплоизоляционных материалов в стенах и кровле, практически исключающих неплотности; в качестве окон используются стеклопакеты; в качестве дверей - герметичные дверные конструкции. Таким образом, дома, построенные с учетом современных требований шумоизоляции и теплосбережению, представляют собой почти герметичную конструкцию, в которой естественная вентиляция крайне затруднена. При отсутствии вентиляции происходит застой воздуха в помещениях, в них скапливаются вредные вещества, повышается влажность в санузлах, совокупность этих факторов оказывает на здоровье человека неблагоприятное влияние. Для решения этой проблемы необходимо оборудовать индивидуальные жилые дома системами приточно-вытяжной вентиляции, самостоятельными или совмещенными с кондиционированием воздуха.
При разработке проекта вентиляции и кондиционирования индивидуального жилого дома и перед проектировщиком, и перед заказчиком стоит очевидный вопрос, что лучше: установка нескольких кондиционеров типа «сплит» и отдельной системы приточно-вытяжной вентиляции, или установка единой системы вентиляции с центральным кондиционером? И первый и второй вариант позволят обеспечить необходимые климатические показатели в доме, однако, по затратам и реализации обеспечения необходимого микроклимата будут отличаться.
Первая система, при установке сплит-кондиционеров, позволяет поддерживать разную температуру воздуха в кондиционируемых помещениях, но это и более затратный вариант, т.к. в каждой кондиционируемой комнате должен быть свой внутренний блок кондиционера. При этом следует учитывать, что в мультисплит-системах на один внешний блок можно повесить как правило не более четырех внутренних, соответственно в двухэтажном доме, таких блоков должно быть минимум два. Также на качество охлаждения непосредственное влияние оказывает протяженность трасс хладоагента, длинные трассы снижают эффективность охлаждения, поэтому количество наружных блоков может увеличиваться. Большое количество наружных и внутренних блоков создаст необходимость в резервировании достаточной электрической мощности для электропитания. Выходом из такой ситуации может стать УЯУ система кондиционирования, в которой на один наружный блок можно подключить более десяти внутренних, а большие расстояния от наружного до внутренних блоков не критичны. Технически это самая совершенная система кондиционирования на сегодняшний день. Однако, для двухэтажного индивидуального жилого дома, такая система, относящаяся к классу промышленных, будет очень дорогой и малоэффективной.
Еще одним вариантом реализации решения местного охлаждения в доме и центральной вентиляции может стать использование чиллер-фанкойлов. В такой системе кондиционирования тоже один внешний холодильный агрегат, который с помощью компрессора на фреоне охлаждает воду, подающуюся насосом в фанкойлы, расположенные в помещениях, а фанкойлы, в свою очередь, охлаждают воздух, прокачивая его через себя. Такая система очень эффективна и при отоплении, т.к. в зимний период в фанкойлы, укомплектованные дополнительным теплообменником, можно подавать теплоноситель и таким образом поддерживать необходимую температуру.
© А.Ю. Морозов, М.Г. Осипова, 2023.
Научный руководитель: Угорова Светлана Вениаминовна - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
Каждое из этих решений требует наличие централизованной вентиляции, т.к. оптимальный комфорт поддерживает не только отопления или охлаждение, но и наличие свежего воздуха, содержащего в своем составе кислород, в пропорциях, необходимых для нормального дыхания.
Приточно-вытяжная система вентиляции с центральным кондиционером позволяет поддерживать единую температуру для всего дома, несущественно отличающуюся по помещениям. Одна и та же система используется для вентиляции и кондиционирования. Некоторые регулировки по отдельным помещениям возможны за счет изменения расхода воздуха в конкретном помещении. В простом варианте это делается регулировкой клапанов на вентиляционных решетках в помещении. Поскольку энергоемкость воздуха невелика, объем воздуха, подаваемый в помещения, должен быть достаточен для поддержания необходимой температуры. Зато установленная электрическая мощность и расходы на эксплуатацию такой системы ниже, как и стоимость системы в целом. Внешний блок кондиционирования у такой системы будет больше, чем у обычного сплит-кондиционера, но зато он один и его мощность в несколько раз меньше суммарной мощности сплит-кондиционеров на тот же объем помещений. При этом не следует забывать, что в комплектных системах приточно-вытяжной вентиляции с центральным кондиционированием единый блок управления и автоматики. Температура воздуха и его количество, подаваемое в помещения, могут регулироваться, как с пульта управления, так и автоматически, т.е. в данном случае кондиционирование и вентиляция работают согласованно.
Сравнивая варианты с отдельной системой приточно-вытяжной вентиляции с системой кондиционирования и систему приточно-вытяжной вентиляции с центральным кондиционером следует отметить, что первый тип системы, для экономии в большей степени использует рециркуляционный воздух с частичным подмесом свежего, а вторая система - прямоточная без рециркуляции, при этом дешевле по затратам.
И первый и второй тип системы вентиляции и кондиционирования воздуха в индивидуальном жилом доме для экономии позволяет работать в режиме рекуперации, т.е. с использованием тепловой энергии, запасенной в удаляемом из помещения воздухе, для обогрева или охлаждения поступающего приточного воздуха. Рекуперация происходит в теплообменнике приточно-вытяжной системы вентиляции. При этом приточный и вытяжной воздух не смешиваются. В простых системах вентиляции вытяжной воздух просто выбрасывается на улицу. В холодный период года это увеличивает затраты на отопление, а летом — на кондиционирование. Системы с рекуперацией имеют эффективность использования тепла до 85% и позволяют значительно экономить на эксплуатационных расходах. Конечно, часто первоначальные затраты на систему с рекуперацией выше, несмотря на более низкую установленную мощность оборудования, но зато потом эксплуатация не только системы вентиляции и кондиционирования, но и системы отопления обойдется дешевле. Экономия может достигать до 20 раз по сравнению с системами без рекуперации. В комплектных системах приточно-вытяжной вентиляции предусмотрен блок рекуперации с автоматикой.
Таким образом, при строительстве индивидуального жилого дома для обеспечения микроклимата можно решить вопрос вентиляции и кондиционирования, как установкой нескольких кондиционеров типа «сплит» и отдельной системы приточно-вытяжной вентиляции, так и установкой единой системы вентиляции с центральным кондиционером. И в первом, и во втором варианте системы обеспечат требуемый микроклимат в помещениях, однако стоимость оборудования и объем потребляемых энергоресурсов в первом варианте будет выше, что компенсируется более широким диапазоном температур в различных помещениях жилого дома.
Библиографический список:
1.Вентиляция в доме: естественная и искусственная - требования, разновидности и особенности [Электронный ресурс]: - Режим доступа: https://m-strana.ru/articles/ventilyatsiya-v-dome/
2Дентральные кондиционеры [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
https://www.airventilation.ru/TSentralnye-kondicionery.htm.
3.Как выбрать сплит систему в квартиру и в дом [Электронный ресурс]: - Режим доступа: https://sovet-ingenera.com/vent/cond/kak-vybrat-split-sistemu-v-kvartiru.html.
МОРОЗОВ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ - магистрант, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
ОСИПОВА МАРИЯ ГЕННАДЬЕВНА - ведущий инженер по системам теплогазоснабжения и вентиляции ГУП Владимирской области - Головной проектный институт «Владимиргражданпроект», Россия.
