кондиционеры это какое оборудование
Кондиционер. Виды и устройство. Работа и как выбрать. Особенности
Наши древние предки еще несколько тысяч лет назад уже знали, что с изнуряющей жарой можно бороться. Например, в пещерах даже в летний зной стоит приятная прохлада. В современный период люди спасаются от жары совсем по-другому, и не прячутся от нее в пещерах. Для решения такой задачи разработаны специальные системы кондиционирования воздуха, на основе которых работают такие устройства, как кондиционер.
С помощью этого бытового прибора можно защититься от летнего зноя и в любое время года создать в своем жилье комфорт и приятную обстановку. На рынке бытовых устройств имеется множество моделей кондиционеров, изготовленных разными фирмами, но выбрать подходящую модель не всегда просто. Чтобы ориентироваться во всех нюансах этих устройств, и выбрать оптимальную для себя модель, необходимо подробно ознакомиться с их конструктивными особенностями, принципом действия и видами.
Устройство
Кондиционер – это сложный бытовой прибор, работающий от электрической сети, и обеспечивающий заданные климатические условия в закрытом пространстве. Главной задачей этого прибора является уменьшение температуры в помещении в жаркие дни, однако существуют виды, способные обогревать воздух. Чтобы правильно обслуживать этот прибор, следует знать, как он устроен, и на каком принципе работает.
Основными элементами многих компрессорных кондиционеров являются:
Устройство этого прибора простое, но отказ любого элемента приведет к выходу его из строя.
Принцип действия
Все элементы системы кондиционирования, кроме вентиляторов, соединены между собой трубками, с помощью которых по всей системе распространяется хладагент (фреон). Вентиляторы обеспечивают охлаждение всех узлов от перегрева.
Фреон в виде пара попадает в компрессор, который работает следующим образом. Эксплуатационная температура парообразного фреона не более 15 градусов, рабочее давление его около 5 атмосфер. Внутри компрессора хладагент сжимается, в результате давление и температура возрастают в несколько раз.
Далее, нагретый фреон переходит в конденсатор, в котором он охлаждается вентилятором, отдает тепло и переходит в жидкое состояние. Затем хладагент поступает в испаритель, в котором смешивается с газообразным видом хладагента. При испарении температура снижается и образуется холод. Далее цикл работы замыкается, и фреон поступает снова в компрессор.
С течением времени некоторая часть хладагента теряется, поэтому нужно периодически производить дозаправку системы.
Виды
По конструктивным особенностям и способу установки кондиционеры делятся на несколько видов.
Оконный кондиционер
Название говорит само за себя, этот вид устройства устанавливается в проем окна, что является наиболее бюджетным вариантом. 
Недостатки
Ввиду таких недостатков, стоит подумать о более лучшем решении, так как на этом вы сэкономите немного денег.
Напольные
Это наиболее простые в установке устройства, но их эффективность не самая лучшая. Установить такой кондиционер в своей квартире можно самостоятельно, не используя каких-либо специальных инструментов или особых навыков.
Недостатки
Канальные
Монтируются внутри вентиляционных каналов. Такие исполнения не завоевали большой популярности, так как после установки это устройство трудно обслуживать, а стоимость его сложно назвать бюджетной. Единственным достоинством такого кондиционера является то, что он практически незаметен, и не занимает места в квартире.
Кассетные
Устанавливаются в пространстве под полотном подвесного потолка. Стоимость установки такого устройства зависит в основном не от конструкции системы кондиционирования, а от размера пространства под потолком. Установка кассетной модели значительно проще, в отличие от канального вида.
Мобильные
В этом устройстве все части объединены одним корпусом. Его можно легко перемещать в любое помещение. Если сделать сравнение с оконной системой, то эта конструкция способна не только создавать прохладу, но и обогревать помещение. Существуют модели с дистанционным пультом управления. 
Недостатки
Сплит-системы
Это устройство, состоящее из внешнего и внутреннего блока. Оно было рассмотрено в разделе «Устройство», характеризуется малым уровнем шума, вспомогательным управлением с помощью дистанционного пульта, имеется информационный экран, возможность точной настройки и задания температурного режима путем программирования необходимых параметров. Для условий городской квартиры сплит-системы являются наиболее удобным видом кондиционера.
Мультисистемы
По сути дела, это такое же устройство, как и сплит-система, с отличием в том, что внутренних блоков имеется несколько. Если необходимо настроить температуру отдельно в каждой комнате, то мультисистема будет для вас оптимальным выбором.
В качестве совета можно сказать, что мультисистемы и сплитсистемы достаточно эффективны в работе, но имеют свои сложности и особенности в установке, поэтому рекомендуется заблаговременно изучить все руководства и материалы по их монтажу.
Достоинства и недостатки
Многие спорят о том, необходим в квартире кондиционер, или их установка будет отрицательно влиять на здоровье. Если разобраться в этом вопросе, то любая фильтрующая система оказывает помощь для больных астмой или аллергией, так как все аллергены, пыль и другие вредные частицы поглощаются фильтром. Главное не забывать их периодически менять.
Рекомендации медиков на тему кондиционирования часто противоречивы. Многие из них утверждают, что, стараясь создать больше прохлады, люди не умеют правильно настраивать температурный режим и эффективность потока воздуха, вследствие чего часто болеют простудными заболеваниями, даже в летний зной.
Фильтры кондиционера нуждаются в периодической очистке, хотя бы один раз за 3 месяца, иначе в них могут накопиться вредные для человека микробы. Кроме простуды можно заболеть и другими серьезными болезнями, например, пневмонией.
Другим недостатком применения кондиционера является высушивание воздуха до 30%, при норме до 60%. Это способствует пересыханию слизистой оболочки дыхательных путей и ротовой полости у находящихся в помещении людей, а также приводит к возрастанию вероятности респираторных заболеваний. Поэтому совместно с кондиционером специалисты советуют применять увлажнитель воздуха.
Чтобы не подвергаться воздействию прямого потока холодного воздуха, лучше не находиться непосредственно возле кондиционера. Кроме простуды, также можно заработать и воспаление мышц. 
Как выбрать кондиционер
Важные параметры, на которые следует ориентироваться.
Уровень шума
Шумность работы многих устройств является важной характеристикой при их выборе для дома. Не стало исключением и устройство кондиционирования. Полностью избавиться от шума не получится, так как в конструкции имеются вентиляторы и компрессор, которые и образуют шумовой фон. Уровень этого фона зависит от конкретной модели, места монтажа, мощности.
Чтобы выбрать кондиционер, следует учесть ряд факторов:
Расчет мощности
Для определения мощности оборудования необходимо знать площадь помещения, в которое планируется устанавливать кондиционер, а также количество находящихся в помещении человек, высоту потолка и т.д. Также оказывает влияние наличие солнечной стороны и работающие устройства в помещении.
Например, для нормального охлаждения комнаты 10 м 2 понадобится мощность 1 киловатт, если высота потолка не более 3 метров. Если имеются постоянно действующие приборы, то мощность нужна 1,5 кВт. В интернете можно найти сервисы, в которых имеется специальный калькулятор для расчета мощности по индивидуальным параметрам помещения.
Дополнительные функции
Чем больше вспомогательных функций, тем дороже будет стоить комплект оборудования. Необходимо определиться с тем, какие из них вам будут нужны, а от каких лучше отказаться.
Если применять кондиционер в экономном режиме, то для создания заданного климата потребуется больше времени. В режиме самодиагностики устройство может проверять свою работоспособность, определять вид неисправности и выдавать информацию на дисплей.
Если имеется функция климат-контроля, то оборудование будет стоить значительно дороже. В этом случае кондиционер автоматически настраивает оптимальный режим с помощью датчиков.
Некоторые модели могут иметь функцию самоочистки блока. После выключения происходит просушка внутренних элементов с применением антисептических средств, что предотвращает конденсацию влаги и появление грибка внутри корпуса.
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.
Как выбрать кондиционер: виды и основные функции
Во многих регионах России за последние дни зафиксированы высокие температуры — от +30 °C. В столичном регионе после непродолжительного похолодания уже в пятницу воздух прогреется до плюс 22–27 °C.
Для тех, кто остается дома, «РБК-Недвижимость» подготовила советы по подбору и установке кондиционеров для создания оптимального климата.
Виды кондиционеров
Перед покупкой стоит определиться, какой кондиционер и где вы хотите установить. Производители предлагают:
Учитывайте, что чем больше площадь помещения, тем мощнее нужен кондиционер. В описании модели указывают, на какую площадь она рассчитана; обязательно читайте инструкцию и консультируйтесь с продавцом по поводу конкретного товара. Помимо свободного пространства, важно, на какую сторону света выходят окна. Так, в квартире с восточными и южными окнами понадобится кондиционер мощнее, чем для помещений с окнами на север.
Настенные системы кондиционирования
Кондиционеры с установкой в верхней части стены подходят для большинства жилых комнат и кабинетов. Они практически бесшумны, в них есть функция фильтрации воздуха и охлаждения больших пространств. Главный недостаток настенных сплит-систем — неравномерное изменение температуры. Их часто используют в офисах, и сотрудникам известно, что место под кондиционером увеличивает риск простуды, а слишком сильный поток воздуха может продуть спину. В среднем такие кондиционеры стоят от 15–20 тыс. руб. с расчетом на 20–25 кв. м. Их можно установить дома на стене, но ни в коем случае не над кроватью или диваном, где вы проводите много времени, хотя велик соблазн спать под прохладным потоком воздуха. Установка сплит-системы может обойтись не дешевле, чем сам кондиционер, но лучше доверить ее профессионалам, не пытаясь сэкономить на их работе.
Кассетные кондиционеры
Система отличается сложным монтажом в подвесной потолок. Кассетный кондиционер можно установить в больших комнатах площадью от 50 кв. м. Он поможет быстро и равномерно охладить пространство в квартире или загородном доме. Воздух в системе проходит по четырем направлениям, что позволяет за несколько секунд повысить или понизить температуру. Вряд вы найдете кассетные кондиционеры в магазинах бытовой техники, обычно их продают специализированные компании, которые также предлагают установку. Стоимость системы — от 45–40 тыс. руб., монтаж оплачивается отдельно.
Небольшие мобильные модели
Сразу уточним, что речь — о системах кондиционирования, а не очистителях воздуха и портативных вентиляторах. Последние можно купить значительно дешевле, но и функционал у них заметно меньше. Мобильные кондиционеры выбирают для квартир, в которых по различным причинам негде или нельзя установить сплит-систему. Они издают много шума, занимают место на полу и при этом обладают ограниченной мощностью. Мобильный кондиционер можно установить самостоятельно без помощи специалистов: для этого через окно или другое отверстие выводят воздуховодный шланг длиной не более полутора метров и шириной минимум десять сантиметров. Моделей, рассчитанных на площадь до 50 «квадратов», на рынке немного, а кондиционеры для комнаты до 25 кв. м стоят от 25 тыс. руб.
Обогрев, сушка и вентиляция
В большинстве кондиционеров встроен режим осушения помещений, то есть избавления их от излишней влаги. В попытках охладиться многие забывают о необходимости увлажнения воздуха, что важно для поддержания здоровья. Лучше поддерживать оптимальный уровень влажности в квартире — 30–45%. Режим вентиляции позволяет воздуху циркулировать в помещении без притока свежего кислорода с улицы. По аналогии с обычным вентилятором это помогает немного охладить комнату.
Очистка воздуха
Практически каждый кондиционер оснащен фильтрами с разной степенью очищения. Все они задерживают грязь, шерсть, пух и пыльцу растений с улицы. Независимо от интенсивности, фильтры нужно систематически промывать; это можно сделать с помощью пылесоса. Для аллергиков актуальна установка более сложных систем тонкой очистки. Такие фильтры останавливают мельчайшие частицы, препятствуя проникновению в дом пыльцы и дыма. Производители советуют устанавливать кондиционеры с подобными возможностями тем, кому не нравится запах ужина соседей сверху и сигаретный дым с нижнего балкона. Фильтры тонкой очистки лучше не мыть, а менять на новые.
Добавление кислорода
Если помимо температуры и чистоты воздуха вам важно насытить его кислородом, присмотритесь к моделям, работающим в нескольких вариантах. В одних стоит генератор, разделяющий газы на два сепаратора. Воздух распадается на азот, который выводится на улицу, и кислород, поступающий в помещение. В некоторых моделях кондиционеров стоит фильтр-мембрана, в которой задерживаются молекулы азота, в других — воздухообменники для удаления углекислого газа за пределы квартиры и подачи насыщенного кислородом воздуха в комнату.
Дополнительные функции
Рассмотренные возможности кондиционеров являются основными, но владельцам квартир часто принципиальны и другие критерии. Например, некоторые модели переключаются на ночной режим, снижая уровень шума и автоматически поддерживают нужную температуру. Современные кондиционеры подключаются по WiFi к смартфону, чтобы управлять ими без пульта. В офисах и на производствах иногда устанавливают модели с датчиком движения. Они реагируют на активность в помещении и бездействуют в остальное время, если не задана иная программа. Наконец, большинство кондиционеров оснащены турборежимом — возможностью максимально быстро добиться нужной температуры, а не ждать планомерного охлаждения воздуха.