Бытовые кондиционеры
К бытовым кондиционерам в настоящем обзоре мы отнесём местные автономные системы комфортного кондиционирования холодопроизводительностью до 7 кВт.
Именно благодаря бытовым автономным кондиционерам (сплит-системам и оконным моноблокам) зачастую удаётся решить не только проблему создания комфортных условий в жилых помещениях, но и, подчас, обеспечения минимальных санитарно-гигиенических требований к температуре и влажности воздуха в жилой и производственной зоне в существующих зданиях. Благодаря своим небольшим размерам, низкому уровню шума большой конструктивной гибкости при установке, низких трудозатратах на монтаж, местные автономные системы кондиционирования получили очень широкое распространение при обустройстве жилых, офисных и производственно-складских помещений в существующих зданиях.
Кондиционеры типа сплит-система
Современная бытовая сплит-система должна обладать следующими качествами:
Привлекательный, неброский внешний вид внутреннего блока, способствующий гармоничной привязке к любому интерьеру; со скруглёнными углами; небольших размеров (в среднем 799 х 290 х 175 мм для моделей с расходом воздуха 400 600 м3/час и холодопроизводительностью 2,0 3,5 кВт).
Простой и удобный пульт дистанционного управления с жидкокристаллическим дисплеем.
Направляющие воздушного потока (две горизонтальных и несколько вертикальных) должны двигаться независимо друг от друга и обеспечивать равномерное перемешивание воздуха в обслуживаемом помещении. Поток обработанного в кондиционере воздуха должен распространяться как можно дальше по помещению, его направление может изменяться в автоматическом и управляемом режиме от вертикально-вниз до горизонтально-вперёд.
Эффективная система очистки воздуха, позволяющая очистить обрабатываемый воздух от мельчайших частиц за один проход через фильтрующий блок. Как правило, воздух проходит три стадии очистки: электростатически-заряженным фильтром (обслуживаемым), угольно-волоконным и дезинфецирующим фильтрами (заменяемыми). Подвергнутый такой фильтрации за один проход через внутренний блок, воздух эффективно очищается от частиц размером до 0,01 мкм (пылинки, фрагменты никотина и смолы в табачном дыме, споры плесени, экскременты пылевых клещей, пыльцу, выхлопные газы, бактерии и некоторые вирусы). Электростатический фильтр обрабатывается специальным реактивом, предотвращающим рост плесени, и покрывается смолой, предотвращающей утечку электростатического заряда.
Наличие функции самодиагностики ускоряет проведение работ по обслуживанию аппаратуры, желательно также наличие индикации буквенно-цифрового кода сообщения о неисправности на панели внутреннего блока.
Адаптация к скачкам напряжения в сети: желательно, чтобы кондиционер выдерживал перепады напряжения от 207 до 253 В.
Автоматический перезапуск при сбое питания: установки режима работы должны запоминаться блоком управления, расположенным во внутреннем модуле сплит-системы, и сохраняться в течение 5-6 часов.
Корпус наружного блока кондиционера должен быть стальным, защитное лакокрасочное покрытие равномерной толщины, устойчивое к атмосферным воздействиям; внутренний блок должен быть изготовлен из высококачественной, прочной пластмассы.
Способность эффективно работать на охлаждение при температурах окружающего воздуха до -10 С.
Автоматическая система защиты от обмерзания теплообменника наружного блока: для повышения надёжности работы кондиционера в межсезонье (температура воздуха ( +/-5 њС) предусматривается 3 температурных датчика во внутреннем и наружном блоках, эти датчики отслеживают изменение температуры воздуха в обслуживаемом помещении и теплообменников внутреннего и наружного блоков. На основании показаний этих датчиков блок управления отключает кондиционер или переключает компрессор в режим оттаивания теплообменника наружного блока. Если в сплит-системе не предусмотрен датчик, отслеживающий температуру теплообменника наружного блока, то управление работой холодильной машины зависит только от температуры испарителя (теплообменника, находящегося во внутреннем блоке). Микропроцессор при этом не отслеживает температуру конденсатора (теплообменника наружного блока), что приводит к обмерзанию конденсатора, поломке его вентилятора и выходу из строя компрессора холодильной машины. При наличии датчика температуры конденсатора система управления отслеживает его температуру и изменяет частоту вращения вентиляторов внутреннего и наружного блоков, что приводит к повышению эффективности работы кондиционера на обогрев и предотвращению выхода из строя наружного блока
Для повышения эффективности работы холодильной машины в режиме оттайки (без нарушения параметров воздуха в обслуживаемом помещении) увеличивают время, отпущенное на оттайку (до 12 минут), организуют ввод подогретого во внутреннем блоке фреона в радиатор теплообменника наружного таким образом, чтобы обеспечить равномерный прогрев всего радиатора (например, ввод фреона организуется посередине радиатора и его потоки идут по двум направлениям для верхней и нижней частей радиатора).
Инвертерное управление компрессором холодильной машины является бесспорным преимуществом. За счёт изменения частоты переменного напряжения питания компрессора обеспечивается плавная регулировка его мощности. За счёт применения инвертерной технологии удаётся снять до 6,8 кВт теплопроизводительности с кондиционера с компрессором, обеспечивающим теплопроизводительность 4,8 кВт в стандартной модели. Среди других важных преимуществ сплит-систем с инвертором следует отметить ускоренное, по сравнению с неинвертерными моделями, установление заданных параметров воздуха в обслуживаемом помещении, более точное и плавное поддержание этих параметров на заданном уровне, меньшее потребление электроэнергии за счёт работы компрессора в режиме неполной мощности.
Как правило, все усовершенствования оказывают влияние на стоимость системы кондиционирования воздуха. Поэтому в модельном ряду ведущих производителей сплит-систем представлены как наиболее дорогие модели с применением инвертерной технологии, теплового насоса, совершенной защитой от обмерзания, фильтров тонкой очистки воздуха, так и более простые в техническом плане модели, в том числе в тропическом исполнении без усиленной защиты от обмерзания теплообменника наружного блока.
Оконные моноблоки
В соответствии с названием данные кондиционеры представляют собой моноблочный аппарат, в корпусе которого агрегатированы холодильная машина (компрессор, конденсатор, испаритель), вентилятор, блок управления, воздушный фильтр, в ряде моделей дополнительная электробатарея. Оконный кондиционер имеет прямое сообщение с наружным воздухом и может осуществлять частичный воздухообмен обслуживаемого помещения с улицей. Как осуществляется этот воздухообмен притоком или вытяжкой (определяется конструктивными особенностями данной модели, а именно, тем, в каком месте моноблока расположено окошко, связывающее внутреннюю и наружную части аппарата.
Как правило, в связи с ограниченными размерами, оконные кондиционеры ограничены по мощности (до 8 кВт) и по расходу воздуха (до 1200 м3/ч). Основное различие между моделями разных фирм состоит в размерах моноблока и уровне производимого им при работе шума. Наиболее критичным показателем является как раз уровень шума. Простота исполнения, отсутствие дополнительных сервисных функций, присущих сплит-системам являются следствием стремления максимально удешевить конструкцию. Оконные моноблоки самый дешёвый, удобный и простой в установке и эксплуатации вид эффективного бытового кондиционера.
Следует помнить, что основным предназначением бытового кондиционера является создание и поддержание комфортных температурно-влажностных условий в обслуживаемом помещении в тёплый и переходный период года, а не отопление помещения при отрицательных температурах наружного воздуха. При температуре наружного воздуха ниже 0 њС бытовые кондиционеры работают неустойчиво и неэффективно.
Центральные системы кондиционирования воздуха
Центральными называются системы кондиционирования воздуха, обслуживающие несколько или одно большое помещение.
Разработаны различные типы центральных кондиционеров: типа PACKAGED, секционные, автономные, мультизонные системы центрального кондиционирования. Рассмотрим некоторые из них.
Кондиционеры типа PACKAGED
Системы кондиционирования воздуха типа PACKAGED с внутренними блоками шкафного типа (иногда называемые колоннами), используются для обработки воздуха в больших помещениях (концертные и конференцзалы, магазины, рестораны, производственные помещения, компьютерные комнаты, залы ожидания, кассовые залы). По способу подачи обработанного воздуха установки данного типа разделяются на кондиционеры, подающие обработанный воздух под давлением в воздуховоды системы вентиляции и кондиционеры, подающие обработанный воздух непосредственно в объём обслуживаемого помещения.
Мультизонные системы центрального кондиционирования
В начале 80-х годов ряд ведущих в области кондиционирования воздуха фирм (Daikin. HITACHI. Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy Industries, Matsushita (Panasonic / National) и др.) разработали новинку в области комфортного кондиционирования воздуха так называемые системы с переменным расходом хладагента (VRF), или мультизонные системы, удачно сочетающие в себе достоинства автономных местных и центральных систем кондиционирования.
Обработка воздуха в обслуживаемом помещении производится внутренним блоком, аналогичным по техническим возможностям и потребительским качествам внутреннему блоку бытовой или полупромышленной сплит-системы. Группа внутренних блоков (различных типов и мощностей) присоединяется к наружному блоку системой медных теплоизолированных трубопроводов. Система полностью герметична и не требует дозаправок хладагентом. В качестве хладагента стандартно используется хладон Р-22. Контроль и регулирование температурно-влажностных параметров воздуха осуществляется индивидуально для каждого помещениям. Имеются несколько серий:
Наиболее простая серия с возможностью работы внутренних блоков только на охлаждение или осушения. Эти серии производятся только несколькими фирмами-изготовителями (например Daikin, Sanyo) и не получили широкого распространения из-за отсутствия возможности обогревать обслуживаемые помещения в переходные периоды года.
Системы с возможностью работы как на охлаждение (осушение), так и в режиме теплового насоса (Heat Pump). Все внутренние блоки одной системы работают или в режиме охлаждения (осушения) пли в режиме обогрева. Это исполнение является стандартным и наиболее распространенным для VRF-систем. Такие системы часто называют двухтрубными, поскольку от наружного блока идут 2 трубы (газовая и жидкостная).
Системы с возможностью одновременной работы части внутренних блоков на охлаждение (осушение), а для других помещений на обогрев в режиме теплового насоса. Благодаря переносу тепла из охлаждаемых помещений в обогреваемые, эти системы работают с рекуперацией и носят название Heat recovery. Конструктивно такие системы выглядят несколько иначе, по сравнению со стандартными 2х-трубными. Здесь наружный блок соединяется с группой внутренних блоков не напрямую, а через специальные устройства переключения режима тепло-холод. При этом соединение наружных блоков и устройств переключения режима осуществляется по 3 трубопроводам (жидкостный, газовый низкого давления и газовый высокого давления). Что и обусловило названия трехтрубных для систем с рекуперацией.
Внутренние блоки могут поддерживать в различных помещениях индивидуальные температурные режимы. В системах разных фирм применены различные технические особенности, обеспечивающие подключение к одному наружному блоку от 2 до 24 внутренних, общая холодопроизводительность системы может доходить до 94 кВт, перепад высот между внутренними и наружным блоками может достигать 50 м. Применяются различные энергосберегающие технологии: многоступенчатое или плавное регулирование производительности (абсолютное большинство систем имеют инверторный привод компрессоров), рекуперация тепла (для трех-трубных систем), энергоэффективный обогрев в режиме теплового насоса (для нашей страны это актуальнее всего для переходных периодов года).
Особо следует отметить то, что VRF-системы имеют широчайший диапазон успешного применения как для нескольких помещений небольшого офиса или коттеджа, так и во многоэтажном здании. VRF-системы разработаны как альтернатива центральным системам кондиционирования. Обладая всеми достоинствами центральных кондиционеров. VRF-системы имеют целый ряд преимуществ перед ними, поскольку:
для размещения оборудование не требуется специального машинного зала и венткамеры, что экономит полезную площадь здания и его полезный объём;
нет необходимости в громоздких системах изолированных воздуховодов и воздухораспределения, поскольку осуществляется подача только санитарных норм по кислороду;
VRF-системы не требуют постоянного обслуживания и содержания для этой цели высококвалифицированной службы эксплуатации;
управление системой может осуществляться как с обычного пульта управления отдельным пользователем, так и с центральной станции (по дополнительному заказу); по отдельному требованию система кондиционирования может контролироваться с персонального компьютера;
работа системы исключительно экономична, поскольку её производительность в каждый момент времени соответствует тепловой нагрузке на помещения благодаря регулированию (преимущественно посредством инверторного привода компрессора);
эксплуатационные расходы всегда минимальны;
обеспечивается максимальный уровень комфорта из-за точного поддержания температурных режимов;
VRF-системы стандартно оборудуются мощными высокоразвитыми системами самоконтроля и самодиагностики, что сокращает время на паспортизацию, а при необходимости и для устранения неполадок.