Современные коттеджи оснащаются надежными и высокоэффективными системами вентиляции, стоимость которых зачастую оказывается достаточно высокой. Чем обусловлены такие затраты? Какую вентиляционную систему установить в собственном доме?
Система жизнеобеспечения
Вентиляционная система — одна из важнейших в современном доме. Если она действует совместно с системами отопления и кондиционирования воздуха, то в течение всего года в помещениях поддерживается наиболее благоприятный и комфортный микроклимат. Летом для подавляющего большинства людей оптимальны температура 22—24°С, относительная влажность 30—60%, подвижность воздушной массы не более 0,2 м/с. Зимой эти показатели равны соответственно 20—22°С, 30—45% и 0,1—0,15 м/с.
Если же система кондиционирования отсутствует, то системы вентиляции и отопления гарантируют допустимые, то есть лишь необходимые параметры воздуха. Например, в холодное время года температура должна находиться в пределах 18—24°С, допустимая относительная влажность не опускаться ниже 30%, а скорость движения воздушных масс ограничена значением 0,2 м/с.
Подготовка воздуха в коттедже, непосредственно выполняемая системой вентиляции, заключается в обеспечении требуемой температуры поступающего в дом свежего воздуха и в поддержании на приемлемом уровне концентрации вредных веществ. Чаще всего это запахи кухни, продукты сгорания масла, газа, керосина, угля, дым от сигарет. Кроме того, окружающие нас предметы (бытовая техника, мебель из ДСП, влажные ковровые покрытия, различные строительные и отделочные материалы и пр.) выделяют небезопасные для здоровья химические элементы. Да и каждый домочадец за час выделяет из легких в воздух около 16 кубических дециметров углекислого газа.
Ни одна бытовая система фильтрации или кондиционирования, которая не способна подавать в дом свежий воздух, не в силах вернуть ему живительную и благотворную силу. Нормы подачи свежего воздуха установлены как российскими нормативными документами, так и стандартами других стран.
Тип системы и качество жизни
Испокон веку в загородных домах обходились простыми, не потребляющими электрической энергии системами естественной вентиляции. Вытяжка возникала за счет разности температур наружного воздуха и воздуха в помещении, изменения давления в зависимости от высоты здания и вследствие действия ветра. Воздух, удаляемый из комнат, возмещался за счет уличного, поступавшего через неплотности в стыках стен, щели в окнах и т.п. К сожалению, естественная вентиляция сильно зависела от внешних условий и зачастую оказывалась неэффективной.
После того, как в строительстве начали широко применять герметичные стеклопакеты и монолитный бетон, обустроить в коттедже комфортную систему естественной вентиляции стало практически невозможно. Современные дома похожи на герметичные сосуды, не пропускающие внутрь себя ни глотка свежего воздуха. Если летом еще можно было проветрить помещения с помощью открытого окна или специальной вентиляционной форточки, то зимой нельзя проветрить дом и при этом не простудить детей.
Чтобы в жилище вновь стал поступать свежий воздух, загородные коттеджи стали оборудовать искусственными (механическими) системами приточно-вытяжной вентиляции.
Берегите воздух!
Система механической приточно-вытяжной вентиляции, как правило, состоит из блоков обработки воздуха и автоматики, а также 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. Если вентиляционная система не оборудована специальным энергосберегающим оборудованием, то она может потреблять до 60% энергии, предназначенной для всех инженерных систем коттеджа. В общем перечне затрат на покупку и поддержание вентиляционной системы в рабочем состоянии в течение всего периода ее работоспособности расходы на потребляемую электроэнергию могут превышать 80%. Поэтому при выборе вентиляционного оборудования первым делом необходимо обращать внимание на его экономичность.
С целью минимизации энергопотребления принято использовать блоки обработки, оснащенные рекуператором (теплоутилизатором), благодаря которому тепло или холод воздуха, покидающего дом по каналам вытяжной вентиляции, передается свежему приточному. Не использовать энергию покидающего дом воздуха при более низкой или при более высокой температуре приточного — значит в буквальном смысле тратить деньги на отопление или охлаждение улицы.
Следует отметить, что блоки обработки воздуха с рекуператором тепла прекрасно подходят для использования в коттеджах. Модуль имеет относительно небольшие габариты, что важно при выборе места для его установки. Для размещения вентиляционного оборудования в коттедже, как правило, не предусматривается специального помещения, и оборудование приходится располагать на чердаке, в подвале или в прихожей над подвесным потолком. Установка, подключение и наладка блока не сопряжены с какими-либо проблемами. Электрическая мощность установки, как правило, не перегружает проводку загородного дома. В блоках, размещенных близи от жилой зоны, могут быть использованы малошумные вентиляторы.
На перекрестке тепла и холода
В нашей стране в системах вентиляции коттеджей сегодня преимущественно используют блоки обработки воздуха с пластинчатыми перекрестно-точными рекуператорами тепла (для обслуживания как одного, так и нескольких помещений). “Сердце” блока — теплообменник, в котором удаляемый из помещения воздух обменивается энергией с подаваемым свежим воздухом, делают из алюминиевых или стальных пластин, защищенных от коррозии гальваническим покрытием, или из полипропилена. Помимо теплообменника в корпусе блока обработки устанавливают приточный и вытяжной вентиляторы (в большинстве моделей — два вентилятора, однако иногда их количество определяется количеством вентилируемых помещений), фильтры, обеспечивающие очистку воздуха от пыли, электронагреватель, который необходим для дополнительного подогрева приточного воздуха в холодное время года, и другие элементы.
Почти все модификации блоков обработки воздуха с пластинчатыми рекуператорами поддерживают температуру поступающего в помещения воздуха с помощью системы автоматического регулирования мощности нагревателей. Максимальная мощность электронагревателей обычно невелика, поэтому подключать их можно даже к относительно маломощной проводке загородного дома. Как правило, температура контролируется по показаниям датчика, установленного на пути потока подаваемого в помещения воздуха.
Практически все солидные компании-производители локальных систем с пластинчатыми рекуператорами тепла оснащают оборудование надежной и безопасной системой защиты. В состав минимального “защитного комплекта” входят силовые предохранители, схема защиты обмоток вентиляторов от перегрева и термостат перегрева электронагревателей. Необходим и противопожарный термостат, который обесточит все электрооборудование (до выяснения и устранения причины, вызвавшей неисправности).
Важно отметить, что использование локальных вентиляционных установок с пластинчатыми рекуператорами позволяет снизить эксплуатационные затраты на вентиляцию помещений в теплое время года на 10—50% и более (при температуре окружающего воздуха выше 0°С). Однако, если температура наружного воздуха опускается ниже нуля, эффективность работы пластинчатого рекуператора тепла падает, так как подаваемый в помещения воздух требует дополнительного подогрева. Когда мощности электронагревателей становится недостаточно, теплообменник рекуператора начинает обмерзать. Из-за этого зимой (как правило, в сильные холода) большая часть свежего воздуха подается в помещения по специальному обводному каналу, без сохранения энергии.
Чудо-колесо
Блоки обработки воздуха с роторными рекуператорами тепла идеально подходят для эксплуатации в суровых климатических условиях России. Они могут вентилировать коттеджи практически любого размера. Согласно расчетам, важнейшая характеристика этого оборудования — коэффициент полезного действия (КПД) — при равных расходах приточного и вытяжного воздуха может достигать 85%! Столь высокое значение КПД обусловлено использованием вращающегося ротора-рекуператора, который представляет собой короткий цилиндр со множеством воздушных каналов, образованных поочередно навитыми друг на друга плоскими и гофрированными алюминиевыми лентами. Они скрепляются с помощью клея или шпилек либо по весьма перспективному методу “канавка — каблук”. Ротор вращается в потоках приточного и вытяжного воздуха, благодаря чему через одни и те же ячейки проходит то теплый, то холодный воздух. Ячейки, соответственно, то нагреваются, то охлаждаются, в результате тепло или холод переносится от одного воздушного потока к другому.
В коттеджах чаще всего ставят установки со стандартными роторами — они применяются для комфортной вентиляции. Впрочем, существуют и модели с так называемыми гигроскопическими роторами — их используют, когда требуется осушать воздух в помещении. В коттеджах, расположенных в приморской полосе, лучше всего ставить блоки обработки воздуха, в которых установлены роторы с улучшенной антикоррозийной защитой.
По сравнению с поставляемыми на наш рынок блоками обработки воздуха с пластинчатыми рекуператорами, агрегаты с роторными рекуператорами, как правило, более совершенны и многофункциональны. При необходимости установка может быть оборудована водяными калориферами, предназначенными для дополнительного подогрева, а также фреоновым испарителем для охлаждения поступающего в помещения воздуха. Если в южных регионах России штатная система отопления здания достаточно надежна и обеспечивает избыток тепла в помещениях, то дополнительного подогрева поступающего в помещения воздуха зачастую не требуется. Когда температура наружного воздуха понижается до значения, при котором эффективность вращающегося теплообменника становится недостаточной, а дополнительный подогрев не предусмотрен, автоматика плавно уменьшает расход приточного воздуха, и теплообменник обеспечивает заданную температуру потока.
Вообще, если говорить об автоматике блоков, то следует в первую очередь отметить ее универсальность и удобство использования. Она управляет работой вращающегося теплообменника и позволяет с высокой точностью регулировать температуру воздуха в приточных и вытяжных воздуховодах, а также в самом помещении, регулировать расход воздуха, реагировать на повышение концентрации в помещении углекислого газа и др. Время работы оборудования может быть расписано “по секундам” с помощью многофункциональных таймеров.
Настройка, контроль, поиск ошибок в наиболее совершенных моделях осуществляются с помощью встроенного компьютера путем выбора тех или иных значений в различных меню и подменю. Характер неисправностей поясняется пользователю доступным языком с помощью системы самодиагностики. Некоторыми установками с роторным рекуператором тепла можно управлять посредством мобильного телефона, поддерживающего WAP-протокол.
Путями воздушных масс
Создание современной энергоэффективной и комфортной вентиляционной системы коттеджа отнюдь не исчерпывается выбором блока обработки воздуха. Важно правильно подобрать и вспомогательное оборудование, без которого свежий воздух не сможет попасть в обслуживаемые помещения, а отработанный, рециркуляционный, не покинет дом.
Воздухоприемные и воздуховыводящие устройства в системах механической вентиляции коттеджей выполняют в виде отверстий в стенах, закрытых специальными решетками, или, реже, в виде отдельно стоящих шахт. Их расположение и конструкция выбираются с учетом чистоты забираемого воздуха и соответствия общему стилю коттеджа. Главное, чтобы воздухоприемные устройства не располагались вблизи источников загрязнения воздуха (например, рядом с дымовой трубой, кухней и т.п.).
Чтобы уберечь дом от поступления через вентиляционные каналы холодного наружного воздуха, зимой при неработающей вентиляции воздухоприемные и воздуховыбросные устройства следует оборудовать утепленными клапанами с ручным и механическим приводом. Если для местности, где расположен коттедж, характерна суровая зима, то клапаны снабжаются системой электроподогрева, чтобы предохранить их створки от промерзания. Наружные стенки вытяжных каналов необходимо надежно утеплить во избежание конденсации водяных паров из удаляемого влажного воздуха и образования наледей.
Воздуховоды, по которым транспортируется вентиляционный воздух, должны иметь тепло- и звукоизоляцию. Она необходима для снижения непродуктивных потерь тепла и обеспечения тишины в доме. При этом в коттеджах могут применяться воздуховоды как круглого, так и прямоугольного сечения. Металлические воздуховоды обычно имеют круглое сечение внутренним диаметром 100—200 мм; прямоугольные воздуховоды изготовляют в виде коробов размерами от 100х150 мм до 3200х4000 мм. Все чаще в коттеджах используют спирально-навивные металлические воздуховоды и пластмассовые воздуховоды, противостоящие коррозии (из винипласта, полиизобутилена и др.).
Для устранения аэродинамического шума в системах приточно-вытяжной вентиляции применяются глушители, принцип действия которых основан на превращении звуковой энергии в тепловую вследствие трения. Обычно они устанавливаются непосредственно за блоком обработки воздуха. По конструкции глушители разделяются на трубчатые, сотовые, пластинчатые и камерные. Воздух, проходя через перфорированные воздуховоды или каналы, обтекает звукопоглощающий материал, например, мягкие маты из супертонкого стекловолокна (СТВ), полужесткие плиты из стекловолокна (ЦФД). Толщина звукопоглощающего слоя составляет 100 мм в трубчатых и сотовых глушителях, 100—400 мм — в пластинчатых.
Чтобы воздух без проблем поступал в дом и так же легко отводился за его пределы, выходящие в обслуживаемые помещения окончания воздуховодов закрывают специальными воздухораспределительными и воздухозаборными устройствами. Их оформление, безусловно, должно соответствовать интерьеру помещения, однако применяемые для этого воздухораспределительные устройства не должны уменьшать сечение воздуховодов более чем на 40%.
Наряду с простейшими решетками в коттеджах используют и более сложные конструкции воздухораспределителей, обеспечивающих вертикальную, горизонтальную и наклонную подачу воздуха. В помещениях небольшой высоты (до 5 м) воздух может распределяться через перфорированные панели, вмонтированные в потолок. В этом случае достигается нормативная подвижность воздуха в рабочей зоне при большой кратности воздухообмена. Перфорированные отверстия делаются диаметром от 2 до 10 мм, суммарная их площадь очень мала и не превышает 10% от всей площади панели.
