В последнее время всё больше людей в России выбирают жизнь в собственном доме или, как минимум, строят себе коттедж для периодического отдыха. Увеличивающаяся популярность жизни в собственном доме имеет много причин. Это стремление людей к комфортному и здоровому образу жизни на природе. Это высокие цены на недвижимость в городах и возможность построить полноценный дом по цене квартиры. Это финансирование за счёт программы «сельская ипотека» со ставкой 0,1%. Это также влияние пандемии и возможность работать удалённо. И множество других объективных и субъективных факторов. Важен факт, что люди стали чаще рассматривать собственный дом как комфортное место постоянного жилья. В результате, по данным Росстата, в 2021 году впервые объём ввода индивидуального жилья (ИЖС) превысил строительство многоквартирных жилых домов (МКД), причём тенденция продолжилась также в 2022 году и далее.

Тем не менее, одним из основных факторов переезда в собственный дом является комфорт. Люди хотят жить в комфортных для себя и своей семьи условиях. А современный комфорт немыслим без комфортного микроклимата. Поэтому мы рассмотрим важнейший вопрос выбора надлежащей системы кондиционирования для частного дома.

Согласно данным Росстата, средняя площадь дома в Российской Федерации составляет 145 м², и эта величина имеет тенденцию к увеличению. Мы примем в качестве стандартного примера средний дом площадью 150 м². Дом этот двухэтажный, так как в основном у нас в стране строятся двухэтажные дома с целью сэкономить площадь участка и увеличить общую площадь здания.

Какие варианты систем кондиционирования мы можем применить в нашем исследуемом доме?

Автор на практике сталкивался с огромным количеством вариантов систем кондиционирования для частных домов, как с точки зрения конструкции, включая оконные кондиционеры, сплит-системы, мульти-сплит-системы, VRF, «чиллер — фанкойлы», прямоточные канальные системы с компрессорно-конденсаторными блоками, тепловые насосы с режимом холода и т. д., так и с точки зрения страны происхождения — Япония, Китай, Израиль, США и т. д.

Мы попытаемся выделить основные варианты и рассмотреть их с точки зрения различных факторов: цены, удобства обслуживания, энергопотребления, требуемого места для монтажа, шумности, конструктивных особенностей и т. д. Итак, какие исходные данные мы имеем?

Тип здания — индивидуальный жилой дом (рис. 1), количество этажей — два, общая/жилая площади — 150/81 м², высота этажа — 2,8 м, количество комнат для кондиционирования — четыре (холл/гостиная-кухня — 43 м², спальня — 16 м², спальня — 12 м², спальня — 10 м²).


Рис. 1. Пример коттеджа (150 м²) с балконом и мансардным этажом и его экспликация

Требуемая производительность системы по холоду

Это важнейший вопрос, который нам необходимо решить перед выбором системы. Существует большой соблазн поставить менее мощную и, следовательно, более дешёвую систему. Без сомнения, стоимость системы кондиционирования зависит от её производительности.

Но вот какой интересный нюанс: чем больше производительность установки по холоду, тем дешевле этот 1 кВт холода обходится. То есть увеличивая производительность, например, в полтора раза, вы увеличиваете её стоимость часто всего на 20%. Поэтому рекомендация №1 — не нужно экономить на производительности системы. Лучше установить в своём доме кондиционер чуть больше по типоразмеру, чем в жаркие дни получить недостаточную прохладу.

Итак, нам необходимо подобрать производительность систем для нашего коттеджа, а точнее для четырёх жилых помещений: кухни/столовой на первом этаже и трёх спален на втором. Существует много различных методик расчёта теплоизбытков помещений, которым должна соответствовать производительность по холоду нашего кондиционера. В целом нужно понимать, что к нам в жилую комнату поступает тепловая энергия от следующих источников: солнечная радиация из окон, теплопоступления от людей, теплопоступления от оборудования, теплопоступления от вентиляционного воздуха. В интернете много подробных и не очень калькуляторов для расчёта теплопритоков. Можно очень подробно рассчитать эти величины в зависимости от тысячи факторов, начиная от угла падения солнечных лучей и заканчивая тепловыделениями от одного человека при определённой температуре и физической активности.

Однако, исходя из опыта, теплоизбытки для 99% жилых помещений в средней полосе России находятся в диапазоне 80–130 Вт на 1 м². Для южных регионов нашей страны — от 100 до 150 Вт/м². И подбирать кондиционер по площади не является таким страшным грехом, как часто его пытаются представить некоторые климатические компании. Если поставить кондиционер с запасом, вы, с одной стороны, гарантированно перекроете возможные теплоизбытки, с другой — создадите условия для комфортной работы оборудования.

Нужно понимать, что максимальный холодильный коэффициент (EER) инверторный кондиционер выдаёт при загрузке 40–60%, следовательно, запас по производительности в 15–20% только приблизит режим работы системы к оптимальному и снизит энергопотребление (рис. 2).


Рис. 2. Частота инверторного компрессора и его энергоэффективность EER

Какие ещё есть нюансы в определении теплоизбытков? На рис. 1 площадь помещения кухни-гостиной на первом этаже указана 28 м². Но к гостиной примыкает помещение под названием «холл» площадью 15 м². Обратите внимание, что дверей между этими помещениями нет, следовательно, с точки зрения циркуляции воздуха это, по сути, одно помещение с общей площадью 43 м². Поэтому и рассматривать его нужно на общую площадь с общими теплоизбытками.

Мы составили табл. 1, где произвели укрупнённый расчёт требуемой минимальной производительности по холоду для наших будущих систем. Теперь мы можем приступить к выбору конкретных типов систем. Рассмотрим эти системы по мере возрастания стоимости.

Выбор типа систем

1. Настенные сплит-системы с on-off-приводом компрессора. Это самый дешёвый вариант кондиционирования коттеджа (хотя, в принципе, задача охлаждения помещений в тёплый период будет также выполнена, требуемые киловатты холода поступят в помещения). Пользователь получит несколько более шумные, а значит менее комфортные наружные и внутренние блоки. Больший расход электроэнергии, а значит большие затраты на эксплуатацию. Хотя при низкой стоимости электроэнергии в России это не принципиально. Повышенные пусковые токи приводят к сокращению срока службы компрессора и увеличивают нагрузку на всю систему электроснабжения.

2. Настенные сплит-системы с инверторным приводом компрессора. Современное решение с самыми тихими внутренними блоками и комфортным для пользователя вариантом. Инверторный привод компрессора означает низкое сезонное энергопотребление, примерно в полтора-два раза меньшее, чем в первом варианте. Длинные трубопроводы позволяют убрать наружные блоки в любое место, где они не будут бросаться в глаза. Хотя полностью закрыть их, конечно, тоже нельзя, так как они должны свободно обдуваться наружным воздухом для отвода тепла. Каждый внутренний блок обладает собственным наружным блоком, что позволяет внутренним блокам работать независимо друг от друга.

3. Мульти-сплит-система с одним наружным блоком и четырьмя внутренними. Основное преимущество мульти-сплит-систем — это один наружный блок на фасаде дома. Что, без сомнения, смотрится лучше, нет гирлянды «наружек», которые не добавляют красоты зданию. Наружный блок мульти-системы содержит один компрессор. Это означает, что все внутренние блоки будут работать в одном режиме: либо все на тепло, либо все на холод. В случае с отдельными сплит-системами они работают полностью независимо друг от друга. Выход из строя наружного блока автоматически останавливает всю систему. Но есть и преимущество — мы можем подобрать наружный блок меньше по производительности, чем сумма мощностей всех внутренних, так как одновременно работать кондиционеры в спальнях на втором этаже и в обеденной зоне на первом этаже, конечно, не будут.

4. Канальный сплит, совмещённый с системой вентиляции. Изначально идея кажется интересной, так как, во-первых, канальный внутренний блок действительно может не только охлаждать помещения, но и являться приточной системой вентиляции. Во-вторых, стоимость 1 кВт холода в канальных системах относительно небольшая, поэтому можно сэкономить на стоимости оборудования. Однако минусы канального сплита, совмещённого с системой вентиляции, перевешивают имеющиеся плюсы:

  • необходима прокладка приточных воздуховодов, причём обязательно теплоизолированных, поскольку по ним пойдёт воздух из окружающей среды, имеющий температуру от +10 до +15°C, и без теплоизоляции неминуемо начнётся конденсация влаги, содержащейся в воздухе помещений, то есть потолки под воздуховодами постоянно будут мокрые;
  • необходима прокладка рециркуляционных воздуховодов, поскольку просто забор воздуха из общей зоны коридора не работает, так как при закрытых дверях в помещения прекращается циркуляция воздуха, и воздух идёт только в те зоны, где есть возможность и притока, и вытяжки, то есть система работает только при открытых дверях (к сожалению, подобную схему автор сделал у себя, поэтому все недостатки канальных систем выстраданы на собственном опыте);
  • необходимо предусмотреть шумоглушение, ведь канальный внутренний блок шумит достаточно громко, особенно это критично ночью (то есть обязательна установка шумоглушителя на подающем воздуховоде и установка внутреннего блока в какое-нибудь вспомогательное помещение, желательно нежилое);
  • нет возможности регулирования температуры по отдельным помещениям (частично можно производить регулировку с помощью регулируемых воздушных решёток, но это неудобно).

Как итог, система приточно-вытяжной вентиляции в коттедже, без сомнения, нужна, но она должна быть отдельной от системы охлаждения.

5. VRF-система. Это современный тип систем, которые активно развиваются во всём мире. Конструктивно они состоят из одного наружного блока и нескольких внутренних. От мульти-сплит-систем отличаются дополнительным клапаном расхода хладагента во внутренних блоках. Отличия есть также в прокладке трубопроводов, которые имеют древовидную структуру и требуют пайки при монтаже. С точки зрения шума внутренние блоки VRF более шумные, чем сплит или мульти-сплит, что критично ночью. К тому же клапан расхода хладагента во внутреннем блоке «журчит» при работе, что негативно воспринимается клиентами. Современные мини-VRF-системы заправляются горючим газом R32, что накладывает дополнительные условия на безопасность их эксплуатации. В обычных сплит-системах количество фреона в случае аварийного выброса этого газа гораздо меньше.

6. Система «чиллер — фанкойлы». Это самый дорогой вариант системы кондиционирования для коттеджей. Из преимуществ можно отметить универсальность фанкойлов, как для работы летом на охлаждённой воде из чиллера, так и для работы зимой «на тепло» на воде от системы обогрева. В последнее время встречаются бивалентные системы, которые бóльшую часть года работают на тепло за счёт теплового насоса чиллера и только при сильных морозах переключаются на дополнительный источник тепла. Из недостатков — цена, шумные внутренние блоки, шумный и громоздкий чиллер, самое большое энергопотребление из всех вариантов, сложность в эксплуатации, необходимость постоянного обслуживания.

Выбор места установки наружных блоков

Как правило, наружный блок нужно устанавливать таким образом, чтобы он хорошо обдувался уличным воздухом и не занимал полезную площадь участка. Также важен уровень шума, который не должен попадать в окна собственного дома или дома соседей. Почему-то автор часто сталкивался с вариантом установки наружного блока рядом со зданием (рис. 3). По-моему, это самый неудачный вариант места для наружного блока, как с точки зрения уровня шума, так и с точки зрения других требований.


Рис. 3. Установка наружного блока рядом со зданием не рекомендуется

В нашем случае я бы выбрал место установки наружного блока на стене над гаражом. Во-первых, шум от кондиционера будет отражаться от стены и крыши гаража и уходить вверх, а не в жилую зону. Во-вторых, не занимается полезная площадь участка. Если кровля здания плоская, то в идеале нужно монтировать наружные блоки на крыше.

Выбор места установки внутренних блоков

Основная идея для выбора места установки внутреннего блока — холодный воздух из кондиционера не должен напрямую дуть на людей. От кондиционера действительно можно легко получить переохлаждение, простуду и даже воспаление лёгких, особенно в жаркие дни, когда организм человека испытывает максимальный стресс от перепада температур между горячим наружным и охлаждённым внутренним воздухом. При установке кондиционера нужно понимать, что холодный воздух тяжелее тёплого, поэтому на расстоянии 3–5 м он будет опускаться примерно на уровень роста человека, и в этом месте не должно быть кресел, диванов, кровати, рабочего места и т. д., то есть места нахождения пользователя. Человек должен находиться в противоположной стороне помещения (рис. 4). Не нужно также забывать, что от внутреннего блока необходимо предусмотреть отвод дренажа. Поэтому должна быть возможность проложить дренажный трубопровод с уклоном либо с санузел, либо на фасад здания.


Рис. 4. Внутренний блок кондиционера в помещении лучше всего устанавливать над сидячими или спальными местами — так вы обезопасите себя от потока охлаждённого воздуха

Выбор бренда

Если до 2022 года доля систем кондиционирования из Китая уже составляла более 92%, то после ухода с рынка всех производителей из Японии и Кореи мы имеем практически безальтернативно только Китай. Радует, что качество кондиционеров из Китая очень сильно выросло за последнее время и в бытовом сегменте они уже ничем не уступают японским. В теории можно найти по большим ценам оригинальные японские или корейские бренды, но не нужно забывать о проблеме №2 — наличие запчастей. Сегодня срок поставки запчастей увеличился до четырёх-шести месяцев, а потребитель вряд ли захочет сидеть без кондиционера всё лето. По китайским маркам таких проблем нет. Основные оригинальные китайские марки, которые можно найти на рынке РФ: Haier, Hisense, Midea, MDV (Midea), TCL, Gree, Tosot (Gree), AUX.

Кроме оригинальных марок китайских кондиционеров, в России присутствуют десятки псевдояпонских, псевдоевропейских и даже псевдороссийских брендов (ОЕМ) — условные «Павасоники» и «Кобутсу», которые могут быть зарегистрированы в Японии или Швейцарии, но по факту являться теми же кондиционерами с завода Midea или AUX.

Чем грозит покупка неоригинального бренда? Ну, во-первых, они часто дороже оригинальных китайских брендов, от которых отличаются только наклейкой. С маркетинговой точки зрения накрутка понятна — японский бренд должен стоить дороже, чем китайский, и люди готовы платить больше за «псевдояпонца». Во-вторых, я расскажу один конкретный пример. Как-то раз была заказана ОЕМ-система, состоящая из нескольких внутренних и одного наружного блока кондиционера. После монтажа была произведена попытка запуска, и система сразу выдала ошибку отсутствия связи. После многочисленных обращений к поставщику, вызова представителя на объект, десятков взаимных писем было выяснено, что внутренние и наружные блоки в принципе не могут работать вместе, поскольку изначально являются блоками разных китайских производителей. Ошибка возникла по причине того, что у российского поставщика на один ОЕМ-бренд закупались системы с разных китайских заводов. И при переклейке наименований возникла ошибка, после которой внутренние блоки были с одного завода, а наружный — с другого. С объекта пришлось демонтировать и заменить наружный блок, было потеряно много времени и нервов на всех этапах.

Чем ещё «грешат» ОЕМ-бренды? В случае смены завода-изготовителя пропадает возможность заказать запчасти на уже закупленные и установленные системы. Например, плата управления внутреннего блока с завода TCL не подходит к внутреннему блоку, закупленному на заводе AUX, хотя в России эти блоки поставляются под одним условным брендом «Кобутсу». Поэтому поддерживать работу такой системы можно только в период гарантийного срока, и в дальнейшем заказ любой запчасти будет практически нереален.

Анализ сводных характеристик систем

Мы составили табл. 2, проанализировали сводные характеристики систем кондиционирования для разных вариантов. Подробнее об этих характеристиках:

1. Теплоизбытки. Указаны максимальные расчётные теплоизбытки объекта. Реальная производительность по холоду систем будет отличаться от этой величины, как в бóльшую сторону в момент запуска, так и в меньшую после охлаждения помещений после выхода оборудования на стационарный режим. Реальные суммарные теплоизбытки будут меньше за счёт неодновременности тепловой нагрузки от солнечной радиации, присутствия людей, режима эксплуатации помещений и т. д.

2. Номинальная производительность внутренних блоков. Если обратить внимание на запас производительности по внутренним блокам, то он у нас будет около 30%. Это объясняется отличием реальной производительности от номинальной по каталогу. Фактическая производительность внутренних блоков будет меньше за счёт меньшей расчётной температуры (в каталогах принята за стандартную температура внутреннего воздуха +27°C), а также за счёт большей длины фреонопроводов (стандарт 5 м). Максимальные потери производительности внутренних блоков наблюдаются у систем с холодоносителем водой, то есть у фанкойлов.

3. Количество внутренних блоков. Во всех вариантах оно равно количеству обслуживаемых комнат, то есть четыре единицы. Кроме варианта с канальным кондиционером.

4. Производительность наружных блоков для сплит-систем равна производительности внутренних блоков. Для остальных вариантов учтена неодновременность поступающих теплоизбытков, поэтому производительность наружных блоков меньше.

5. Коэффициент загрузки для сплит-систем всегда равен 100%. Для остальных систем он выбран с учётом возможностей конкретного оборудования. Теоретически для мульти-сплит-систем тоже можно было выбрать наружный блок меньшей производительности. Но конструктивные особенности требуют именно этот блок в данной комбинации. Максимальная загрузка для мини-VRF-систем допускается до 150%, поэтому выбранные 143% вполне допускаются.

6. Уровень шума внутренних блоков. В табл. 1 и далее указан уровень звукового давления в [дБ(А)]. Расчётную производительность по холоду системы выдают только при максимальной скорости вентилятора внутреннего блока. Поэтому мы сравниваем дневной уровень шума именно на максимальной скорости. Шум — это вторая по важности характеристика систем кондиционирования (первая — производительность по холоду). Меньший уровень шума на максимальной скорости вентилятора у варианта 2 — инверторные сплит-системы. Наихудшие показатели у варианта 5 — фанкойлы.

7. Уровень шума внутренних блоков ночью. Ночью теплоизбытки в помещениях снижаются, во-первых, за счёт отсутствия солнечной радиации, во-вторых, за счёт снижения физической активности людей, в-третьих, за счёт снижения температуры наружного воздуха. Поэтому кондиционер может работать на малой скорости вентилятора. По этому критерию лучшими показателями обладает вариант 3 — мульти-сплит-система. Но, как правило, внутренние блоки в инверторных сплит-системах и мульти-системах одинаковы, поэтому можно допустить, что лучшими характеристиками по ночному уровню шума обладают варианты 2 и 3. Худший по уровень шума — вариант 5 (фанкойлы).

8. Уровень шума наружных блоков. Указан максимальный уровень звукового давления. У инверторных систем зависит сильно от загрузки компрессора, поэтому бóльшую часть времени шум будет меньше. Для on-off-систем (вариант 2) будет именно этот уровень по время работы наружного блока. Минимальный уровень шума у варианта 5 — системы VRF. Кроме того, часто VRF-системы обладают возможностью программно уменьшить ночной уровень шума, что является дополнительным преимуществом.

9. Максимальное энергопотребление. Эта величина [ кВт] влияет на требуемую мощность системы при подключении. Минимальная пиковая мощность требуется варианту 5 — системе VRF. Максимальная у варианта 2 — инверторные сплит-системы. Объяснить большое пиковое потребление варианта 2 просто — здесь самая большая располагаемая мощность инверторных компрессоров. У варианта с VRF мы подобрали наружный блок с самым большим коэффициентом неодновременности, что снижает пиковое энергопотребление.

10. Среднее энергопотребление. Величина, которая наиболее точно показывает, сколько электроэнергии кондиционер потребляет за сезон. Существует сезонный коэффициент энергоэффективности оборудования SEER. Но он, во-первых, зависит от климатических условий расположения кондиционера, во-вторых, не всегда приведён для каждой модели. Поэтому мы применили оценку по средним данным загрузки 50% и средней температуре наружного воздуха +25°C. Лучшие показатели у системы VRF, а худшие у варианта 1 — сплит-системы с компрессорами on-off.

11. Длина трубопроводов. Как правило, для небольшого коттеджа достаточно стандартной длины труб 10 м даже для самого неудачного варианта 1. Но иногда необходимо вынести наружный блок довольно далеко. Лучшие показатели у систем варианта 6 — вообще нет ограничений.

12. Перепад высот. Аналогично предыдущему пункту высота нашего коттеджа — максимум 10 м, поэтому перепада между наружным и внутренним блоками 8 м вполне достаточно. Лучшие показатели у варианта 6 — совсем нет ограничений.

13. Примерный срок эксплуатации зависит от очень многих факторов. И главнейший из них — это качество монтажа. Грязь и влага в системе могут «убить» любую, самую надёжную систему. Для чиллерных систем основная «боль» — ежегодный перевод чиллера в режим консервации на зиму. Если этого не сделать, то вода в теплообменнике замёрзнет и разорвёт трубопроводы, после чего восстановить чиллер будет очень сложно. Ещё на срок эксплуатации влияет режим работы, как часто работают кондиционеры летом и используются ли в качестве тепловых насосов зимой. Исходя из моего опыта, минимальным сроком эксплуатации обладают системы с on-off-компрессорами. Максимально долго работают системы VRF.

14. Цена оборудования. Это самый интересный и важный показатель для заказчика. Указаны розничные цены на оборудование в рублях. Это означает, что цена указана максимальная, без учёта скидок. Как правило, цена закупки для конечного заказчика меньше. Но, с другой стороны, не учтена стоимость материалов и монтажных работ, которые в сумме составят от 20 до 50% от стоимости оборудования. Самый недорогой вариант получился на сплит-системах с on-off-компрессорами. Самый дорогой — это система «чиллер — фанкойлы», причём разница между вариантами составляет более десяти раз!

На что не нужно обращать внимание при выборе кондиционера в коттедж:

1. Дополнительные фильтры. Различные «катехиновые», «титановые», «антиаллергенные», «пропитанные васаби» и т. д. Это всё просто маркетинговые уловки, никак не влияющие на работу кондиционера. Понять это просто, если посмотреть на размер этих фильтров — они закрывают около 20% воздухозабора внутреннего блока. Это означает, что весь воздух пойдёт по пути наименьшего сопротивления, то есть мимо этих фильтров. Единственный фильтр, который нужен, это обычная сеточка, которая как раз полностью перекрывает воздухозабор. И то он нужен больше для защиты теплообменника от загрязнения, а не для очистки внутреннего воздуха от пыли.

2. Дизайн и функции пульта управления. Различные «метеостанции», «таймеры на месяц», «супер-режимы работы» по факту тоже являются маркетинговыми уловками для неспециалистов. Поверьте моему опыту — каждый день вы будете пользоваться только двумя кнопками: «вкл/выкл» и кнопкой установки требуемой температуры в помещении. Ещё два раза в год будете переключать режим тепла на режим холода. Поэтому чем проще и лапидарнее будет пульт, тем лучше.

3. «Зимний комплект». Эта опция нужна для кондиционеров, устанавливаемых для охлаждения технологических помещений и работающих круглый год в режиме охлаждения. Я сомневаюсь, что при температуре −30°C заказчику понадобится дополнительно охлаждать коттедж. Зимний комплект никак не влияет на способность работы кондиционера на тепло зимой.

4. «Приток свежего воздуха». Для подачи свежего воздуха в кондиционер с улицы предлагается проложить воздуховод диаметром примерно 3 см. Любой более или менее грамотный вентиляционщик скажет, что в системах вентиляции воздуховодов менее 10 см в диаметре не существует в принципе, а уж подать по трубе диаметром 3 см требуемое для одного человека количество воздуха невозможно. Поэтому в коттедже нужна отдельная полноценная система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором, но это уже совсем другая история.

Выводы

Вне всяких сомнений, оптимальную систему для себя может определить только сам заказчик. Для кого-то важна в первую очередь цена, и он выберет вариант 1 с раздельными сплит-системами и on-off-компрессорами. Для кого-то важен уровень шума внутренних блоков, и тогда можно посоветовать современные инверторные сплит- и мульти-сплит-системы. Для кого-то главное — отношения с соседями, и тогда оптимальный вариант — это система VRF с регулировкой ночного шума наружного блока.

Если бы я выбирал вариант системы кондиционирования для себя, я бы выбрал вариант 2 — раздельные инверторные сплит-системы. Стоимость оборудования — немногим больше самого дешёвого варианта 1, но есть множество преимуществ, например, самые тихие внутренние блоки, что очень важно для комфорта.

Инверторный компрессор означает не только относительно небольшое энергопотребление, но и надёжность в работе.

Срок эксплуатации этих систем составляет как минимум 15 лет, а по факту значительно дольше. Раздельные наружные блоки позволяют осуществлять полностью независимую работу в любом режиме. И в случае поломки или ремонта одной системы остальные продолжают работать. Вероятность выхода из строя всех систем одновременно практически равна нулю.