В Европе всё чаще охлаждают дома через потолок: чем такая система отличается от кондиционера

К кондиционеру летом привыкаешь быстро. Но вместе с прохладой появляется знакомая проблема: рядом с внутренним блоком уже холодно, а в дальней части комнаты всё ещё жарко. Поток воздуха приходится постоянно направлять то вверх, то в сторону. Особенно неудобно, как я заметила, пользоваться кондиционером ночью. Уменьшаешь скорость, повышаешь температуру, включаешь тихий режим. Вроде бы делаешь всё, чтобы он работал незаметно. Но холодный поток всё равно ощущается, а наружный блок в ночной тишине слышно сильнее, чем днём.

В европейском строительстве всё больше внимания уделяют другому способу охлаждения. В потолок встраивают трубы или панели, по которым циркулирует прохладная вода. Система не создаёт сильного воздушного потока, а постепенно забирает лишнее тепло из помещения. Технология не новая. Водяные лучевые панели давно применяют в офисах, гостиницах, больницах и других крупных зданиях. Сейчас их также используют в новых жилых домах и при реконструкции существующих зданий. Подобные проекты регулярно рассматриваются в европейском инженерном журнале REHVA Journal.

Как работает охлаждающий потолок

Устройство немного напоминает тёплый пол, только работает в обратную сторону. В потолочные панели, бетонное перекрытие или слой штукатурки укладывают трубки. По ним проходит прохладная вода. Потолок становится холоднее стен, пола, мебели и других поверхностей. Более тёплые предметы начинают отдавать ему часть накопленного тепла.

Иногда принцип объясняют только тем, что нагретый воздух поднимается вверх и соприкасается с прохладным потолком. Это верно лишь отчасти. Значительная доля теплообмена происходит посредством теплового излучения между поверхностями.

Сам потолок, конечно, не излучает холод. Тепло передаётся от более нагретых предметов к менее нагретым, поэтому охлаждаемая поверхность принимает его от комнаты и находящихся в ней людей. Температуру воды подбирают с учётом конструкции здания, площади панелей, тепловой нагрузки и влажности воздуха. Во многих системах она составляет около 15-18 °C, хотя в отдельных проектах может быть выше. Делать потолок слишком холодным нельзя из-за риска появления конденсата.

Чем потолок отличается от кондиционера

Обычная сплит-система забирает воздух из комнаты, пропускает его через холодный теплообменник и возвращает обратно с помощью вентилятора. Потолочное охлаждение использует большую площадь и не требует сильной циркуляции воздуха внутри помещения. Комната охлаждается медленнее, но резких перепадов температуры обычно становится меньше. Впрочем, возле панорамного окна или нагретого солнцем фасада всё равно может быть теплее, особенно если на окнах нет наружной солнцезащиты.

Для меня направленный поток остаётся самым заметным недостатком обычного кондиционера. Даже если поднять жалюзи внутреннего блока вверх, через некоторое время холод всё равно начинает ощущаться. У лучевой системы этого эффекта почти нет. Она охлаждает не струю воздуха, а окружающие поверхности. Это влияет и на восприятие температуры. Человеку важно не только то, сколько градусов показывает термометр. Если стены и потолок сильно нагреты, помещение продолжает казаться жарким. Когда поверхности становятся прохладнее, комфортно может быть и при немного более высокой температуре воздуха.

Работает ли система бесшумно

В самой комнате обычно нет вентилятора, который постоянно прогоняет воздух через теплообменник. Поэтому потолочные панели могут работать заметно тише внутреннего блока кондиционера. Но называть всю установку полностью бесшумной было бы неправильно. В ней остаются насосы, клапаны, источник охлаждённой воды и вентиляционное оборудование. Просто всё это можно разместить в техническом помещении или за пределами жилой комнаты. При этом сам охлаждающий потолок почти не осушает воздух. Это иногда называют преимуществом, хотя на деле система просто не управляет влажностью. Для этого требуется вентиляционная установка с осушением или отдельный осушитель.

Почему на потолке может появиться вода

Главная техническая проблема связана с конденсатом. Если поверхность потолка станет слишком холодной, на ней начнут собираться капли воды. Похожее происходит с бутылкой, которую достали из холодильника: тёплый влажный воздух соприкасается с холодной поверхностью, и часть содержащейся в нём влаги конденсируется.

Для потолка такой сценарий, понятно, нежелателен. Поэтому температура его поверхности должна оставаться выше точки росы воздуха. Автоматика следит за влажностью и температурой в помещении, а затем меняет температуру или расход воды. Если риск появления конденсата возрастает, система снижает мощность или временно прекращает охлаждение. Особенно важен такой контроль в сырую погоду. Сам потолок способен отводить тепло, но влагу из воздуха почти не удаляет. Поэтому в зданиях с высокой влажностью его объединяют с оборудованием, которое может осушать воздух. Получается уже не несколько труб, спрятанных над гипсокартоном. Полная климатическая система может включать источник прохладной воды, насос, коллектор, датчики, автоматику и оборудование для вентиляции и контроля влажности.

Помогает ли потолок экономить электричество

Потенциал для снижения энергопотребления у такой системы действительно есть. Вода позволяет переносить тепло с гораздо меньшими затратами на циркуляцию, чем воздух. Поэтому зданию не приходится постоянно прогонять по воздуховодам большие объёмы охлаждённого воздуха. Кроме того, потолочные панели обычно работают с водой более высокой температуры, чем теплообменник традиционной системы кондиционирования. Это может повысить эффективность холодильной машины или теплового насоса.

В исследованиях лучевые системы нередко потребляли меньше энергии, чем полностью воздушное охлаждение. Например, в отдельных исследованиях лучевые системы потребляли меньше энергии, чем полностью воздушное охлаждение. Однако результат сильно зависел от климата, устройства здания, настроек оборудования и выбранной температуры в помещении. Поэтому обещать определённый процент экономии для любой квартиры нельзя.

Итого

Сплит-систему можно установить почти в любой готовой квартире. Потолочное охлаждение желательно предусмотреть ещё при строительстве или капитальном ремонте. Понадобится место для коллектора и оборудования, а температуру воды, мощность панелей и работу вентиляции придётся рассчитывать заранее. Ошибка может привести к слабому охлаждению или появлению конденсата. Есть разница и в скорости. Кондиционер быстро снижает температуру после включения, тогда как система, встроенная в бетонное перекрытие, работает медленнее. Она лучше поддерживает постоянный комфорт, чем охлаждает уже нагретую комнату. Поэтому говорить о скором отказе европейских домов от кондиционеров рано. Это скорее другой подход: более сложный при проектировании, но тихий, без заметного холодного потока. Хорошая климатическая система, пожалуй, и должна работать именно так. Не напоминать о себе шумом и сквозняком, а просто не давать комнате перегреваться.