Бурное развитие жилищного строительства в России в последние годы и появление принципиально новых объектов: современных элитных квартир со свободной планировкой и малоэтажных коттеджей - ставит перед разработчиками инженерных систем здания нетрадиционные задачи. Представить себе современное элитное жилье без системы кондиционирования невозможно, поэтому в этой сфере ведется постоянный поиск концептуальных решений, отвечающих растущим и разнообразным требованиям заказчиков. Именно широкий спектр этих требований, порой уникальных и противоречивых, заставляет инженера искать оборудование систем кондиционирования с обширными и одновременно гибкими возможностями.
Сравним характеристики современных объектов и предлагаемого оборудования.
Сегодня площадь элитной квартиры, как правило, находится в пределах 150-500 м2, площадь загородного дома - 200-1000 м2. Количество помещений колеблется от четырех до девяти, а иногда и больше. Площадь кондиционируемых помещений обычно составляет 50-60% общей площади здания. При типичных для жилых помещений удельных тепловых нагрузках 60-100 Вт/м2, требуемая холодопроизводительность системы кондиционирования находится в диапазоне от 7 до 25 кВт.
Такому уровню холодопроизводительности соответствуют достаточно мощные фреоновые мультисистемы, к которым относятся супермульти- или мини-VRF-, а для особо крупных - полноразмерные VRF-системы.
В элитном жилье предпочитают использовать фреоновые системы, которые, в отличие от водяных систем, способны на более точное поддержание заданных параметров при лучшей динамике и, кроме того, отличаются большей экономичностью. Популярность фреоновых систем объясняется также и тем, что они в полной мере соответствуют типичным требованиям заказчиков:
- независимое индивидуальное поддержание комфортных параметров в каждом помещении;
- компактность системы;
- экономичность в эксплуатации;
- удобство управления.
В таблице 1 приведены характеристики оборудования, предлагаемого для комфортного кондиционирования элитных квартир и небольших загородных домов.
Если кондиционируемый объект имеет значительную площадь, то применяются системы с большими возможностями (табл. 2). Кондиционирование осуществляется с помощью одной или нескольких фреоновых систем, объединенных единой централизованной системой управления.
Примером такого объекта является коттедж, построенный в Новокузнецке (рис. 1).
Немаловажно, что фреоновые системы подразумевают использование широкого ассортимента внутренних блоков, различающихся как по типу, так и по номинальной холодопроизводительности. В настоящее время среди них наиболее востребованы канальные и настенные блоки, поскольку первые меньше прочих нарушают интерьер помещений, а вторые универсальны, не требуют дополнительных подшивных потолков и часто применяются при реконструкции помещений.
Для квартир в многоэтажных домах очень важны значение допустимой длины трассы и величина перепада высот между наружным и внутренними блоками. На сегодняшний день стандартными значениями для мультисистем стали длина трассы до 70м и перепад высот до 30м. В этих условиях наружный блок можно вынести на дворовый фасад здания или поднять на крышу, преодолев 6-8 этажей. Для VRF-систем эти параметры существенно выше - длина трассы до 165м, а перепад высот до 90м.
При проектировании систем кондиционирования коттеджей часто стремятся разместить наружные блоки во дворе подальше от стен, тем самым снижая уровень шума в здании и сохраняя архитектурный облик его фасада. Зачастую именно требование минимизации воздействия инженерных систем на архитектуру здания определяет выбор между мульти-сплит-системой и VRF-системой в пользу последней.
Особенностью эксплуатации элитного жилья, по сравнению с офисными помещениями, в которых традиционно устанавливаются фреоновые системы, является многорежимность работы системы кондиционирования. Помещения в элитном жилье могут кондиционироваться как в основном, рабочем, так и в дежурном режиме. Дежурный режим служит для поддержания температурно-влажностных параметров воздуха в пустом помещении с целью сохранения мебели, картин, паркета. Рабочий режим не отличается по параметрам воздуха от дежурного режима, но обеспечивает увеличенный воздухообмен в помещении в случае присутствия там людей и связанными с этим дополнительными тепло- и влаговыделениями.
Существует несколько рабочих режимов с разными внутренними нагрузками для различных климатических условий. При подборе оборудования базовым для расчетов служит самый <напряженный> режим. При этом выбранное оборудование должно нормально работать и при менее интенсивных нагрузках, быть легким и удобным в управлении. А поскольку иногда приходится управлять одновременно несколькими блоками в нескольких помещениях, возникает необходимость централизации функции управления.
Возможности централизации управления сплит-системами и традиционными мульти-сплит-системами ограничены: определенные трудности возникают с изменением режимов работы оборудования, не всегда получается варьировать расход воздуха или температуру в требуемом диапазоне. Также усложняется монтаж, что связано с установкой дополнительных адаптеров во внутренние блоки и необходимостью прокладки управляющей кабельной сети.
Переход на кондиционирование супермультисистемами и VRF-системами подразумевает использование внутренних блоков со встроенными элементами центрального управления и возможностью получения полной информации о работе всех компонентов системы кондиционирования. Такое техническое решение является наиболее надежным, поскольку задача согласования штатной системы управления с техническими возможностями оборудования решена еще на стадии проектирования данного оборудования. В этом случае многократно сокращаются затраты на монтаж и пуско-наладочные работы центральной системы управления - производитель поставляет практически готовую систему кондиционирования со встроенным центральным управлением, которую остается лишь дополнить центральным пультом управления (рис. 3) или компьютером с блоком связи.
Сегодня в элитном жилье чаще всего применяются именно такие системы управления климатическим оборудованием. Для систем кондиционирования на 5-10 помещений в элитном жилье функция централизованного управления реализуется с помощью групповых пультов. Также возможно и более интегрированное решение, предусматривающее сбор информации от групповых пультов и передачу ее через конвертор на персональный управляющий компьютер.
Следует отметить, что требование многорежимности работы предъявляется не только к кондиционерному оборудованию, но и ко всем инженерным системам элитного жилья. Вследствие этого проблема централизованного и согласованного управления инженерией здания становится все более значимой при проектировании инженерных систем и подборе оборудования.
Примерами инженерных систем, требующих согласованного управления, являются системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поскольку все они воздействуют на основные параметры микроклимата и используют в алгоритмах управления информацию о температуре и влажности в помещении. Совершенно недопустимо, чтобы эти системы работали в разных режимах, когда, например, одна греет, а вторая - охлаждает помещение.
При управлении этими системами необходимо учитывать и их динамические характеристики. Так, при работе на обогрев помещений можно использовать как систему отопления, так и систему кондиционирования. Фреоновая система кондиционирования, которая обладает меньшей инерционностью, по сравнению с водяной отопительной системой, обеспечивает достижение требуемых параметров воздуха в помещении всего за 15-20 минут и используется для перехода с дежурного на рабочий режим. В то же время система отопления более экономична, и ее следует задействовать в стационарных режимах. Выбирая в качестве критерия для управления в одних случаях динамику, а в других - экономические показатели, можно оптимально использовать систему.
Возможность использования климатического оборудования с системами центрального управления необходимо закладывать в проект с самого начала, что позволит существенно сократить финансовые и временные затраты по реализации этого проекта на более поздних его стадиях.
Статья опубликована в журнале Мир климата
