Климат на любой вкус
Он может охлаждать, подогревать, осушать и очищать воздух. Его «интеллектуальные способности» вполне достойны XXI века и продолжают стремительно развиваться. А создаваемый им воздушный поток удивительно похож на естественный ветер. В общем, наш сегодняшний «гость» — кондиционер воздуха.
Архитектоника кондиционера
Однажды, сто лет тому назад, некий владелец нью-йоркской типографии заказал изобретателю Уиллису Карриеру машину для снижения влажности в помещении. Заметим, что основной целью было улучшение качества печати, а вовсе не создание комфортных условий для рабочих. Так заработал первый кондицио-нер воздуха. А начиная с 40-х годов двадцатого века, с появлением фреона, этот замечательный прибор поселился в жилых домах и офисах. Достаточно сказать, что сегодня в США на охлаждение помещений тратится значительно больше средств и энергии, чем в России — на обогрев.
В настоящее время существует несколько схем кондиционирования воздуха, в которых используются различные типы приборов. Скажем, в коттеджах постепенно начинают применять канальные, разделенные с приточной вентиляцией, крышные и центральные кондиционеры. Это агрегаты мощностью более 10 кВт, предназначенные для зданий с большим количеством помещений. Присутствие таких приборов в доме закладывается уже на стадии проектирования. В квартирах наиболее распространены бытовые моноблоки и сплит-системы. В основном о них и пойдет наш разговор.
Моноблочный кондиционер — самый известный среди себе подобных, да к тому же ближайший родственник бытового холодильника. Состоит из единого блока конденсатора и испарителя. Может быть оконным или мобильным.
Хорошо знакомые многим из нас «оконники» монтируются как в оконном, так и в дверном проемах (модели LWH0560ACG — LG ELECTRONICS, RA-3147CL — HITACHI, AWO5EOLE — SAMSUNG). Часть забираемого комнатного воздуха (до 10%) они выпускают на улицу, обеспечивая тем самым принудительную вытяжную вентиляцию. Однако уменьшают световую площадь окна и соответственно освещенность помещения, требуют переделки проема, да и дребезжание стекол — не слишком приятный фон для жизни. К тому же эти приборы совершенно несовместимы с входящими в моду окнами со стеклопакетами.
Моноблочные системы отличаются дешевизной, просты в монтаже и надежны в эксплуатации. Правда, они не так изящны и бесшумны, как кондиционеры сплит-систем.
Сплит-система (или разделенный кондиционер) получила название от английского слова split — расщеплять. В этой конструкции конденсатор и испаритель разнесены по разным блокам: внешнему и внутреннему. Внешний с конденсатором, вентилятором и шумным компрессором вывешивается снаружи на стену здания или монтируется на балконе, а внутренний с испарителем, фильтром и собственным вентилятором (обычно малошумным, тангенциального типа) может быть установлен в любом месте комнаты: под потолком, за фальшпотолком, на стене, на полу. Блоки соединяются между собой трубопроводами для подачи фреона. Он переносит тепло от внутреннего блока к внешнему, так что температура теплообменника внешнего блока оказывается выше уличной, а внутреннего — ниже комнатной. Вентилятор внутреннего блока обдувает радиатор испарителя, на котором охлаждается воздух, подающийся затем в помещение. Другой вентилятор, смонтированный во внешнем блоке, служит для охлаждения конденсатора, но свежий воздух с улицы при этом не направляется в помещение.
Кондиционер этого типа охлаждает лишь тот воздух, который находится в комнате. Данное конструктивное решение имеет один существенный недостаток: поскольку свежий воздух не поступает в помещение, концентрация вредных веществ в нем возрастает. Комнату приходится периодически как-то вентилировать. С другой стороны, такой режим работы наиболее экономичен (кондиционер не охлаждает улицу).
«Чудо» охлаждения воздуха основано на двух свойствах жидкости: поглощать тепло при кипении и выделять — при конденсации пара. Основными элементами бытовых кондиционеров являются: испаритель, конденсатор, компрессор и регулятор потока жидкого хладагента. Все они соединены трубопроводами с хладагентом (обычно фреоном) в замкнутую цепь. Кипение фреона происходит в испарителе. На это затрачивается тепло из потока комнатного воздуха, направляемого вентилятором на оребренную поверхность испарителя. Таким образом воздух охлаждается. Если пары фреона сжать и направить в узел конденсатора, они начнут превращаться в жидкость, отдавая свое тепло стенкам конденсатора и через них — окружающему воздуху, даже если тот будет горячим . Например, при сжатии до 23 атм фреон конденсируется при температуре около 60С. Значит, для охлаждения конденсатора на него можно направить поток не только комнатного, но даже уличного воздуха в самое жаркое лето. Компрессор обеспечивает циркуляцию фреона в цепи и нужное высокое давление в конденсаторе.
Итак, тепло комнатного воздуха передается парам фреона в испарителе и отбирается воздухом, обдувающим конденсатор и выбрасываемым на улицу. При желании кондиционировать всю квартиру нет необходимости приобретать количество сплит-систем по числу комнат, можно использовать одну мультисплит-систему. В такой конструкции один внешний блок способен обслуживать от 2 до 8 внутренних (серии Super-Multi — DAIKIN, LM — LG ELECTRONICS).
Начиная с 1961 года, когда японская компания TOSHIBA разработала первую в истории сплит-систему, популярность этого устройства неуклонно растет во всех странах, за исключением основного потребителя кондиционеров — США. Американцы не пускают на свой рынок изделия такого рода из Японии и Юго-Восточной Азии. Сами же производят и используют приблизительно в равной степени «оконники» и центральные кондиционеры. Аналитики от экономики видят причину такого неприятия сплит-систем в особенностях американского менталитета и, кроме того, в природном консерватизме типичного «штатовского» домовладельца. А вот европейцы, наоборот, предпочитают сплит-системы, а оконные моноблоки составляют среди покупаемых ими кондиционеров лишь 15%. Жители России используют приблизительно 10% центральных кондиционеров, 20% оконных моноблоков и 70% сплит-систем.
Количество фирм-производителей и разнообразие моделей кондиционеров, представленных на российском рынке, способны привести в замешательство любого, кто собрался приобрести сплит-систему. В Москве можно найти кондиционеры от российской компании «ЭЛЕМАШ», а также от японских фирм TOSHIBA, HITACHI, SANYO, DAIKIN, SHARP, FUJITSU-GENERAL, южнокорейских SAMSUNG, LG ELECTRONICS, DAEWOO-CARRIER, европейских AIRWELL (Франция), DeLONGHI (Италия) и американских фирм CARRIER, GENERAL ELECTRIC и др. Вся эта пока еще престижная бытовая техника непрерывно совершенствуется. В сводной таблице мы указали только часть ее поставщиков и некоторые параметры. Наиболее любопытные технические новшества в этой области поясним отдельно.
Тепловой насос
Работая в своем обычном режиме, кондиционер забирает тепло из комнаты и отправляет за окно, охлаждая помещение и нагревая улицу. Но некоторые конструкции позволяют запустить хладагент в обратную сторону, меняя функции испарителя и конденсатора на противоположные (модели CP10-2000 — DeLONGI, ASY7RSC/AOY7RSC — FUJITSU и многие другие). В таком случае кондиционер начинает охлаждать улицу и нагревать помещение. Это и есть режим теплового насоса. С точки зрения потребления электроэнергии тепловой насос более чем вдвое экономичнее обычного нагревателя, поскольку сам тепло не создает, а только «перекачивает» с улицы в комнату. К сожалению, если за окном -20С, забрать тепло с улицы становится проблематично. Не останавливаясь подробно на особенностях работы теплового насоса в условиях русской зимы, скажем, что использовать его в качестве тепловентилятора имеет смысл в межсезонье — весной и осенью (-15…+15С), пока не включили центральное отопление. При более низких температурах за окном мы рекомендуем пользоваться традиционными способами обогрева.
Кондиционеры, имеющие функцию теплового насоса, на 5-10% дороже обыкновенных.
Настенные сплит-системы с тепловым насосом
| Фирма-изготовитель (страна) | Модель | Производительность, кВт | Потребляемая мощность, кВт | Цена, $ | |
|---|---|---|---|---|---|
| по холоду | по теплу | ||||
|
LG ELECTRONICS (Корея) |
LS-J0762NL | 2,05 | 2,2 | 0,75 | 1102 |
| LS-J0962HL | 2,6 | 2,7 | 0,9 | 1207 | |
| LS-L1261HL | 3,5 | 3,7 | 1,24 | 1339 | |
| LS-K1862HL | 5,2 | 5,6 | 1,9 | 1976 | |
| LS-K2462HL | 7,0 | 7,0 | 2,7 | 2095 | |
| McQUAY (США) | MWM007ER/MLC007BR | 2,35 | 2,4 | 0,74 | 750 |
| MWM010ER/MLC010BR | 2,64 | 2,99 | 0,89 | 817 | |
| MWM015ER/MLC015BR | 3,60 | 3,87 | 1,35 | 906 | |
| FUJITSU (Япония) | ASY7RSC/AOY7RSC | 2,05 | 2,3 | 0,7 | 837 |
| ASY9RSC/AOY9RSC | 2,75 | 3,35 | 1 | 1058 | |
| ASY12RSE/AOY12RSE | 3,45 | 4,05 | 1,19 | 1184 | |
| ASY20RGA/AOY20RZAL | 5,7 | 5,8 | 2,1 | 1810 | |
| ASY24RGA/AOY24RZAL | 6,8 | 7,7 | 2,6 | 1862 | |
| HITACHI (Япония) | RAS-07CH1 | 2,05 | 2,3 | 0,68 | 899 |
| RAS-09CH1 | 2,5 | 3 | 0,87 | 945 | |
| RAS-5142CH | 3,6 | 4,65 | 1,46 | 1147 | |
| RAS-5182CH | 4,6 | 5,25 | 1,73 | 1669 | |
| RAS-24CH1 | 6,5 | 7,2 | 3,2 | 1985 | |
| RAS-30CH1 | 7,7 | 8,4 | 2,7 | 2245 | |
| RAS-25CNH1, инвертор | 2,5 | 3,6 | 0,3-1,4 | 1197 | |
| RAS-40CNH1, инвертор | 4 | 5,7 | 0,1-2,3 | 1895 | |
| RAS-50CNH1, инвертор | 5 | 6,5 | 0,2-3 | 2299 | |
| DAIKIN (Япония) | RY-22DA7V1/FTY-22GV1B | 2,55 | 3,2 | — | 1400 |
| RY-35DA7V1/FTY-35GV1B | 3,5 | 4,1 | — | 1750 | |
| RY-45DA7V1/FTY-45GV1B | 4,9 | 5,55 | — | 2300 | |
| RY-60F7V1/FTY-60GV1B | 6 | 7,15 | — | 2830 | |
| RY-71FJV1/FTY-71FJV1 | 7,3 | 8,3 | — | 4085 | |
| RX25HV1NB, инвертор | 1,3-2,8 | 1,3-4 | — | 1690 | |
| RX35HV1NB, инвертор | 1,4-3,6 | 1,4-4,5 | — | 2140 | |
|
«ЭЛЕМАШ» (Россия) |
КБ2-2,2 РС | 2,05 | 2,3 | — | 965 |
| КБ2-3,2 РС | 2,5 | 3 | — | 1057 | |
| КБ2-3,5 РС | 3,6 | 4,65 | — | 1149 | |
| КБ2-4,0 РС | 4,6 | 5,25 | — | 1285 | |
| КБ2-5,0 РС | 5 | 5,3 | — | 1499 | |
|
DeLONGHI (Италия) |
CP10-2000 | 2,1 | 2,2 | 0,79 | 1160 |
| CP20-2000 | 2,4 | 2,5 | 0,85 | 1220 | |
| CP25 | 3 | 3,1 | 0,99 | 1292 | |
| CP30 | 3,5 | 3,5 | 1,24 | 1450 | |
| CP40 | 5 | 5,4 | 1,6 | 1900 | |
Примечание. Цены на одни и те же модели отличаются у различных поставщиков и определены случайной выборкой осенью 2000 года.
Инверторный кондиционер
в легкодоступном месте для упрощения обслуживания. При этом блок надо защитить от механических повреждений.Обычный кондиционер напоминает холодильник: то работает «на полную катушку», то отдыхает — все зависит от температуры в помещении и параметров, выставленных на пульте управления. Инверторный кондиционер (точнее, имеющий инверторный блок электропитания), в отличие от обычного, способен плавно регулировать частоту вращения компрессора и тем самым плавно изменять скорость охлаждения (или, наобо-рот, нагрева) воздуха (модели RAS-25CNH1 — HITACHI, RX25HV1NB — DAIKIN и др.). «Инвертор» достигает требуемых параметров и на минимальных оборотах поддерживает их, согласуя свою производительность с тепловыделением в помещении. Такие кондиционеры на целых 30% экономичнее в эксплуатации и меньше шумят, сокращение числа циклов включения/выключения увеличивает срок службы компрессора. Кроме того, инверторные кондиционеры на 10-15% дороже обыкновенных.
Особенности работы сплит-системы зимой
Бывают ситуации, когда охлаждение помещения зимой так же необходимо, как и летом. Это случается, если во время отопительного сезона центральное отопление подает неоправданно много тепла. Другой вариант — если тепловыделение в помещении по какой-либо причине слишком велико (из-за большого количества работающей техники). Уменьшить же температуру, открыв форточку, нельзя или нежелательно из-за недопустимого снижения влажности и т. д.
При выборе кондиционера, который предполагается эксплуатировать зимой, не следует забывать, что родина сплит-системы — Страна восходящего солнца. Скорее всего, о русской зиме разработчики выносных блоков знали лишь понаслышке. Парадокс заключается в том, что при температурах ниже -15С холодопроизводительность системы резко падает, — и это несмотря на мороз за окном. При снижении температуры окружающего воздуха понижается давление, при котором во внешнем блоке начинается конденсация паров фреона, хуже заполняется испаритель, и в итоге сокращается производство холода. Кроме того, холодной зимой сплит-система и в режиме теплового насоса начинает давать сбои. При низкой температуре воздуха в комнате парообразование в испарителе ухудшается, жидкость испаряется не полностью, и ее капли могут попасть в компрессор, приводя к гидравлическим ударам и поломке клапанов компрессора.
Специально для эксплуатации кондиционеров в зимних условиях (до -20С) разработчики предусмотрели автоматическую регулировку скорости вентилятора внешнего блока, подогрев масла в картере и дренажной трубки для слива конденсата, а также периодическое размораживание внешнего блока в режиме теплового насоса. Эти дополнения существуют в приборах отечественного завода «ЭЛЕМАШ», итальянского концерна DeLONGHI, в низкотемпературных сплит-системах японских компаний DAIKIN и TOSHIBA (модель RAV-163/263KH-PE).
Фильтрация, осушение и очистка воздуха
Следует еще раз подчеркнуть, что вентилятор внешнего блока сплит-системы предназначен только для охлаждения компрессора и хладагента, а вовсе не для подачи свежего воздуха в помещение. Таким образом, речь идет о фильтрации и очистке комнатного воздуха.
Обычно в кондиционере устанавливают три фильтра: грубый воздушный, электростатический, улавливающий тонкую пыль, и угольный, который поглощает и накапливает молекулярные примеси. SAMSUNG дополнительно применяет специальное антибактериальное покрытие, препятствующее размножению всевозможных микроорганизмов внутри кондиционера. Фирмы DAIKIN и LG ELECTRONICS используют самый современный фотокаталитический метод очистки воздуха. Так, в модели LS-K1862HL от LG ELECTRONICS ($ 1980) работают плазменный ионизатор и фотокаталитический фильтр. Первый, заряжая частицы загрязнений, помогает улавливать их с помощью электрического поля, а второй разлагает примеси (например, табачный дым) до безвредных для человека веществ.
Кондиционеры сплит-систем можно разделить на пять видов: настенные, напольно-потолочные, колонного типа, кассетного типа и многозональные с изменяемым расходом хладагента.
Настенные (мощность от 1,5 до 5 кВт по холоду) у нас наиболее известны и чаще, чем остальные виды, применяются в городских квартирах.
Напольно-потолочные кондиционеры делаются более мощными (от 4 до 9 кВт). Их внутренний блок выполнен так, что позволяет направлять сильную струю холодного воздуха вдоль стены или потолка, не вызывая дискомфортного ощущения сквозняка. Примерно то же делают напольные колонные кондиционеры (мощность от 5 до 15 кВт), устанавливаемые в больших залах и холлах без подвесных потолков. За подвесным потолком больших помещений удобно прячется внутренний блок кассетного кондиционера. В этом случае после подготовки воздух распределяется по четырем направлениям через регулируемые жалюзи. Для зданий, где надо охлаждать много комнат с разным тепловым режимом, более подходят многозональные системы с изменяемым расходом хладагента. В них к одному внешнему блоку можно подключить до 16 внутренних разной мощности, работающих независимо друг от друга.Надо иметь в виду, что для очистки воздуха требуются плотные фильтры, применение которых снижает производительность по холоду и ухудшает шумовые характеристики кондиционеров. Одни производители, в погоне за уменьшением себестоимости приборов, отказались от очистной функции и в своих проспектах подчеркивают низкую стоимость, экономичность и «сверхбесшумность» своих изделий. Другие пытаются найти компромисс между эффективностью очистки и шумовыми характеристиками сплит-систем. Но все-таки чаще «компромисс» сдвинут в пользу охлаждения и бесшумности, поэтому бытовой кондиционер не способен заменить собой полноценный воздухоочиститель. К тому же за системой очистки воздуха необходимо следить. Электростатический фильтр требует периодической мойки, а угольный и некоторые модификации фотокаталитических — регулярной замены. При несвоевременной замене фильтров их воздушное сопротивление становится выше, что уменьшает срок службы кондиционера. Кроме того, пыль и грязь служат пищей для бактерий и грибков.
Среди многочисленных достоинств сплит-систем хочется отметить еще одно: способность осушать помещение. Делается это автоматически при работе в режиме охлаждения. Обычно кондиционер конденсирует 1-2 л воды в час. Конденсат по дренажной трубке может быть выведен в канализацию или на улицу.
Установка, гарантии и эксплуатация
После выбора подходящего для вас типа сплит-системы (с тепловым насосом, инверторным блоком питания, системой воздухоочистки или для эксплуатации зимой) следует определиться с производительностью по холоду. Неразумно покупать слишком мощную систему. Также не стоит заставлять слабенький кондиционер надрываться круглые сутки. На глазок мощность определяется по площади помещения (100 Вт по холоду на 1 кв. м). Более точный расчет включает оценку площади остекления, ориентации здания по сторонам света, количества тепловыделяющих приборов, людей в помещении и т. д.
Немаловажным является и место расположения внешнего блока. Эта часть сплит-системы должна быть доступна для профилактического осмотра и ремонта, поэтому удобнее всего держать внешний блок на балконе. Его необходимо периодически очищать, например, от пыли, копоти и тополиного пуха, последний из которых, по мнению ремонтников, несет ответственность за треть отказов системы. Фирмы, конечно, стараются повысить надежность блоков и предусматривают разные меры по их защите от агрессивного воздействия внешней среды. Так, в уже упомянутой модели LS-K1862HL теплообменник покрыт двумя защитными слоями — антикоррозионным Gold Fin и специальным водоотталкивающим. Однако от падающих сосулек они не уберегут. К тому же лучше убрать внешний блок с глаз долой: торчащий на фасаде как бородавка, он не украшает и без того временами унылый пейзаж родного города.
за подвесным потолком, над которым можно проложить воздуховоды для подачи свежего уличного (до 10%) или холодного воздуха в соседнее помещениеИтак, предположим, вы решили доверить установку сплит-системы какой-нибудь солидной фирме. Может оказаться, что и без того нема-лая цена, обозначенная в прайс-листе, не включает в себя расходные материалы (кронштейны для крепления внешнего блока, трассу для хладагента, дренаж и т. д.) и стоимость монтажа. Учтите: гарантию покупателю дает не фирма-производитель, а компания, устанавливающая кондиционер, и в стоимость монтажа часто входит цена гарантийного ремонта. Таким образом, вместе с установкой кондиционер обойдется примерно на 35% дороже. Но если вы решили сэкономить, имейте в виду: на рынке стройматериалов можно найти кондиционер и вдвое дешевле, а для установки сплит-системы воспользоваться услугами бригады «летучих шабашников». В этом случае нужно быть готовым к тому, что ваш кондиционер:
1) собран на полуподпольной фабрике где-нибудь в Китае или Малайзии и, скорее всего, не адаптирован к российским условиям. В этом случае блокировка по давлению может сработать уже при температуре +10…+15С, и тогда кондиционер глубоко «заснет» до следующего лета;
2) представляет собой отбраковку с фирменного завода;
3) не что иное, как выработавший свой ресурс и подкрашенный б/у откуда-нибудь из Арабских Эмиратов.
В любом случае никто ничего не гарантирует, кроме разве того, что эта техника вряд ли долго протянет.
Для грамотной установки сплит-системы монтажнику помимо опыта требуется дорогое профессиональное оборудование. Например, если трубка для хладагента отпиливалась ножовкой, то велика вероятность попадания металлической пыли в контур, что в конце концов загубит компрессор. А вот найти потом «летучих шабашников» едва ли удастся.
В отличие от своего ближайшего родственника — холодильника, который живет «в человеческих условиях», сплит-система испытывает на себе все особенности нашего континентального климата. Наличие в трассе хладагента резьбовых соединений или микротрещин может стать причиной утечки фреона или попадания в систему влаги. Поэтому для предотвращения необратимых отказов кондиционера надо не реже одного раза в год подвергать все его узлы тщательному осмотру. Специалисты из сервисной службы произведут подробную диагностику и необходимую профилактику. И тогда в ответ на тепло и заботу кондиционер ответит вам желанной прохладой и комфортом.
- Источник: Журнал «Идеи вашего дома»
№39 - Материал подготовил:
Сергей Канашенко - Графика:
Наталия Лазарева
