кондиционер это какое оборудование

Кондиционер

Кондиционе́р — устройство для поддержания оптимальных климатических условий в квартирах, домах, офисах, автомобилях, а также для очистки воздуха в помещении от нежелательных частиц. Предназначен для снижения температуры воздуха в помещении при жаре, или (реже) — повышении температуры воздуха в холодное время года в помещении.

Содержание

История

Современное понятие «кондиционер» (air conditioner, от англ. air — воздух и condition — состояние) как обозначение устройства для поддержания заданной температуры в помещении, существует достаточно давно. Интересно, что впервые слово кондиционер было произнесено вслух ещё в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Собственно говоря, для английского языка глагол to condition является вполне стандартным, и означает «приводить что-либо в определённое состояние», в данном случае — воздух в состояние, комфортное для человека с точки зрения температуры, влажности и прочих параметров; таким образом, conditioner по правилам словообразования в английском языке — это просто то или тот, кто такое приведение чего-либо в определённое состояние осуществляет, а не какой-либо неологизм. Отсюда же — кондиционер для волос и белья, которые являются уже не приборами, а средствами бытовой химии.

Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер (Willis Carrier) собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, cильно ухудшавшей качество печати.

«Ископаемым» предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric ещё в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой. Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни.

Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х, начале 60-х годов инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.

Так в 1958 году японская компания Daikin предложила первый тепловой насос, тем самым научив кондиционеры подавать в помещение не только холод, но и тепло.

А ещё через три года произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха. Это начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделённый на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера — компрессор теперь вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами, намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Уровень шума уменьшен на порядок. Второй огромный плюс — это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.

Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок — кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна — различные типы внутренних блоков позволяют создавать оптимальное распределение охлаждённого воздуха в помещениях определённой формы и назначения.

А в 1968 году на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до девяти внутренних блоков различных типов. Существенным нововведением стало появление кондиционера инверторного типа. В 1981 году компания Toshiba предложила первую сплит-систему, способную плавно регулировать свою мощность, а уже в 1998 году инверторы заняли 95 % японского рынка. Ну и, наконец, последний из наиболее популярных в мире типов кондиционеров — VRV — системы были предложены в 1982 году компанией Daikin.

Центральные кондиционеры — это промышленные агрегаты, которые применяются для обработки воздуха в крупных коммерческих и административных зданиях, плавательных бассейнах, промышленных предприятиях и других. Центральный кондиционер является неавтономным, то есть для работы ему необходим внешний источник холода: вода от чиллера, фреон от внешнего компрессорно-конденсаторного блока или горячая вода от системы центрального отопления, бойлера. Основными целевыми функциями данных систем являются: комфортная вентиляция с рекуперацией тепла, нагревом и охлаждением; вентиляция и осушение в помещениях плавательных бассейнов; промышленная вентиляция с рекуперацией и без рекуперации тепла. Обработанный центральными кондиционерами воздух по сети воздуховодов распределяется по всему помещению.

Прецизионные кондиционеры — В основном такой кондиционер применяется в помещениях, требующих поддержания заданных параметров с высокой надёжностью и точностью, таких как медицинские учреждения, производственные помещения, лаборатории, посты управления, узлы связи, залы электронных вычислительных машин, диспетчерские пункты и другие помещения. Представляет собой моноблок, который содержит вентагрегат, фильтр, холодильную машину с фреоновым воздухоохладителем, водяной воздухонагреватель и электрокалорифер. Применяется кондиционер как в системах с рециркуляцией воздуха, так и в системах со 100 % приточным воздухом.

Автономные системы кондиционирования воздуха снабжаются извне только электрической энергией, например, шкафные кондиционеры и тому подобное. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие на фреоне-R22, R134A, R407C. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или методом реверсирования работы холодильной машины, по циклу так называемого «теплового насоса».

Большинство бытовых кондиционеров не могут работать при отрицательных наружных температурах, особенно в режиме подогрева, поэтому в средних широтах использовать их вместо обычных систем отопления можно только в переходный период. Кондиционеры, адаптированные к работе и при отрицательных температурах, называются всесезонными (или — кондиционерами с всесезонным блоком).

Для охлаждения небольших объёмов (например, внутренних полостей какого-либо оборудования, процессоров ПК) иногда используют кондиционеры, основанные на элементах Пельтье. Такие кондиционеры бесшумны, легки, не имеют движущихся деталей, надёжны и компактны. Но имеют очень ограниченную холодопроизводительность, дороги и менее экономичны.

Кондиционер воздуха, работающий на наружном воздухе, называется приточным; на внутреннем воздухе — рециркуляционным; на смеси наружного и внутреннего воздуха — кондиционером с рекуперацией.

Устройство кондиционера

Основными узлами любого местного автономного кондиционера (как и любой холодильной установки) являются:

Принцип работы

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными (в последнее время иногда и алюминиевыми) трубками и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует хладагент (традиционно в кондиционерах используется смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла, однако в соответствии с международными соглашениями производство и использование старых сортов, разрушающих озоновый слой, постепенно прекращается, в современных кондиционерах наиболее часто используются фреоны R-22 и R-410A).

В процессе работы кондиционера происходит следующее (рассмотрим на примере фреона R22). На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3—5 атмосфер и температурой 10—20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15—25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до 70—90 °C, после чего поступает в конденсатор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.

На выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10—20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или ТРВ) смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется. Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.

Работа кондиционера (холодильника) без отвода тепла от конденсатора (или горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизируется для бытовых целей: горячее водоснабжение и другое.

Неисправности

Одна из наиболее серьёзных неисправностей связана с устройством кондиционера и возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, в результате чего компрессор выходит из строя из-за гидроудара. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, но самые распространённые вызваны неправильной эксплуатацией плохо спроектированного кондиционера. Во-первых, причиной неисправности могут стать загрязнённые фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен), во-вторых — включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. При отрицательных температурах (ниже −10 °C) существует реальная угроза попадания жидкого фреона в полость компрессора, что приводит к его поломке. [1] В более дорогих, правильно спроектированных системах присутствуют дополнительные датчики, ёмкости, исключающие попадание жидкого фреона на вход компрессора. В таких системах наиболее вероятной поломкой становится отказ одного из датчиков, что, впрочем, оставляет холодильную систему жизнеспособной. В бытовых оконных кондиционерах БК-1500, БК-2500 производства СССР (Бакинский завод), для устранения данного явления применялся докипатель (он применяется во многих моделях среднего и верхнего ценового диапазона кондиционеров).

Наличие воздуха и влаги в контуре со временем может привести к выходу из строя компрессора, закупориванию капилляра ледяными пробками. Причиной попадания воздуха в контур также является некачественный монтаж сплит-системы. При правильном монтаже после сборки контура производится его вакуумирование в течение определённого времени (зависит от объёма контура, и для бытовых систем обычно составляет от 20 минут до часа) специальным вакуумным насосом, с целью удаления воздуха и испарения влаги, присутствующей в контуре.

Источник

Как выбрать кондиционер для дома: помогаем определиться с критериями

Оглавление

Прошлым летом мы рассмотрели вопрос выбора домашнего вентилятора — относительно простого бытового прибора, позволяющего существенно повысить комфорт при нахождении в помещении летом.

Теперь пришла пора разобраться с кондиционерами — гораздо более дорогими и сложными (как технически, так и в монтаже) устройствами, позволяющими точно настроить температуру в помещении.

Напомним, что большинство кондиционеров не обеспечивают притока свежего воздуха (кислорода), а лишь следят за тем, чтобы в помещении поддерживалась постоянная температура. Плюсы и минусы таких приборов очевидны: с одной стороны, пользователь может быть уверен, что в комнате будет именно та температура, которую он установил на кондиционере. С другой — повышается риск нахождения в душном (хоть и комфортном по температуре) помещении. Ведь полноценно работать кондиционер может лишь при закрытых окнах.

Давайте взглянем, какие бывают кондиционеры и чем они различаются.

Типы кондиционеров

Домашние кондиционеры можно условно разделить на несколько наиболее распространенных типов, различающихся по методу установки и, естественно, по габаритам. Основное различие заключается в том, есть ли у нашего кондиционера внешний блок, либо его нет.

К кондиционерам без внешнего блока относятся моноблоки (стационарно устанавливаемые в подходящее место, например, в оконный проем или нишу в стене) и мобильные кондиционеры, которые можно перемещать в случае необходимости.

Мобильные кондиционеры имеют специальную трубу для вывода теплого воздуха, которую необходимо смонтировать таким образом, чтобы воздух выводился за окно (в комплекте с такими устройствами можно нередко найти переходник для монтажа). Что касается конденсата, то он в большинстве случаев испаряется естественным образом, однако в некоторых случаях может потребоваться его удаление вручную (слив содержимого контейнера).

Моноблоки и мобильные кондиционеры обычно используются там, где нет возможности, либо нецелесообразно устанавливать стационарный кондиционер — на даче, в съемной квартире и т. п.

Отдельной разновидностью моноблока является оконный кондиционер, устанавливаемый непосредственно в окно или в специальный проем в стене. Именно такие кондиционеры были наиболее популярны в прошлом, можно сказать, что с этой конструкции начался «бум домашних кондиционеров» (преимущественно, в США). Однако сегодня они существенно уступили свои позиции.

Оконный кондиционер можно даже установить самостоятельно (если окно и/или помещение в принципе допускает установку подобных устройств). Однако тут кроется и главный подвох: с появлением окон-стеклопакетов, установку таких кондиционеров нужно рассчитывать на этапе снятия замеров.

Ну а если учесть, что оконные кондиционеры предсказуемо ведут к потере тепла в зимнее время из-за низкой теплоизоляции между «внутренней» и «внешней» половинами устройства, очевидно, что подобные устройства редко можно встретить там, где установлены стеклопакеты, и гораздо чаще — там, где до сих пор используются деревянные рамы.

Оконные кондиционеры отличаются компактными размерами, легкостью монтажа (и демонтажа), и невысокой ценой.

Следующий тип — это стационарные кондиционеры (или сплит-системы). Они состоят из двух блоков, один из которых размещается внутри квартиры, а другой — снаружи. Такой кондиционер нередко снабжен системой очистки воздуха, может работать на обогрев и имеет набор автоматических режимов. И внешние, и внутренние блоки таких кондиционеров хорошо знакомы всем без исключения.

Существует несколько вариантов сплит-систем, различающихся по своей функциональности и способу монтажа. Так, мульти-сплит-системы состоят из одного внешнего блока и нескольких внутренних, что позволяет независимо регулировать уровень температуры в каждом из помещений, в которых установлен внутренний блок (правда, все они должны работать в одном режиме — либо на обогрев, либо на охлаждение).

Канальная сплит-система — разработана специально для скрытой установки и подразумевает создание разветвленной вентиляционной системы (как правило, она размещается над навесным потолком). Благодаря этому установка одного внутреннего блока может обеспечить регулировку воздуха сразу в нескольких помещениях (правда, во всех будет поддерживаться одинаковая температура). Такие кондиционеры нередко имеют возможность добавления свежего воздуха.

Наконец, упомянем кассетные кондиционеры. Для установки такой системы, также как и для канального кондиционера, необходим подвесной потолок. Однако в отличие от канальных сплит-систем, кондиционеры кассетного типа распределяют охлажденный воздух через нижнюю часть блока. Нижняя часть кассетной сплит системы имеет размер стандартной потолочной плитки — 600×600 мм, а при большой мощности вдвое больше — 1200×600 мм, и закрывается декоративной решеткой с распределительными жалюзи. За счет распределения воздушных потоков по четырем направлениям эта разновидность сплит-системы быстро и равномерно охлаждает или нагревает воздух в довольно большом помещении (как правило, такие кондиционеры используются в помещениях площадью от 50 квадратных метров и выше).

Инверторные и обычные модели

Инверторный кондиционер оснащен компрессором с плавной регулировкой производительности, которая обеспечивается благодаря частотному преобразователю — инвертору. В настоящее время инверторные кондиционеры есть в линейке продукции каждого известного производителя климатической техники.

Инверторные кондиционеры выгодно отличаются плавностью регулировки, невысоким уровнем шума, энергоэффективностью, возможностью работать на обогрев. При этом кондиционеры инверторного типа зачастую сложнее в установке и ремонте и стоят дороже обычных, поэтому к их выбору следует относиться более внимательно.

Мощность и размер помещения

Для того, чтобы подобрать подходящий кондиционер, перед тем как отправиться в магазин, нужно определиться с размером помещения и выяснить его характеристики (помещения, расположенные на солнечной стороне дома потребуют более сильной охлаждающей системы). В зависимости от этого подбирается и мощность кондиционера.

Существует неформальное правило, согласно которому на один квадратный метр площади помещения должно приходиться 100 Вт мощности кондиционера (в данном случае речь идет о «мощности охлаждения», а не о потребляемой электрической мощности). Так, допустим, кондиционер с холодопроизводительностью 2-2,5 кВт справится с поддержанием комфортной температуры в комнате площадью до 20 квадратных метров метров (конечно же, при условии, что там не находятся дополнительные источники тепла).

В инструкции к каждому кондиционеру указано, на помещение какой площади он рассчитан, однако нередко производитель завышает этот параметр, поэтому по факту кондиционер приходится покупать «с запасом» по мощности, либо изучать отзывы пользователей, которые уже испробовали интересующую вас модель на практике.

Также следует учитывать то, что на самом деле кондиционер охлаждает всё-таки не площадь, а объём, поэтому если ваши потолки существенно выше, чем 2,5-3 метра, формулу следует подкорректировать.

Уровень шума

Уровень шума кондиционера — довольно важный параметр. Особенно если предполагается установка кондиционера в жилом помещении или в спальне. Моноблок или мобильный кондиционер будет шуметь сильнее сплит-системы, поскольку в данном случае компрессор оказывается внутри помещения, тогда как в сплит-системе он вынесен в наружный блок. К тому же дополнительный шум в данном случае создает система обдува кондиционера.

Максимальный уровень шума кондиционера, как и мощность, указывается в инструкции. Однако дополнительный шум может возникать из-за появления нежелательных вибраций и, в частности, передаваться по полу (особенно в случае неправильной установки). В общем, и в этом случае ознакомиться с отзывами пользователей не будет лишним: большое количество жалоб на шумность некоторых моделей заставляет задуматься о целесообразности их приобретения.

Управление

Самый простой способ управления кондиционером — механическая панель, допускающая включение одного из режимов. Например, «вентилятор+холод сильно/вентилятор+холод слабо/вентилятор сильно/вентилятор слабо». Понятно, что с помощью такой панели управления настроить наиболее комфортную температуру в помещении будет не слишком просто. А следовательно — стоит серьезно подумать, прежде чем покупать кондиционер с таким примитивным управлением.

Подавляющее большинство моделей допускают более точную настройку, включающую точную установку температуры, таймер, несколько режимов мощности и т. п. Практически все «серьезные» модели укомплектовываются пультом дистанционного управления. На наш взгляд, в данном случае экономить не стоит: лучше приобрести прибор, позволяющий максимально точно настроить нужный режим, чем экспериментировать с кондиционерами, способными работать лишь в нескольких режимах, которые могут и не подойти для климатических условий помещения.

Наличие дисплея на внутреннем блоке кондиционера позволяет узнать текущую информацию о температуре, влажности, выбранном режиме и т. п. Нередки случаи, когда дисплей есть и на пульте дистанционного управления — и это, несомненно, очень удобно.

Уровень расхода электроэнергии

Как и у многих других бытовых приборов, у кондиционеров имеются классы энергоэффективности. В 2010-х годах, согласно новой Директиве ЕЭС, высший класс A был разбит на несколько подклассов: А+, А++ и А+++, позволяющих максимально точно сравнить энергозатраты различных приборов. Расчет данных классов энергопотребления проводится путем сравнения некоего нормативного энергопотребления с фактическим, что позволяет довольно точно отнести прибор к тому или иному классу и, тем самым, наглядно показать покупателю, какой прибор позволит сэкономить на электричестве, а какой — окажется более энергозатратным.

Поскольку мощность кондиционеров может быть весьма велика, не стоит легкомысленно относиться к классу энергоэффективности: при регулярном использовании на протяжении нескольких лет более эффективный прибор сможет сэкономить круглую сумму (которая, конечно же, зависит от тарифа на электричество в вашем регионе). Самым энергоэффективным на сегодняшний день является класс А+++, который, впрочем, встречается не слишком часто, а сами приборы с таким классом энергоэффективности будут стоить существенно дороже своих менее экономных собратьев.

Также отметим, что моноблоки и мобильные кондиционеры почти всегда окажутся менее эффективными, чем сплит-системы.

Дополнительные функции

У бытового кондиционера может быть немало дополнительных функций и возможностей, упрощающих эксплуатацию прибора, либо повышающих комфорт пользователя. Давайте перечислим некоторые из них.

Выводы

Итак, повторим основные правила выбора кондиционера для дома.

Первое, с чем нужно определиться — это с типом кондиционера: будет ли это моноблок, мобильный кондиционер или сплит-система. Для квартиры имеет смысл обратить внимание на настенные сплит-системы. Такие приборы отлично подходят для различных климатических условий и перепадов температур. А вот мобильные бытовые кондиционеры имеет смысл покупать на дачу или для установки в помещения, где нет возможности установить сплит-систему с наружным блоком. Кассетные кондиционеры станут отличным выбором для помещений от 50 м² с навесным потолком. В небольших комнатах они не применяются.

Во вторую очередь нужно проверить, подходит ли выбранная вами модель для вашего помещения. То есть, удостовериться, что мощности кондиционера с запасом хватит, чтобы поддерживать нужную температуру в помещении определенной площади (для этого не будет лишним свериться с инструкцией к прибору).

В-третьих нужно убедиться в том, что система управления прибором удовлетворяет вашим запросам и позволяет настроить требуемый режим работы.

Наконец, еще до покупки нужно проверить, поддерживает ли прибор функции, которые вам действительно необходимы, а также уточнить срок службы фильтров.

При выборе модели той или иной модели нужно обращать внимание не только на площадь охлаждения, но и на энергоэффективность системы. Не нужно забывать, что кондиционеры, относящиеся к классам B и ниже существенно увеличат счета за электричество.

Источник