Здоровий мікроклімат у приміщенні є сукупністю багатьох показників, серед яких оптимальна температура, рівень вологості, наявність свіжого (чистого) повітря тощо. Прагнучи створити комфортну для відпочинку та роботи атмосферу, в холодну пору року багато хто стикається з тим, що при провітрюванні кімнати сильно охолоджуються та зростають витрати на опалення, в Україні пори те, що вони вже не маленькі. А без вентиляції повітря в приміщенні може стати надмірно вологим та небезпечним (концентрація вуглекислоти та інших домішок негативно впливає на здоров'я людей). Тому все частіше власники приміщень ставлять собі питання — що зробити, щоб вентиляція та опалення були ефективними та економічними одночасно.
Щодня, працюючи з інженерними проєктами, монтуючи системи на об'єктах різного типу складності, ми вирішили поділитися досвідом та підготували цей матеріал. Ознайомившись зі статтею, ви дізнаєтеся, що потрібно зробити, щоб система вентиляції та опалення були ефективними, економічними та зручними в експлуатації. Також ми розповімо про методи та інструменти, що допомагають організувати оптимальний мікроклімат з урахуванням сучасних реалій.
Як поєднати опалення та вентиляцію, не втративши тепло: інструменти та методи
Багато з нас звикли до того, що опалення та вентиляція є окремими системами, які ніяк не пов'язані між собою, монтуються та функціонують відокремлено. На ряді житлових, комерційних та виробничих об'єктах, навіть на етапі проєктування, не завжди враховуються особливості роботи суміжних комунікацій. На цей час в країні склалася досить складна ситуація з наявністю електроенергії, зростанням цін на газ та інші види палива. Тому навіть у будівлях, де власниками було прийнято рішення купити підігрівану підлогу в магазині, встановити нові радіатори та економічний котел опалення, використовувати інші джерела тепла, при некоректно організованій вентиляції витрати на обігрів не зростають. Якщо перед користувачами стоїть завдання економити кошти без втрати комфорту, тоді система опалення та вентиляції повинні працювати злагоджено, а може навіть стати єдиним цілим.
Проблеми, які виникають, коли опалення та вентиляція житлового будинку працюють окремо
Якщо не заглиблюватися в роботу систем, що впливають на мікроклімат приміщень, створюється враження, що опалення призначене для обігріву просторів, вентиляція для припливу свіжого повітря, а кондиціонування — для охолодження. Але насправді — це лише вершина айсберга. Коли кожна з систем працює без урахування інших, при аналізі ситуації можна виявити наступні проблеми:
- Високі тепловтрати та витрати на обігрів (кондиціонування) — тепловтрати зростають при провітрюванні приміщень через відкриття вікон. Тому деякі користувачі вважають, що вентиляція взимку менш необхідна, ніж в літній період, але це помилкова думка, адже шкідливі летючі речовини та надмірна вологість є незалежно від пори року.
- На вікнах, а також в кутах (якщо стіна зовнішня) може утворюватися конденсат. Надалі це може призвести до появи цвілі та інших типів грибка.
- Виникають протяги, наприклад, коли користувачі вважають за краще купити витяжку на кухню та вентилятор у ванну, в той час, як в інших приміщеннях для повітрообміну використовуються лише вікна.
- Недостатньо свіжого повітря, в кімнатах душно, рівень вологості нижче норми — бо в будівлі передбачена тільки система опалення, а вентиляція проводиться в ручному режимі лише час від часу за допомогою відкриття кватирок.
- На виробничих та комерційних об'єктах в повітрі може накопичуватися надмірна кількість шкідливих речовин, виділення яких стимулюється теплом, особливо якщо не налагоджений повітрообмін або потоки рухаються некоректно. Адже при організації вентиляції не завжди враховується, що тепла підлога, радіатори та інші елементи систем опалення працюють з використанням методу природної конвекції. Тепле повітря, що рухається вгору, може перешкоджати горизонтальному переміщенню потоків, отриманих в процесі природної вентиляції.
- Утворюються ділянки, що сприяють зниженню температури повітря в приміщенні взимку, та перегріву влітку (зони — «містки холоду»), оскільки повітроводи без достатньої теплоізоляції прокладені через приміщення, в яких відзначається значна різниця температур. Наприклад, через горище, підвал, неопалювані веранди.
Тут ми перерахували основні проблеми, з якими стикалися на різних об'єктах, де опалення, вентиляція та кондиціонування працювали незалежно один від одного. Насправді негативних факторів, які стають наслідком неузгодженої роботи систем, більше. Тому ми рекомендуємо, перш ніж придбати все необхідне для монтажу опалювальних систем та вентиляції, попередньо продумати нюанси та грамотно скласти проєкт.
Інтеграція опалення та вентиляції в єдину систему
У ситуаціях, коли система вентиляції, опалення та кондиціонування працюють як єдиний злагоджений механізм, користувачі можуть отримати такі переваги:
- у приміщенні підтримується необхідний мікроклімат (повітря свіже, температура та вологість на оптимальному рівні);
- витрати на вентиляцію, опалення та охолодження в приміщенні мінімальні;
- користувачі докладають мінімум зусиль для контролю характеристик мікроклімату та регулювання, особливо при встановленні програмованих модулів з датчиками та контролерами.
Щоб мінімізувати експлуатаційні витрати на роботу системи опалення та вентиляції, без втрати якості їх роботи, необхідно підійти до вирішення завдань комплексно. Розберемо основні аспекти, якими не варто нехтувати.
Підготовчий етап — аудит об'єкта перед організацією системи опалення та вентиляції
Перш ніж розпочинати організацію або реорганізації систем вентиляції та опалення, необхідно провести аудит об'єкта, необхідно оцінити:
- Не тільки площу приміщення, але й висоту стель, конфігурацію кімнат, щоб потім коректно визначити довжину повітропроводів, прийняти рішення про те, чи варто віддати перевагу радіатору опалення або ж більш ефективними будуть тепла підлога та мобільні обігрівачі.
- Поточний рівень теплоізоляції, прорахувати тепловтрати на різних ділянках, визначити, що саме в кожній із зон може впливати на мікроклімат. Наприклад, комп'ютерна та інша побутова техніка виділяють тепло, тому в офісах більше уваги потрібно приділити вентиляції кабінетів. А в зоні дверей, особливо на комерційних та виробничих об'єктах, де курсує значний потік людей, слід більше уваги приділити обігріву (створенню теплових завіс), бо свіжого повітря там вже точно вистачає.
- Призначення приміщення та уточнити, які вимоги до нього прописані в нормативних документах. Адже для житлових кімнат (спальня, вітальня, дитяча, кухня), офісів, навчальних класів та центрів, виробничих приміщень рекомендовані різні температурні режими, рівень вологості та швидкість повітрообміну.
- Наявного інтер'єру, якщо будівля вже в експлуатації, або того, як планується використовувати кожне з приміщень, якщо на цей час об'єкт ще будується (йде ремонт). Прилади опалення, повітроводи, припливні вентилятори та витяжки, кондиціонери та великогабаритні меблі або верстати, не повинні заважати один одному.
Грамотна оцінка характеристик об'єкта дає можливість знизити ризик виникнення помилок в процесі проєктування системи опалення, допомагає спростити монтаж опалення та вентиляції. До того ж такий аудит допомагає виявити проблемні зони та підібрати оптимальні варіанти їх вирішення. Наприклад, якщо виявлені високі тепловтрати в зоні вікон, можна встановити сучасні енергоощадні склопакети та провести герметизацію швів навколо інженерної конструкції, заодно монтувати в раму клапан для провітрювання. Також можна утеплити зовнішні стіни, провести роботи з фундаментом, дахом.
Розробка проєкту для системи вентиляції та опалення
Перш ніж почати монтаж систем вентиляції та опалення, необхідно розробити проєкт, в якому будуть:
- враховані особливості об'єкта, виявлені в процесі аудиту;
- проведені розрахунки, щоб визначити необхідну потужність приладів опалення, витрату тепла на вентиляцію, оптимальний рівень повітрообміну та інші параметри, що допоможуть забезпечити необхідний мікроклімат;
- описаний перелік обладнання, яке необхідно, з важливими параметрами роботи;
- дані рекомендації щодо того, якою має бути розведення системи опалення та вентиляції (документація повинна містити схеми, креслення).
Щоб об'єднання опалення та вентиляції в єдину ефективну систему пройшло успішно в процесі проєктування, крім описаних вище параметрів, варто ретельно обміркувати необхідний перелік обладнання, що буде залучено.
Вибір обладнання для опалення та вентиляції, що працюють у синергії
У наші дні на ринку асортимент пристроїв постійно розширюється, вибір датчиків, контролерів, обігрівачів, вентиляторів та іншого для кожного об'єкта необхідно проводити індивідуально. Для тих, хто прагне автоматизувати роботу системи та підвищити ефективність роботи систем, рекомендуємо звернути увагу на наступні види обладнання.
Датчики для контролю мікроклімату
Оскільки якісна вентиляція передбачає не тільки видалення відпрацьованого повітря з приміщення, але й приплив свіжого, що незмінно сприяє потраплянню холодних потоків з вулиці, бажано оптимізувати роботу системи за допомогою таких пристроїв:
- Датчики контролю температури всередині приміщення, які можуть бути пов'язані як з придбаним вами обігрівачем, так і з витяжним вентилятором. При наявності відповідних програматорів ви зможете налаштувати сценарії роботи, які допоможуть знизити витрати на обігрів.
- Датчики, що визначають поточний рівень вологості, вбудовані у витяжні вентилятори або інше обладнання, відповідальне за повітрообмін, допоможуть автоматизувати роботу вентиляції.
- Датчики, що контролюють рівень вуглекислоти (CO₂), летючих органічних сполук (VOC) та інших летючих речовин, надмірна концентрація яких шкідлива для людини. Такі аналізатори допомагають оптимізувати витрати на опалення та повітрообмін, завдяки тому, що оптимізують тепловтрати на вентиляцію.
- Якщо ви плануєте використовувати сучасні котли газові опалювальні, тоді варто звернути увагу на моделі, пов'язані з датчиками зовнішніх температур (погодозалежні). Таке рішення вплине не тільки на рахунки за газ, але й за електрику, необхідну для роботи вентиляції, якщо вона автоматизована.
Керуючі модулі та контролери
Щоб опалення та вентиляція житлових будівель, комерційних та виробничих об'єктів працювали узгоджено, бажано використовувати загальні керуючі модулі, які будуть пов'язані з роботою всіх пристроїв. Це може бути «Розумний дім», «HVAC» (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) та інші варіанти, розроблені для системного управління опаленням, вентиляцією, кондиціонуванням, а в деяких випадках освітленням та іншими комунікаціями. Вибираючи керуючі модулі, ви можете зупинитися на найпростіших варіантах, таких як термоголовка на радіатор, або ж вибрати запропоновані ринком України програмовані варіанти, які можуть:
- бути масштабовані, якщо додаються нові моделі, вони підключаються до раніше обраного блоку;
- налаштовуватися не тільки з панелі управління, але й віддалено через інтернет.
Визначати обладнання, датчики, модулі управління контролю краще на етапі планування, щоб мати можливість підібрати ті пристрої, що здатні працювати у зв'язці та не будуть конфліктувати.
Рекуператори тепла: опалювальна вентиляція
При використанні рекуператора для квартири, будинку, офісу та інших приміщень, зараз цей тип пристроїв широко представлений в інтернет-магазині ВЕНКОН та каталогах інших компаній, користувачі отримують наступні переваги:
- Мінімальні втрати тепла, яке забезпечувало опалення, через вентиляцію мінімальні, оскільки вбудований теплообмінник поглинає теплову енергію вихідних потоків та передає вхідним.
- Деякі моделі також можуть частково передавати вологу між потоками, знижуючи ризик пересушування повітря.
- За наявності вбудованих датчиків контролю стану повітря в приміщенні, рекуператор запускається лише в ті періоди, коли це дійсно необхідно, або згідно з розкладом, заданим користувачами.
- Завдяки вбудованим фільтрам припливні повітряні потоки очищаються.
При виборі обладнання важливо пам'ятати не тільки про його продуктивність, але й звертати увагу на рівень шуму, наявність таймерів, програматорів, різних режимів роботи.
Теплові насоси
Також для обігріву та вентиляції можна використовувати теплові насоси, які перетворюють низькопотенційну енергію з природних джерел у теплову високопотенційну. Такі установки можуть виконувати в зимовий період опалювальну функцію, а в літній служити для охолодження приміщень. Станом на зараз в Україні доступні тепло насоси, які можуть прогрівати та охолоджувати повітря та воду. При грамотному підході до вибору обладнання та проєктування, можна створити систему, яка буде подавати в приміщення свіже повітря, підігріте або охолоджене до потрібної температури. Надлишки теплової енергії можуть використовуватися в бойлерах непрямого нагріву для забезпечення побутових потреб теплою водою, а відведення відпрацьованого повітря буде здійснюватися витяжними вентиляторами.
Кондиціонери з функцією припливу повітря з вулиці
Ще один інструмент, який може бути використаний не тільки для нагріву та охолодження повітря, але і як частина в глобальній системі вентиляції — припливний кондиціонер. Якщо ви дивилися в каталозі ВЕНКОН розділ товарів зі спліт-системами, швидше за все ви бачили, що деякі моделі можуть до повітря, що знаходиться в приміщенні, підмішувати свіжі потоки з вулиці. Паралельно вони очищають його та підігрівають або охолоджують до заданої температури. Такі пристрої хоча й коштують дорожче, але з ними циркуляція теплого повітря в приміщенні буде одночасно вентиляцією та елементом опалення (охолодження) простору, залежно від налаштувань.
Рекомендації щодо об'єднання систем вентиляції та опалення
Як бачите, на цей час на ринку є широкий асортимент пристроїв та модулів, що дозволяють забезпечити максимальну синергію в роботі систем опалення та вентиляції. Щоб створити оптимальний мікроклімат та оптимізувати витрати, достатньо:
- коректно провести аудит об'єкта, для оцінки його параметрів;
- виконати роботи на зниження тепловтрат на об'єкті — виконати теплоізоляцію горища та фундаменту (підвалів), герметизацію вікон та дверей, утеплення стін;
- скласти проєкт з урахуванням характеристик приміщень, поставлених завдань, бюджету, можливості максимально використовувати теплову енергію від відведених з приміщення потоків для передачі їх вхідним;
- коректно вибрати обладнання, попередньо вивчивши, яка роль рекуператора в системі вентиляції, припливного кондиціонера, теплового насоса, віконних клапанів, бризерів, інших пристроїв;
- використовувати централізовані модулі управління та датчики, що допомагають автоматизувати роботу системи, щоб вона запускалась та відключалася з урахуванням аналізу цільових та поточних показників;
- довіряти монтаж систем професіоналам, які мають необхідний рівень знань, досвід та необхідне обладнання.
Якщо ви сумніваєтеся, що можете самостійно вибрати оптимальні датчики, контролери, кондиціонери, радіатори, терморегулятори, вентилятори, рекуператори та інше обладнання, звертайтеся за консультацією до експертів ВЕНКОН. Сподіваємося, що матеріал, викладений у нашій статті, допоміг вам краще орієнтуватися, для чого необхідно синхронізувати роботу систем опалення та вентиляції, кондиціонування.
