Мастерская холода

Напольный фэнкойл Electrolux в холле загородного дома
Напольный фэнкойл Electrolux в холле загородного дома
В пору изнуряющего летнего зноя, когда столбик термометра поднимается выше сорокаградусной отметки, невыносимо жарко становится не только в городе, но и на лоне природы. Не всякое климатическое оборудование может справиться с задачей охлаждения сразу нескольких комнат загородного дома на «отлично». Одной из проверенных временем альтернатив фреоновым системам кондиционирования являются системы типа «чиллер — фэнкойлы».

Что получает застройщик?

По конструкции чиллер-фэнкойловая система похожа на систему водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Но главное предназначение чиллер-фэнкойловой установки — не обогрев, а охлаждение помещений. Холодильная машина — чиллер — охлаждает воду (или раствор гликоля) до температуры +7 °C. Затем с помощью циркуляционного насоса прохладный поток по системе труб подается в охлаждаемые помещения, где вода проходит через фэнкойлы, каждый из которых, по сути, представляет собой теплообменник с вентилятором и системой автоматики. Из фэнкойлов вода (или гликоль) по трубам возвращается обратно в чиллер, и цикл замыкается.

Фэнкойлы могут охлаждать и небольшие кладовки, и залы площадью более 100 м 2. Для этого весь заполняющий комнату воздух многократно прогоняется с помощью вентиляторов фэнкойлов вблизи холодных поверхностей их теплообменников.

Если подавать в фэнкойлы не холодную, а подогретую воду, их можно использовать в качестве отопительных приборов. Чиллер-фэнкойловые системы с реверсивными чиллерами, которые могут как охлаждать, так и нагревать воду, являются прямыми конкурентами систем автономного отопления коттеджа. В помещениях, отапливаемых фэнкойлами, тепла обычно хватает и в лютые холода даже при выключенных вентиляторах.

И все же в средней полосе России, а тем более в ее северных широтах, проектировщики предпочитают ставить в коттеджах параллельно с чиллер-фэнкойловой системой независимую систему водяного отопления с радиаторами, подключенную к котлу на метане или на дизельном топливе. Почему? Это обусловлено техническими и эксплуатационными ограничениями чиллеров, применяемых в коттеджном строительстве, ненадежностью электроснабжения поселков и рядом других соображений. В условиях России система отопления является системой жизнеобеспечения загородного дома, в то время как система охлаждения жилища нужна главным образом для повышения комфортности проживания.

Чиллеры с воздушным охлаждением с осевыми вентиляторами
Чиллеры с воздушным охлаждением с осевыми вентиляторами
Встречаются гибриды водяного отопления и чиллер-фэнкойловых установок. Радиаторы на одном из этажей или сразу во всем доме заменены фэнкойлами, монтируемыми в подоконных нишах. Летом фэнкойлы запитываются холодной водой от чиллера и охлаждают комнаты, а зимой наряду с радиаторами обогревают помещения, используя теплоноситель, поступающий из котельной. Смена режимов (охлаждение — нагрев) предполагает переключение ветви фэнкойлов с помощью соответствующих вентилей на подающем и обратном трубопроводах на питание от котла. Этот процесс часто автоматизируют.

В элитных загородных домах система «чиллер — фэнкойлы» часто интегрируется с приточной или с приточно-вытяжной вентиляционной установкой. К соответствующим теплообменникам в нужное время подводится холодная или нагретая вода от чиллера или котла, в результате чего осуществляется, соответственно, охлаждение или подогрев приточного воздуха, который затем по воздушным каналам подается непосредственно в комнаты или на вход в фэнкойлы, в дополнение к воздуху, вовлекаемому из помещений. Обогащенная уличной свежестью воздушная смесь, пройдя обработку в фэнкойлах, распределяется с помощью выходных направляющих аппаратов вентиляторных доводчиков.

Чиллер с воздушным охлаждением с центробежным вентилятором
Чиллер с воздушным охлаждением с центробежным вентилятором
Характерно, что прохладная вода, подготовленная в чиллере, может использоваться не только для нужд охлаждения жилых пространств. Потребителями холода могут стать винные комнаты, среднетемпературные холодильные камеры. В целях энергосбережения некоторые модели чиллеров оборудуются дополнительными теплообменниками, позволяющими утилизировать тепло, отведенное от охлаждаемых пространств, прежде чем оно будет сброшено в окружающую среду. Это сбереженное тепло может расходоваться на подогрев воды в закрытом или открытом бассейне, нагрев воды системы горячего водоснабжения и другие нужды.

Плюсы и минусы

Большинство из опрошенных нами экспертов склонно считать чиллер-фэнкойловые установки более экологически безопасными по сравнению с фреоновыми системами кондиционирования, в частности с мультизональными системами. Холодоносителем в чиллер-фэнкойловых системах является не фреон, а специально подготовленная вода или малотоксичный пропилен гликоль. Если эти жидкости и попадут в жилую комнату, то ничего страшного, скорее всего, не случится — в худшем случае пострадают невлагостойкое напольное покрытие, отделка.

При аварийной утечке значительного количества хладагента из проложенного по дому магистрального фреонопровода (например, вследствие его механического разрушения) отделка, скорее всего, не пострадает. Однако предел допустимой концентрации фреона в жилых комнатах может быть существенно превышен. Подобное событие маловероятно, но полностью исключать его возможность нельзя.

Схема чиллер-фэнкойловой установки, совмещенной с приточной вентиляцией загородного дома
Схема чиллер-фэнкойловой установки, совмещенной с приточной вентиляцией загородного дома
В случае утечки заправка фреоновой системы кондиционирования может обернуться для владельца загородного дома существенными материальными затратами. Ведь иногда хладагент необходимо полностью заменять даже при незначительных его потерях, скажем, в случае использования в системе кондиционирования фреона R407A. Стоит он, как известно, отнюдь не дешево. В чиллер-фэнкойловых системах обнаружить и устранить утечку воды почти всегда проще и дешевле.

Чиллер содержит в себе до нескольких килограммов фреона, но фреоновый контур у моделей, применяемых в системах кондиционирования загородных домов, расположен на улице или в техническом помещении, куда заглядывают только специалисты для сервисного обслуживания установки. То есть опасности загрязнения внутреннего воздуха жилой зоны фреоном нет, так как газ сосредоточен в потенциально безопасном для домочадцев месте.

Достоинством чиллер-фэнкойловых систем принято считать их масштабируемость. Количество кондиционируемых помещений в коттедже может варьироваться от 1 – 2 до десятков и сотен. Холодопроизводительность установки может быть ограничена мощностью электросети коттеджного поселка. Расстояние между чиллером и фэнкойлами также зависит от мощности насосов в системе, благодаря чему чиллер может быть размещен на чердаке, в подвале, на крыше и даже на участке, хоть в нескольких сотнях метров от дома.

Этот настенный фэнкойл трудно отличить от внутреннего настенного блока сплит-системы
Этот настенный фэнкойл трудно отличить от внутреннего настенного блока сплит-системы
Не следует забывать, что о монтаже чиллер-фэнкойловой системы необходимо задуматься еще на этапе проектирования загородного дома. Можно, конечно, внедрить ее и в уже готовый коттедж, но объем работ по штроблению стен, изготовлению проходов через перекрытия для прокладки труб может оказаться поистине впечатляющим. Если дом строится и заселяется не сразу, а по частям, оборудование в ряде случаев можно запустить в режиме частичной мощности, а по мере появления в доме новых обжитых ареалов оборудовать их дополнительными фэнкойлами, присовокупляя их к уже действующей системе.

Среди очевидных минусов систем типа «чиллер-фэнкойлы» отметим в первую очередь их высокую стоимость. Кроме того, энергопотребление чиллер-фэнкойловых установок обычно выше, чем у фреоновых мультизональных систем аналогичной мощности. Более существенными, скорее всего, окажутся и затраты на техническое обслуживание чиллеров и фэнкойлов, осуществляемое обычно хорошо подготовленными специалистами.

В числе эксплуатационных недостатков следует упомянуть инерционность чиллер-фэнкойловой системы: при желании охладить или нагреть воздух в помещении придется ждать дольше, чем в случае со сплит-системой. Трубопроводы, которые подключают фэнкойлы к чиллеру и отводят конденсат, образующийся при охлаждении, обычно приходится прятать в стены или за фальш-конструкции, что может доставить немало хлопот дизайнерам. Далее кратко остановимся на конструктивных особенностях чиллеров и фэнкойлов, применяемых при создании систем климатизации загородных домов.

Сердце холода

Мини-чиллер Rehau
Мини-чиллер Rehau
В практике коттеджного строительства наиболее широкое распространение получили чиллеры с воздушным охлаждением с осевыми вентиляторами. Такие устройства, как правило, устанавливаются вне отапливаемой зоны коттеджа. Модели мощностью до 10–15 кВт часто монтируют на кронштейнах, прикрепленных к стене, ну а более мощные аппараты чаще водружают на кровлю или на отдельный фундамент под навесом во дворе или в глухом уголке сада. До наступления холодов из испарителя установленного на улице чиллера следует слить воду.

Впрочем, двухконтурные схемы холодоснабжения с использованием незамерзающих растворов (пропиленгликоля) в качестве промежуточного теплоносителя, который заполняет подключенный к испарителю и проложенный через «улицу» и неотапливаемые помещения коттеджа замкнутый контур, позволяют этого не делать. В двухконтурных схемах контур фэнкойлов обычно заполнен водой, а теплообмен между ним и наружным контуром осуществляется через теплообменник, установленный в отапливаемом техническом помещении.

Применяются в загородных домах и чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора с центробежными вентиляторами. Ставят их в пристройке или в подвале. Забор воздуха для охлаждения конденсатора и его сброс в окружающую среду осуществляются по воздуховодам. Для перемещения воздуха применяются центробежные вентиляторы с высоким статическим напором для преодоления сопротивления сети воздуховодов.

Напольный фэнкойл Carrier в декоративном пластиковом корпусе
Напольный фэнкойл Carrier в декоративном пластиковом корпусе
Использование чиллеров с воздушным охлаждением конденсаторов с центробежными вентиляторами предполагает возможность «скрытой» установки, подальше от глаз соседей и непрошеных гостей, и возможность организации круглогодичной эксплуатации в режиме охлаждения при любых температурах наружного воздуха. В коттедже режим бывает востребован, например, когда к чиллеру подключены охладители винной комнаты и холодильной камеры. Впрочем, за дополнительные площади под техническое помещение для холодильной машины и строительство вентсети заказчику приходится платить немалые деньги.

Чтобы заставить воду циркулировать по системе, необходимо интегрировать в нее гидромодуль, состоящий из циркуляционного насоса, расширительного бака, запорной арматуры, а также устройств управления и безопасности. Часто гидромодуль дополняется аккумулирующим баком, который позволяет поддерживать постоянную температуру подаваемой к фэнкойлам воды, независимо от температуры в доме и, соответственно частоты остановок и пусков компрессора.

Эта модель вентиляторного доводчик фирмы Daikin закрепляется под потолком
Эта модель вентиляторного доводчик фирмы Daikin закрепляется под потолком
Для высокопроизводительных систем гидромодуль всегда приобретается как отдельное оборудование. А вот в аппаратах небольшой мощности (обычно до 50–70 кВт), используемых в коттеджах, он является частью конструкции. Чиллеры с гидромодулем поступают к заказчику полностью готовыми к эксплуатации — после установки к ним необходимо лишь подключить трубопроводы для тепло- и холодоносителя и подвести электропитание.

Чиллеры обычно комплектуются строго под конкретного заказчика. Поэтому их мощность и оснащение всегда точно соответствуют расчетным условиям эксплуатации на том или ином объекте. Однако поддержание необходимых параметров воздуха в кондиционируемых помещениях часто требует согласования работы чиллера с переменной тепловой нагрузкой и температурными условиями.

Одним из наиболее перспективных решений этой задачи является регулирование частоты вращения ротора двигателя компрессора. Данное решение предусмотрено в инверторных чиллерах. При инверторном управлении отсутствует само понятие пускового тока, ток при пуске не превышает номинального. В итоге проводка не перегружается, а ресурс чиллера возрастает.

Пульт ДУ
Пульт ДУ
Чиллеры производят сотни компаний. На российский рынок оборудование поставляют, к примеру, под торговыми марками Aermec, Airwell, Carrier, CIAT, Clivet, Daikin, McQuay, RC Group, Trane, York, Blue Box, Electrolux, Rhoss. Стоимость чиллера холодопроизводительностью 40 кВт для конечного потребителя составляет сегодня примерно от 700 тыс. до 1,6 млн рублей.

Солдаты комфорта

Фэнкойлы (вентиляторные доводчики) обеспечивают регулировку температуры в помещениях и очистку комнатного воздуха от крупнодисперсных загрязнений, таких как пыль или пух. Изготавливают их те же фирмы, которые производят и чиллеры. За каждый киловатт холодопроизводительности фэнкойла заказчику приходится платить до 45 тыс. рублей. И лучше не скупиться с установочной мощностью! Более мощный аппарат большую часть времени будет работать с минимальной скоростью вентилятора, и это, несомненно, приведет к улучшению шумового комфорта в помещениях.

Для открытой установки под окнами чаще всего используются напольные модели фэнкойлов, представляющие собой в общем случае узкий прямоугольный короб, опирающийся ножками на пол или закрепляемый на стене. Некоторые модификации могут также монтироваться под потолком. Цвет у напольных фэнкойлов, как правило, серебристый, белый или белый с оттенком слоновой кости.

Другой распространенный вариант — настенные модели. Внешне они почти неотличимы от внутренних блоков сплит-систем настенного типа. Монтируют настенные фэнкойлы на внутренних стенах помещений, на высоте примерно 2,5 м. При наличии в комнате подвесного потолка (гипсокартонного или типа «Армстронг»), над которым для фэнкойла найдется еще хотя бы 450–500 мм свободного пространства, можно установить квадратную или прямоугольную кассетную модель. Она будет равномерно раздавать прохладный или подогретый воздух в 2 или 4 стороны.

Канальный фэнкойл смонтирован за декоративным понижением потолка в гостиной
Канальный фэнкойл смонтирован за декоративным понижением потолка в гостиной
Очень часто в коттеджах используют канальные модели фэнкойлов, предназначенные для скрытой установки, так называемые бескорпусные модели. Монтируют эти устройства в вертикальном положении — под окнами, или у стен, за фальшконструкциями из гипсокартона (модели вертикальной установки), или же в запотолочном пространстве (аппараты, монтируемые горизонтально). С климатизируемыми ареалами фэнкойлы связывают присоединительные камеры из жести или короткие гибкие воздуховоды, выпуски которых закрывают подобранные в тон интерьера вентрешетки. Именно к канальным моделям через устанавливаемую у них на входе смесительную камеру чаще всего подводится свежий воздух от приточной установки для вентиляции комнат.

Внутреннее наполнение фэнкойлов, как и у чиллеров, подбирается под конкретную систему, с учетом пожеланий заказчика. Модели для коттеджей чаще всего комплектуются одним водяным теплообменником. Это так называемые фэнкойлы для двухтрубных систем. Такие приборы параллельно подключаются к проложенным через климатизируемые комнаты подающему и обратному трубопроводам, по которым в зависимости от температуры «за бортом» циркулирует холодный или горячий теплоноситель. Для дополнительного подогрева воздуха можно укомплектовать фэнкойлы электронагревателем, который работает на нагрев в любые холода.

Змеевики из труб смонтированы в конструкциях пола и стен. Летом по ним течет прохладная вода от чиллера, а зимой – нагретая вода из котельной
Змеевики из труб смонтированы в конструкциях пола и стен. Летом по ним течет прохладная вода от чиллера, а зимой – нагретая вода из котельной
Фильтры тоже могут быть разные. Помимо сетчатых фэнкойлы могут комплектоваться пассивными электростатическими и угольными фильтрами. Применяют в фэнкойлах и ионизационные фильтры, и бактерицидные лампы.

Регулирование холодо- и теплоотдачи фэнкойлов можно осуществлять ступенчатым (в большинстве случаев) изменением скорости вращения их вентиляторов или расхода воды, а также комбинируя эти способы. Именно такой подход следует считать оптимальным с точки зрения комфорта. Пульт управления фэнкойлом, как и всю его «начинку», так же можно подобрать под конкретные задачи: от простейшего до модели с микропроцессорным управлением, обеспечивающим программирование и самодиагностику устройства. Монтируется пульт либо на корпусе фэнкойла, либо на стене. Для повышения комфортности пользования можно оборудовать фэнкойлы приемниками ИК-сигналов, и тогда можно будет управлять климатом дистанционно.

Наряду с фэнкойлами охлаждение и обогрев помещений можно осуществлять, подавая воду в змеевики из полимерных труб, спрятанных под поверхностями стен и потолка. В режиме охлаждения температура воды в трубах должна поддерживаться на уровне +18 °C, чтобы не допустить образования конденсата на охлаждаемых поверхностях и порчи отделки.

Вместо заключения

Система «чиллер-фэнкойлы» — это не единственный вариант климатизации современного коттеджа. Прежде чем сделать окончательный выбор, логично провести сравнительный технико-экономический анализ нескольких возможных вариантов путем всестороннего сопоставления комплектов оборудования различных производителей и различного класса. В этом готовы помочь работающие на рынке климатические компании, которые с удовольствием выступят с предложениями по климатизации вашего загородного дома.

Материал предоставлен Творческой мастерской Владислава Балашова



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест