Одним из важных компонентов по созданию комфортных условий пребывания в помещении считаются обогрев и охлаждение офисных и жилых пространств. О том, как достичь максимального комфорта при минимальных затратах энергии, рассказывает менеджер по системам Uponor для водоснабжения и отопления Алексей БАЖУКОВ. Какую продукцию предлагает российским потребителям Uponor? А.Б.: Uponor — это мировой лидер в производстве полимерных и металлополимерных трубопроводных систем, которые широко применяются в строительстве. Их можно использовать для прокладки как внешних, так и внутренних инженерных коммуникаций. В основном мы предлагаем решения для водоснабжения, отопления, охлаждения и очистных сооружений. Сейчас мы активно продвигаем на российский рынок инновационную систему термоактивных строительных конструкций (Uponor TABS), которая предназначена для охлаждения воздуха в помещении. Мы считаем это направление перспективным, ведь, по расчетам наших европейских специалистов, рынок кондиционирования воздуха из-за глобального потепления будет расти темпами порядка пяти процентов в год. Расскажите о назначении и конструкционных особенностях термоактивных строительных конструкций. А.Б.: По сути, эта система выступает альтернативой традиционному воздушному кондиционированию помещений, которое имеет ряд хорошо известных недостатков. Это высокая скорость движения воздуха в помещении, причем холодного, что может негативно сказаться на здоровье человека; возможные шумы, возникающие при движении воздуха по вентиляционным коробам и плафонам. С медицинской точки зрения наличие пыли в воздухе, его пересушивание, распространение вредных микробов ведет к увеличению риска возникновения респираторных заболеваний. К недостаткам можно отнести и то, что короба воздушного кондиционирования портят интерьер помещений, накапливают пыль, а вентиляторы требуют периодического обслуживания. Система Uponor TABS предназначена для охлаждения воздуха в помещениях путем лучистого теплообмена между охлаждаемой поверхностью строительной конструкции (например, перекрытия) и воздухом помещения. То есть, суть данного способа состоит в следующем — холодное перекрытие забирает из воздуха тепло в дневное время, а само перекрытие охлаждается ночью. Такой способ еще называют поверхностным охлаждением. Его суть заключается в том, что в помещении поверхность перекрытия имеет более низкую температуру, чем воздух, создается так называемый температурный напор (разница между температурой воздуха и поверхности перекрытия или стены). В результате температурного напора из воздуха помещения забирается тепло. Охлаждение же самого перекрытия достигается путем циркуляции воды по трубам, размещенным в виде змеевика в железобетонном перекрытии или стене. Собственно говоря, вода и является холодоносителем, забирающим тепло из перекрытия, а перекрытие выступает в роли аккумулятора холода. Таков принцип работы нашей системы Uponor TABS. Как регулируется процесс получения холода? А.Б.: При проектировании системы производится специальный расчет необходимой степени охлаждения перекрытия для комфортного пребывания человека в помещении. Определяется холодильная мощность перекрытия и то, насколько она удовлетворяет потребности конкретного помещения с определенным количеством людей и оборудования. Обязательно учитывается и регион расположения здания. В зависимости от необходимого количества аккумулируемого холода в перекрытии определяется время циркуляции в нем холодоносителя (воды) и его параметры (скорость, температура). Это делается на этапе проектирования и контролируется автоматикой в процессе эксплуатации. Существует максимум, который может накопить перекрытие. Однако если расчеты показывают, что накопительный максимум перекрытия не покрывает потребностей помещения в холоде, то можно дополнительно использовать традиционную систему охлаждения. В этом случае дополнительная система уже будет менее мощной, чем при отсутствии системы TABS, а следовательно, более экономичной. Чтобы устранить опасность выпадения конденсата (точка росы), на охлажденной поверхности применяется специальная автоматика для управления температурой воды в змеевике с контроллерами и датчиками. Датчики устанавливаются либо на самой трубе, либо на охлаждаемой поверхности. И если датчики фиксируют приближение температуры поверхности к точке росы, то контроллер по этому сигналу дает команду запорному клапану перекрыть подачу холодоносителя в змеевик системы TABS. Нужно учесть и то, что мы предлагаем накапливать холод в перекрытии ночью, так как в этот период температура наружного воздуха гораздо ниже, чем днем. В результате КПД холодильной машины серьезно повышается. Поэтому ночью можно охладить железобетонные перекрытия до нужной температуры, а днем отключить циркуляцию холодоносителя. В результате в течение дня система перекрытий отдает холод и накапливает тепло. Благодаря массивности железобетонные перекрытия накапливают большое количество холода, и тем самым повышают энергоэффективность здания. Но это не означает запрета на циркуляцию холодоносителя днем. Просто с точки зрения экономической эффективности логичнее проектировать ее так, чтобы она накапливала холод только ночью. Но если расчеты показывают, что для данного помещения накапливаемой мощности недостаточно и нужен дополнительный холод, можно эту систему оставить работать и днем, продолжая тем самым процесс охлаждения. Каковы параметры и технические характеристики доступных температурных режимов? А.Б.: Основная задача системы TABS — убрать из помещения избытки тепла. Теплоизбытки определяются традиционным способом — согласно СНиП и ГОСТ. Исходя из того, что с одного квадратного метра перекрытия максимально можно снять до 80 Вт холода, со стены — 50 Вт, с пола — 40 Вт, можно рассчитать достаточно ли будет системы TABS для данного помещения. Если мощность не превышает 80 Вт с квадратного метра, то система TABS достаточна для охлаждения помещения. Если превышает, то требуется дополнительный источник холода, например система воздушного кондиционирования. В российском законодательстве есть нормативный показатель оптимальной температуры для летнего и зимнего времени. Поэтому расчеты проводятся таким образом, чтобы этот норматив был обеспечен. Кроме того, система TABS может работать как для охлаждения, так и для подогрева. Просто вода перестает быть холодоносителем, а становясь теплоносителем, подогревается до необходимой температуры. В этом случае система TABS будет выступать как аккумулятор тепла. Каковы конкурентные преимущества вашей разработки и в чем ее «ноухау»? А.Б.: Хочу отметить, что первая система охлажденных перекрытий появилась еще в 1930е годы в Германии. Тогда в перекрытия закладывались змеевики из стальных труб, их основной недостаток — огромное количество сварных швов, которые со временем могли давать протечку. Поэтому система не прижилась. Вернулись к ней в 50х годах прошлого века, когда появилась возможность делать змеевики из полимерных труб. В отличие от конкурентов Uponor предлагает не только саму технологию, но и сервис по проектированию и шефмонтажу. Причем Uponor сам занимается проектированием данной системы, так как существуют некоторые тонкости, инновационные разработки, доступные только специалистам компании. Есть еще несколько высокотехнологичных элементов, позволяющих упростить монтаж данных систем, которые были нами разработаны и запатентованы. Шефмонтаж системы осуществляет также компания Uponor. Насколько системы TABS экономичнее кондиционирования? А.Б.: По эксплуатационным затратам экономия может составить до 50 процентов в сравнении с воздушным кондиционированием. По инвестиционным — система TABS может дать экономию до 30 процентов (расчет для семиэтажного здания площадью 12700 квадратных метров). Экономия достигается за счет разницы теплоемкости воды и воздуха. Для сравнения, чтобы перенести то же количество холода, которое переносит один литр воды, вам потребуется 3,5 кубических метра воздуха, так как теплоемкость воды гораздо выше, чем у воздуха. Это означает, что для переноса холодильной энергии водой можно использовать трубы гораздо меньшего диаметра, чем диаметр воздуховодов при воздушном переносе. Отсюда их меньшая стоимость, чем у воздуховодов большего диаметра. Меньше мощность, а значит цена насосов и затраты на электроэнергию по сравнению с воздушными вентиляторами. Предлагаемый нами режим накапливания холода позволяет экономить энергию из-за ее более низкой стоимости в ночные часы. Кроме того, за счет отсутствия больших вентиляционных коробов снижается высота этажа, а следовательно, и высота здания. Какие существуют ограничения при эксплуатации термоактивных строительных конструкций? А.Б.: В связи с тем, что «змеевик» при монтаже замоноличивается в железобетонные перекрытия, нужно иметь в виду ряд ограничений для данной системы. Поскольку поверхность железобетонного перекрытия является рабочей, то не допускается применение подвесного потолка. Это связано с тем, что подвесной потолок закрывает рабочую поверхность, что резко ухудшает теплообмен между перекрытием и воздухом помещения, в результате чего КПД практически приближается к нулю. То есть, обязателен прямой контакт между воздухом и поверхностью перекрытия или стены. Следует отметить, что система Uponor TABS не заменяет общеобменную и аварийную вентиляцию (обеспечение кратности воздухообмена, ПДК вредных веществ, пылеудаление, противодымная защита и т.п.). Из-за отсутствия подвесного потолка возникает необходимость скрытой прокладки вентиляционных коробов. В этом случае можно предложить различные решения по разводке вентиляционных коммуникаций в полу, в коридоре, где не нужна система охлаждения. Там можно закрыть подведенные коммуникации подвесным потолком, поставив в помещении со стороны коридора вентиляционные решетки для обеспечения воздухообмена. Ограничена глубина отверстий, которые можно сверлить в потолке, чтобы не повредить трубы. Существуют ли ограничения в использовании фасадных систем при применении системы TABS? А.Б.: Ограничений по использованию наружных фасадных систем нет. Единственное, при нехватке мощностей на охлаждение здания системой TABS при проектировании нужно учесть возможность уменьшения теплопоступлений, например путем установки на окнах жалюзи, закрывающих помещение от солнечных лучей. Можно предусмотреть и другие решения — использовать стекла с пониженным уровнем пропуска солнечной радиации, предусмотреть иную защиту помещения от нежелательных теплопоступлений. Для каких зданий предназначены подобные системы? А.Б.: Такие системы мы позиционируем для новых зданий общественного назначения. В первую очередь это офисные центры, театры, школы, здания аэропортов. Обязательно новые потому, что змеевик замоноличивается в бетонное перекрытие, соответственно, для реконструкции такое решение не подходит. Для реконструируемых помещений мы предлагаем охлаждаемые панели для подвесного потолка. Как это соотносится с «зеленым строительством»? А.Б.: Очень хорошо. Во-первых, это существенная экономия энергии, что необходимо, чтобы любая система была признана экологически чистой. Для охлаждения можно использовать различные источники, в том числе геотермальные. Получать холод можно из земли или воды. Возможность использования в ночное время, когда снижается уровень энергопотребления, также делает эту систему более экономичной.