Кондиционеры, призванные создавать комфортные для жизни и работы человека условия путем обеспечения в помещении оптимального температурного режима, идеальной влажности и постоянного притока свежего воздуха, все активнее используются в нашей повседневной жизни. Будет ли техника справляться с возложенными на нее функциями, зависит от грамотного выбора ее типа и вида.
Темой сегодняшнего нашего разговора будут не только бытовые, но и промышленные кондиционеры, их виды, типы и устройство. Это поможет вам не «заблудиться» на отличающемся большим разнообразием рынке современной климатической техники и выбрать кондиционер в соответствии со своими задачами и потребностями.
Бытовые кондиционеры
Мощность бытовых кондиционеров может варьироваться в зависимости от модели от 1 до 10 кВт. Этого достаточно для кондиционирования воздуха в помещении площадью от 10-20 до 80-100 м². Предназначены такие кондиционеры в первую очередь для частных домов и квартир, но встретить их можно и в офисных или торговых помещениях небольшой площади.
Учитывая назначение бытовых кондиционеров, их производители основное внимание уделяют повышению комфортности пользования путем снижения уровня шума и добавления новых функций, а также улучшению дизайна внутреннего блока.
Большинство бытовых кондиционеров рассчитано на работу в течение 8–10 лет. Впрочем, многие потребители, поддавшись современным тенденциям, заменяют их раньше, поскольку на рынке постоянно появляются новые модели с более интересными дополнительными функциями.
Моноблочные кондиционеры
Все элементы моноблочного кондиционера, как следует из его названия, размещаются в одном корпусе. Следствием простоты конструкции является сравнительно низкая стоимость оборудования, и это главное достоинство моноблочных систем.
Существует два вида кондиционеров для квартиры без внешнего блока:
- стационарные (оконные);
- мобильные.
1. Мобильные кондиционеры
Мобильный кондиционер.
Мобильный кондиционер – единственный вид оборудования для кондиционирования воздуха, который пользователь может установить без привлечения специалистов. Задача эта действительно самая что ни на есть простая: достаточно вывести в приоткрытое окно или форточку гибкий шланг воздуховода, предназначенного для отведения нагретого воздуха, и кондиционер готов к работе.
Вывод рукавов кондиционера из помещения через шлюз.
Еще одно несомненное достоинство мобильных кондиционеров – возможность их перемещения: при необходимости технику легко можно перенести в другую комнату, перевезти на новую съемную квартиру или даже прихватить с собой, отправляясь на дачу.
На этом, увы, достоинства мобильных кондиционеров заканчиваются, дальше следуют лишь недостатки.
- Во-первых, в пределах комнаты кондиционер мало мобилен: он должен находиться вблизи окна, поскольку длина шланга воздуховода невелика, а удлинять его не рекомендуется.
- Во-вторых, компрессор кондиционера производит довольно сильный шум, который перекрывает даже звуки, доносящиеся из вынужденно открытого окна.
- В-третьих, владельцам подобных систем придется регулярно вручную удалять скапливающийся конденсат.
2. Оконные кондиционеры
Оконные кондиционеры, задняя часть корпуса которых выставляется на улицу через отверстие в стекле, когда-то были очень популярны, однако сегодня спрос на них сильно упал, в связи с чем и производить их стали существенно меньше. Падение спроса на подобные модели стало следствием появления сплит-систем, конкуренции с которыми «оконники» не выдержали.
Оконный кондиционер.
Действительно, у оконных моноблоков множество недостатков. Они обладают невысокой мощностью, но при этом производят много шума. Лишь немногие из них умеют нагревать воздух, большинство же имеют только режим охлаждения. Кроме того, монтаж оконного кондиционера – это неизбежное нарушение теплоизоляции помещения, что довольно критично для жителей многих регионов нашей страны.
По сути, невысокая стоимость и простота монтажа являются единственными достоинствами оконных кондиционеров, практически не компенсирующими перечисленные выше минусы.
Сплит-системы
Сплит-система – двухблочный кондиционер, более популярный сегодня, чем моноблоки. Его конструкционные элементы разнесены по двум блокам – внутреннему (комнатному) и наружному (уличному). Блоки эти расположены в разных точках пространства, но соединены между собой трубками, по которым циркулирует хладагент.
Благодаря такому конструкционному решению наиболее шумный узел кондиционера – компрессор – оказывается вынесенным за пределы помещения. Тихий же и компактный внутренний блок может быть размещен практически в любом месте комнаты – там, где вам это будет наиболее удобно.
1. Настенные сплит системы
Настенные сплит-системы – самый популярный сегодня и потому наиболее распространенный тип кондиционеров. Часто их называют комнатными или домашними кондиционерами, поскольку в частных домах и квартирах, как правило, устанавливают именно их. Мощность бытовых настенных сплит-систем может варьироваться от 2 до 10 кВт в зависимости от выбранной модели.
Устройство настенной сплит-системы.
2. Фиксированные мульти-сплит-системы настенного типа
К одному внешнему блоку такого кондиционера можно подключить два или даже три внутренних. При этом каждый будет настраиваться индивидуально, со своего пульта управления. Подобные «конструкторы» именуются мульти-сплит-системами. Мультисистемы бытового назначения продаются готовыми комплектами, не оставляющими пользователю возможности для маневров: изменять количество подсоединяемых внутренних блоков и их суммарную мощность нельзя.
Схема устройства мульти-сплит системы.
При всей их кажущейся привлекательности к использованию мульти-сплит-систем прибегают крайне редко. Как правило, их выбирают лишь при нежелании (или невозможности) размещать нескольких внешних блоков на наружной стене дома (согласитесь, последние не украшают фасад здания). Дело в том, что вопреки довольно распространенному мнению, вам не удастся сэкономить, заменив несколько сплит-систем на одну мульти-сплит.
Суммарная стоимость оборудования в обоих случаях будет примерно одинаковая, а вот стоимость монтажа мульти-сплит-системы окажется в 1.5-2 раза выше, поскольку возрастет длина коммуникаций.
Коммерческие кондиционеры
Коммерческие кондиционеры, обладающие мощностью от 10 до 30 кВт, занимают промежуточную позицию между агрегатами бытового назначения и промышленными системами. Использоваться они могут как в частных домах, так и в офисах, магазинах, заведениях общественного питания и других помещениях площадью до 300 м².
Кассетные кондиционеры
Кондиционеры кассетного типа рассчитаны на установку за подвесным потолком, который полностью скрывает внутренний блок устройства. Нижняя панель блока, через которую выводится охлажденный воздух, имеет размер стандартной потолочной плитки (600×600 мм) и закрывается декоративной решеткой. В результате кассетный кондиционер практически незаметен, и в этом заключается одно из главных его достоинств.
Кассетный кондиционер.
Канальные кондиционеры
Внутренний блок кондиционера канального типа тоже скрыт от глаз за подвесным потолком. Однако распределение охлажденного воздуха в данном случае осуществляется посредством системы воздуховодов, которые также размещаются в пространстве между плитами перекрытия и фальшпотолком. Именно благодаря разветвленной системе воздуховодов такой прибор может быть использован для кондиционирования воздуха сразу в нескольких соседних помещениях.
Схема устройства канального кондиционера.
К недостаткам подобных кондиционеров можно отнести сложность независимого регулирования температуры воздуха в разных кондиционируемых помещениях. Для решения этой задачи требуется в воздуховоды вмонтировать клапаны с электроприводами, а во всех помещениях установить термостаты.
Впрочем, если не делать разграничения между жильцами разных комнат и поддерживать везде одинаковую температуру, то предпринимать каких-то дополнительных действий вам не придется.
Потолочные кондиционеры
Далеко не в каждом помещении есть подвесной потолок, а стены (например, выполненные из стекла) порою не позволяют установить обычную настенную сплит-систему. На помощь в этой, казалось бы, безвыходной ситуации придет напольно-потолочный кондиционер. Его отличительной особенностью является небольшая толщина внутреннего блока (обычно 20-25 см). Устанавливают такой кондиционер около стены: либо горизонтально, на потолке, либо вертикально, на полу.
Потолочный кондиционер.
В первом случае воздушный поток направляется вдоль потолка, во втором – вверх, вдоль стены. И в том, и в другом случае практически исключены ситуации, при которых прямой поток холодного воздуха попадает на находящихся в помещении людей, что многие, имевшие дело с кондиционерами, сочтут за огромный плюс.
Колонные кондиционеры
Кондиционер колонного типа обладает большим весом и поэтому не подвешивается, а устанавливается непосредственно на полу. По своим габаритам и внешнему виду он напоминает большой бытовой холодильник, однако в реалии места занимает гораздо больше, чем последний, поскольку создаваемый сильный поток холодного воздуха не позволяет продолжительное время находиться в непосредственной близости от установки.
Колонный кондиционер.
Колонные кондиционеры используются в конференц-залах, холлах гостиниц, офисах, магазинах, складах и прочих помещениях, где, с одной стороны, требуется большая холодопроизводительность, а с другой – отсутствует возможность использовать стены и потолок для монтажа более привычных сплит-систем.
«Наборные» мульти-сплит-системы
Как и в случае бытовых сплит-систем, коммерческое и полупромышленное климатическое оборудование может выпускаться в виде мульти-сплит-систем. В данном случае один внешний блок может обслуживать до пяти внутренних. Мульти-сплит-системы полупромышленного назначения, в отличие от бытовых, поставляются не фиксированными комплектами, а наборными. Это означает, что покупатель вправе сам подобрать тип и мощность внутренних блоков. Ограничения есть лишь на максимальное их количество и суммарную мощность.
Промышленные кондиционеры
При всех своих достоинствах традиционные сплит- и мульти-сплит-системы оказываются бессильными, когда речь заходит о кондиционировании воздуха не в частном доме или небольшом кафе, а на каком-нибудь крупном объекте. Можно, конечно, обвешать стены торгового центра сотней внешних блоков, но это, во-первых, неэстетично, а во-вторых, экономически нерентабельно.
Выход есть – промышленный кондиционер, мощность которого может достигать 200–10000 кВт. Подобные установки способны круглый год обеспечивать комфортные условия пребывания людей в зданиях любой площади и этажности, а потому с успехом применяются на самых разнообразных объектах:
- крупные офисные центры и государственные учреждения,
- торговые и выставочные центры,
- гостиницы,
- медицинские учреждения,
- предприятия общественного питания,
- театры и концертные залы,
- музеи и библиотеки,
- крытые стадионы, плавательные бассейны и спорткомплексы,
- фармацевтические и прочие промышленные предприятия и т.д.
Одна централизованная установка, обслуживающая все здание, обходится в конечном итоге дешевле, чем сплит-системы в каждой комнате: повышенные затраты на начальном этапе со временем компенсируются сниженным расходом электроэнергии и экономией на обслуживании и ремонте. Кроме того, кондиционеры промышленного назначения устанавливаются в технических помещениях или на крыше, а значит, не портят фасад здания и не мешают своим шумом работникам и посетителям.
Ресурс промышленных систем, предназначенных для контроля и поддержания оптимального микроклимата на крупных промышленных и полупромышленных объектах, составляет не менее 20-30 лет. Выбор вида и характеристик кондиционера осуществляется с учетом площади здания, его назначения и интенсивности эксплуатации оборудования.
Мультизональные VRV- и VRF-системы
Мультизональная VRV-система по своей сути является усовершенствованным вариантом обычной мульти-сплит-системы. Но в отличие от последней, VRV допускает подключение к одному внешнему блоку не нескольких штук, а нескольких десятков штук внутренних. Кроме того, увеличено и максимальное допустимое расстояние между внутренним и наружными блоками: теперь оно может составлять уже не 10-25, а 100 метров.
Мультизональная VRV система.
Как удалось достичь столь разительного изменения? Если в обычных мульти-сплит-системах каждый внутренний блок связан с внешним отдельной фреоновой трассой, то в VRV-системах все блоки подключаются к единому трубопроводу, состоящему из двух или трех труб. Объем хладагента, подаваемого из общей трассы к тому или иному внутреннему блоку, зависит от тепловой нагрузки на этот блок и регулируется индивидуальным терморегулирующим вентилем.
Такое техническое решение позволяет существенно уменьшить потери мощности кондиционера при навешивании еще одного внутреннего блока или увеличении расстояния до него. Помимо этого, ускоряются и удешевляются монтажные работы, и, что более важно, появляется возможность при необходимости легко модернизировать систему, в том числе расширить ее.
Схема устройства мультизональной VRV системы.
Как и в обычных мультисистемах, внутренние блоки могут быть разных типов и иметь разную мощность (как правило, от 2 до 25 кВт). При этом каждому блоку может быть задан свой режим, а управление ими может осуществляться как с помощью индивидуальных пультов ДУ, так и с помощью централизованного пульта или персонального компьютера.
Помимо VRV- (Variable Refrigerant Volume – «Переменный объем хладагента») существуют VRF-системы (Variable Refrigerant Flow – «Переменный поток хладагента»). Принципиально они ничем друг от друга не отличаются, существование же различных обозначений связано исключительно с тем, что VRV является зарегистрированной торговой маркой компании Daikin, а значит, другие производители использовать эту аббревиатуру не могут.
Системы чиллер – фанкойл
Принципиальное отличие системы чиллер–фанкойл от всех прочих систем кондиционирования воздуха заключается в том, что роль теплоносителя здесь выполняет не газовый хладагент, а вода (в регионах с холодным климатом ее заменяют незамерзающей при умеренных морозах жидкостью, чаще всего водным раствором этиленгликоля).
Охлаждает воду чиллер – аппарат, предназначенный специально для охлаждения жидкостей. Посредством насосов охлажденная вода подается по трубопроводам к фанкойлам. Последние выполняют ту же роль, что и внутренние блоки обычных мульти-сплит-систем, т.е. кондиционируют воздух в помещениях.
Схема устройства системы чиллер – фанкойл.
Сравнение системы чиллер–фанкойл с традиционной мульти-сплит-системой, использующей в своей работе фреон или другой газовый хладагент, позволяет выявить ряд преимуществ первой:
- Количество фанкойлов в системе ограничивается лишь производительностью чиллера.
- Благодаря высокой теплоемкости воды, потери переносимого холода на каждый погонный метр трассы незначительны. Максимальное допустимое расстояние между чиллером и фанкойлом зависит исключительно от мощности насосов, гоняющих теплоноситель по трубам, и может достигать сотен метров.
- Для соединения чиллера с фанкойлами вместо дорогих медных коммуникаций используются самые обычные водопроводные трубы. Благодаря этому монтаж и обслуживание трубопровода существенно дешевле и проще, чем в случае газонаполненных систем.
- Фасад здания не «украшен» гирляндной внешних блоков кондиционеров. Чиллер может быть установлен в любом удобном месте, например, в подвале, на чердаке или вовсе за пределами здания.
Центральные кондиционеры
В принципе термин «центральный кондиционер» может быть применен к любой промышленной системе. Однако используется он и для особого вида кондиционеров – модульного. Подобные кондиционеры спроектированы для решения целого комплекса задач – охлаждения или подогрева, увлажнения или осушивания, вентиляции и очистки воздуха.
Центральные кондиционеры выпускаются в виде набора стандартных модулей, каждый из которых предназначен для выполнения определенной функции:
- Модуль охлаждения – внешний компрессорно-конденсаторный блок, работающий на фреоне, или чиллер, охлаждающий воду.
- Модуль нагрева может быть выполнен в одном из двух вариантов. Это может быть либо водяной нагреватель (теплообменник, подключенный к системе центрального или автономного отепления), либо электрический (система обычных ТЭНов).
- Модуль вентиляции предназначен для забора свежего воздуха извне и подачи его в кондиционируемые помещения. Для снижения шума, создаваемого вентиляторным модулем, нередко дополнительно используют систему шумоглушения – набор звукопоглощающих пластин из стекловолокна или минеральной ваты.
- Модуль увлажнения включает в себя форсуночную камеру или паровой увлажнитель. Если увлажнение воздуха происходит в форсуночной камере, обязательным условием является установка каплеуловителя, предотвращающего попадание нераспыленных капель воды в другие модули системы.
- Модуль фильтрации предназначен для очистки подаваемого в кондиционируемые помещения воздуха от пыли. При повышенных требованиях к качеству воздуха устанавливается два модуля фильтрации. В первом размещают фильтры грубой очистки (задерживают до 60% пыли), во втором – фильтры тонкой очистки (задерживают до 90% пыли).
Схема устройства центрального кондиционера.
Размеры каждой секции унифицированы и обычно составляют от 0.5х0.5 до 2.5х2.5 метров. Компоновка кондиционера зависит в первую очередь от назначения помещений и его площади и производится индивидуально для каждого объекта.
Крышные кондиционеры
Крышный кондиционер – моноблок, устанавливаемый на крыше здания. По своему устройству он напоминает огромный оконный кондиционер, но помимо стандартных узлов в его конструкции часто имеется также специальная камера, предназначенная для смешения забираемого из помещения и наружного воздуха, а также нагревательный элемент для подогрева воздуха в холодное время года.
Крышный кондиционер.
Мощность крышных кондиционеров может варьироваться в зависимости от модели от 8 до 140 кВт, при этом за час они прогоняют через себя от 1500 до 25000 кубометров воздуха. Обычно подобные системы используются для кондиционирования воздуха в больших одноэтажных помещениях с общей кровлей – торговых, выставочных и конференц-залах, на крытых стадионах и т.п.
Шкафные кондиционеры
Шкафный кондиционер представляет собой моноблок, устанавливаемый внутри помещения (реже встречаются системы с выносным конденсатором). Подача охлажденного воздуха производится через верхнюю панель либо непосредственно в помещение, либо в систему воздуховодов. Поскольку все конструкционные элементы шкафного кондиционера находятся в легкодоступном месте, монтировать и обслуживать его достаточно просто.
Кроме того, размещение компрессора кондиционера внутри помещения гарантирует, что установка будет исправно функционировать вне зависимости от температуры воздуха на улице.
Шкафный кондиционер.
Шкафные кондиционеры, как правило, используются в производственных помещениях, где требуется постоянное поддержание заданной температуры. Мощность охлаждения подобных кондиционеров – от 10 до 80 кВт.
Прецизионные кондиционеры
Прецизионные кондиционеры являются одной из разновидностей шкафных кондиционеров. В отличие от обычных своих собратьев, лишенных особого статуса, они способны поддерживать заданную температуру с высокой точностью (отклонения в ту или другую сторону не превышают 1°С). Это, впрочем, не единственное их достоинство: с неменьшей точностью они контролируют и поддерживают еще и влажность воздуха. Последнее достигается путем добавления в конструкцию агрегата дополнительных узлов – гигростата и увлажнителя.
Как правило, прецизионный кондиционер – это двухблочная система, но, несмотря на это, он отлично справляется со своей работой и в холодное время года (вплоть до –35°С). Раздача воздуха может осуществляться как через верхнюю панель, так и через нижнюю (фальшпол).
Прецизионные кондиционеры.
Основное предназначение прецизионных кондиционеров – поддержание подходящего микроклимата в помещениях библиотек и книгохранилищ, музеев, фармацевтических лабораторий, некоторых производственных помещений, компьютерных залов и т.п. Часто они включаются в общую автоматизированную систему контроля и управления микроклиматом здания.
Инверторные и линейные кондиционеры
Все кондиционеры, вне зависимости от мощности, размера или предназначения, делятся на линейные и инверторные. Принципиальное различие этих двух разновидностей заключается в наличии или отсутствии инвертора, позволяющего плавно изменять частоту вращения двигателя компрессора и, как следствие, мощность самого кондиционера. Разберемся, что это означает с практической точки зрения.
Линейный кондиционер
Линейный кондиционер имеет фиксированную мощность. Если на улице не слишком жарко, а значит, для достижения ощущения комфорта охладить воздух в помещении нужно лишь незначительно, эта мощность может оказаться избыточной, но изменить ее невозможно. Именно поэтому линейные кондиционеры работают в режиме постоянных остановок и пусков двигателя компрессора (нередко такие кондиционеры даже называют стартстоповыми).
Когда термодатчик известит систему, что температура воздуха в помещении опустилась на 1-2°С ниже заданного значения, компрессор попросту отключится. Когда же температура вновь повысится, компрессор снова начнет работать на полную мощность.
Предсказуемым недостатком подобного технического решения являются сильные колебания температуры воздуха внутри кондиционируемого помещения. Избежать этих колебаний, увы, практически невозможно: более точное поддержание заданных температурных параметров может быть достигнуто лишь путем слишком частого включения / выключения компрессора, но это чревато быстрым износом последнего.
Еще один существенный минус линейных моделей – поток очень холодного воздуха, исходящий из внутреннего блока. Поскольку кондиционер работает на полную мощность, воздух, проходя через испаритель, охлаждается на ~15°С вне зависимости от того, какое значение выставлено пользователем на пульте управления. Находиться под такой холодной струей очень некомфортно и, более того, небезопасно для здоровья.
Инверторный кондиционер
Инверторный кондиционер обладает переменной мощностью охлаждения. (В документации к подобным моделям обычно указывается не одно значение мощности, а диапазон, в котором она может меняться.) Достигается это за счет того, что в инверторе переменный ток преобразуется в постоянный, а затем обратно, но уже другой частоты. Это дает возможность плавно изменять частоту оборотов двигателя компрессора, а значит, и плавно регулировать мощность кондиционера.
Что это означает на практике? Если температура воздуха в помещении сильно отличается от комфортной для пользователя, компрессор будет работать на полную мощность, и воздух охладится достаточно быстро. Когда температура достигнет заданного значения (а точнее еще не достигнет, но уже максимально приблизится), компрессор не отключится, как это происходит в линейных кондиционерах, а снизит обороты. Как следствие, инверторные модели точнее, чем линейные, поддерживают заданную температуру, создавая в помещении более комфортные условия, меньше шумят и позволяют существенно экономить электроэнергию.
Пожалуй, единственный недостаток инверторных кондиционеров – их высокая стоимость. В противном случае они давно бы уже вытеснили линейные модели с рынка.
