Как и многие другие полезные для человечества изобретения, кондиционер был придуман случайно. В 1902 году американский инженер Уиллис Керриер собрал экспериментальную установку, которая должна была понижать влажность в печатном цеху типографии (из-за этого страдала точность печати). Впоследствии, оказалось что установка способна охлаждать воздух. В 1922 Керриер усовершенствовал устройство, добавив в него компрессор и наладил его коммерческое производство.
Впервые по своему главному назначению – для повышения комфорта, кондиционер был использован в 1924 в универсальном магазине штата Детройт. На первом этаже (где всегда было очень жарко) резко выросли продажи и кондиционеры установили на всех остальных этажах здания.
Сегодня кондиционеры качественно отличаются от своих предшественников функционалом, производительностью, большей доступностью и гораздо более широким ассортиментом устройств для самых разных задач. В этой статье мы поговорим о том как устроен современный кондиционер, какие разновидности доступны покупателю и какую из них выбрать под конкретные условия.
Содержание
Устройство и принцип работы кондиционера (сплит-системы)
Принцип работы любого кондиционера основан на свойстве веществ выделять или поглощать тепло при изменении своего состояния. Если вы, в жаркую погоду, нальете немного воды на руку то почувствуете холод – вода, испаряясь охлаждает кожу. Так и в кондиционере – охлаждение обеспечивается сжатием хладагента (фреон или другой инертный газ) в результате чего он переходит в состояние жидкости, а затем, нагреваясь и испаряясь, охлаждает трубы.
Давайте разберем этот процесс в деталя на примере сплит-системы с наружным блоком. Однако держим в уме, что с небольшими поправками по этому же принципу будут работать и другие типы кондиционеров.
На изображении мы видим два блока сплит системы: внутренний (тот, где расположен испаритель) и внешний (в нем расположены компрессор и конденсатор) находящийся за стеной. Соединяют систему между собой два контура теплообменника. Теплообменник представляет собой изогнутые медные трубки образующие замкнутый контур (змеевик). В итоге, вся эта система обеспечивает непрерывный переход хладагента (закачанного в герметичные контуры теплообменника) из газообразного состояния в жидкое и обратно. Терморегулирующий клапан служит для балансировки давления внутри системы.
Как мы уже упоминали выше, процесс конденсации (перехода из газообразного состояния в жидкое) сопровождается поглощением тепла и происходит это следующим образом:
Под высоким давлением, которое обеспечивает компрессор, хладагент превращается в газ и поступает на испаритель. Испаритель находиться во внешнем блоке и обдувается холодным воздухом извне. В результате, за счет разницы температур и увеличения диаметра трубки переходит в жидкое состояние;
Уже в жидком (конденсированном) состоянии хладагент проходит во внутренний блок и охлаждает воздух. Вентилятор прокачивает охлажденный воздух в помещение.
Проходя внутренний блок хладагент снова попадает в компрессор, который обеспечивая давление до 25 атмосфер нагревает газ и процесс повторяется.
Чтобы вся эта система начала работать на обогрев, все процессы повторяются, но протекают в обратном порядке.
Разновидности кондиционеров и их назначение
Условно, все кондиционеры можно разделить на бытовые и промышленные. Принцип действия и конструкция у них практически одинаковы, различают их только по мощности и площади помещений для которых они предназначены. Выглядит эта градация примерно так:
бытовые. Мощность до 7 кВт, охлаждаемая площадь от 15 до 80 м²;
полупромышленные. Мощность от 7 до 25 кВт, площадь помещения до 200-220 м²;
промышленные от 25 кВт и более 250 м². На фото пример внешних блоков кондиционеров подобного типа.
О промышленных системах мы говорить в нашей статье не будем, а вот бытовые и полупромышленные разберем и классифицируем.
Классификация по конструкции и форм-фактору
По конструкции все бытовые и полупромышленные кондиционеры можно разделить на два больших семейства:
моноблочные. Состоят из одного блока и включают в себя мобильные, оконные, настенные решения;
сплит-системы. Состоят из двух и более блоков, один из которых монтируется снаружи помещения. Это настенные, канальные, кассетные кондиционеры и так называемые VRF-системы.
Моноблоки
На рынке Украины не так много подобных систем. Это связано с повышенным шумом, ценой и мощностью, однако в некоторых случаях моноблочный кондиционер может стать наиболее подходящим вариантах. Ниже мы поговорим о конкретных типах и обсудим их плюсы и минусы.
Оконные
Всего 10-15 лет назад это был наиболее распространенный тип кондиционеров. Устанавливают их в оконный проем, также возможна установка в стену рядом с оконной рамой. В актуальном ассортименте большинства производителей они представлены моделями мощностью от 1,5 до 6 кВт. Самые простые могут только охлаждать воздух и имеют кнопочное управление, более продвинутые варианты управляются с пульта ДУ и могут также работать в режиме обогрева.
Плюсы | Минусы |
|---|---|
Доступная цена | Одни из наиболее шумных |
Простой монтаж не требующий специальных инструментов и навыков | Ухудшают освещаемость помещения |
Высокая надежность | Снижается качество теплоизоляции что ведет к дополнительным потерям тепла в зимнее время |
Мобильные кондиционеры
Здесь присутствует некая двусмысленность в терминологии, так как мобильными кондиционерами называют:
моноблоки, которые имеют выход на улицу через гибкий гофрированный шланг (диаметр около 15 см, длина 1-2 м). При этом у них нет внешнего блока и все узлы находятся в едином корпусе. Преимущества и недостатки такого решения практически идентичны оконным моноблочным кондиционерам. Главное назначение – установка в небольших помещениях, где нет возможности разместить стандартный настенный сплит кондиционер. Станут хорошим решением для дачи, летней кухни, небольшого торгового павильона и т.д;
мобильные сплит-системы. Здесь соединение с внешним блоком осуществляется через гибкий шланг (из-за чего немного снижается общее КПД устройства). Внутренний блок при этом можно перемещать в пределах досягаемости шлангов.
В целом, для категории мобильных кондиционеров можно выделить такие плюсы и минусы:
Преимущества | Недостатки |
|---|---|
Вариативность в установке, нет привязки к определенному месту в помещении. | Повышенный шум |
Не требуют специального монтажа | Высокая цена по сравнению со сплит-системами с жестким соединением блоков |
Кондиционеры типа сплит и мульти-сплит
Split (англ.) – раздельный. Это определение полностью отражает концепцию подобной системы. Внутренний блок, с испарителем находиться в помещении, а внешний, с шумным компрессором и терморегулирующим клапаном, выводиться на улицу. Соединяются они между собой жесткими медными трубами (по которым циркулирует хладагент) и электрокабелем. Давайте разберем вариации таких систем.
Один из самых распространенных типов сплит-систем, занимающий львиную долю рынка бытовых кондиционеров. Такая система устанавливается практически в любой точке квартиры, а внешний блок можно расположить на расстоянии до 5-7 метров от внутреннего. Если ищете кондиционер для квартиры, то на 95% вам подойдет именно настенная сплит-система.
Преимущества | Недостатки |
|---|---|
Вариативность монтажа. Довольно низкая цена установки | Ограничение по расстоянию до внешнего блока |
Компактный внутренний блок. Низкий уровень шума | Для монтажа требуется специалист и соответствующие инструменты |
Большинство моделей работают не только на охлаждение, но и на обогрев. | |
В этом классе доступен ряд дополнительных опций, таких как ионизация воздуха, пылевые фильтры и т.д. |
Кассетные и канальные кондиционеры
Как правило их устанавливают в зданиях со значительной высотой потолков – от 3 метров и более. Монтаж происходит внутрь навесных потолков. Сам внутренний блок кондиционера размещается в межпотолочном пространстве по центру (в большинстве случаев) или ближе к краю потолка. Подобный монтаж практически незаметен. Подобные кондиционеры имеет смысл устанавливать только в довольно больших помещениях.
Преимущества | Недостатки |
|---|---|
Скрытый монтаж, внутренний блок кондиционера практически незаметен | Экономически целесообразно устанавливать только в больших помещениях |
Высокие КПД и производительность | Сложный и дорогой монтаж |
Возможность совмещать такой кондиционер с вентиляционной системой, чтобы обеспечивать помещение очищенным воздухом |
Напольно-потолочные кондиционеры
Отличаются от настенных только тем, что внутренний блок устанавливается на полу или на потолке.
Мультисплит системы
Также их называют мульти зональными. Это система с одним мощным наружным блоком, к которому подключаются несколько внутренних. Причем это могут быть кассетные, канальные, настенные, напольные кондиционеры в разных вариациях и комбинациях. Такие решения позволяют разместить внешний блок кондиционера в неприметном месте и не нарушать архитектурной концепции здания. Лучше всего подходят для бизнеса и частных домов.
Преимущества | Недостатки |
|---|---|
Единый внешний блок для нескольких внутренних кондиционеров. Вариабельность в выборе места установки и типа кондиционера для разных участков помещения | Внешний блок мультисплит кондиционера довольно шумный и даже снаружи его лучше размещать подальше от мест, где могут отдыхать или постоянно находится люди |
Снижение общих расходов на организацию точек кондиционирования | Требует дополнительной прокладки труб для объединения всех точек подключения в единый контур. |
Инверторные кондиционеры
Все вышеперечисленные типы кондиционеров могут быть оснащены инвертором (частотный преобразователь). Такое оснащение позволяет вам плавно регулировать мощность работы компрессора. Модели кондиционеров с инвертором присутствуют практически во всех линейках продукции ведущих производителей климатической техники.
Преимущества | Недостатки |
|---|---|
Самый низкий уровень шума из всех типов сплит-систем. | Цена кондиционеров с инвертором выше, техническое обслуживание обходится дороже |
Высокая энергоэффективность (расходуют примерно на 30% меньше электроэнергии чем кондиционеры без инвертора) | Сложный монтаж |
Плавная регулировка температуры во всех режимах работы (охлаждение/нагрев) |
Критерии выбора. Важнейшие параметры
Подбор под помещение. Мощность
Чтобы выбрать подходящий для каждого конкретного помещения кондиционер, необходимо определить его параметры. Ориентироваться нужно, преимущественно, на площадь помещения в зависимости от нее подбирается мощность кондиционера.
Есть определенный (хотя и негласный) стандарт, согласно которому на каждый м² должно приходиться 100 Вт мощности кондиционера. В расчет принимают именно ту мощность, которую устройство выдает в режиме охлаждения. То есть, предположим, что площадь комнаты 20 м² – значит для нее понадобиться кондиционер с мощностью охлаждения 25 и более кВт (если в охлаждаемом помещении нет какого либо постоянного источника тепла). Кроме того, производители сами указывают на какую площадь помещения рассчитана та или иная модель.
Но следовать данному стандарту при выборе кондиционера стоит с несколькими оговорками:
производители часто завышают мощность, производя замеры в идеальных условиях. Поэтому, стоит либо выбирать кондиционер с запасом 10-15%, либо изучить отзывы о конкретной модели в сети;
если комната находится с солнечной стороны – добавьте еще 10% к суммарному запасу мощности;
в итоге, кондиционер охлаждает не площадь, а объем. Поэтому, если потолки в вашем помещении выше чем 2-2,5 метра, стоит пропорционально увеличить верхнюю планку мощности.
Уровень шума
Критерий, который выходит на первый план при установке в жилых помещениях или офисах, где лишний шум будет снижать продуктивность работы персонала. Выше мы уже упоминали что мобильные кондиционеры или моноблоки на порядок более шумные чем сплит-системы. Однако и сплит-системы шумят, ведь внутри работает вентилятор, который выдувает охлажденный воздух в помещение. Для сплит кондиционеров производители указывают уровень шума только для внутреннего блока. Ориентируйтесь на то, что для спальни или рабочего кабинета лучше, чтобы уровень шума не превышал 35-45 дБ.
Что стоит учитывать выбирая кондиционер по уровню шума:
производители часто указывают этот параметр замеряя его на средней или минимальной мощности. Это значит, что в особо жаркие дни, когда кондиционер работает на максимальной мощности, уровень шума будет гораздо выше “паспортных” значений;
дополнительный шум может возникнуть из-за неграмотной установки, если вибрация от работы кулеров будет передаваться по стенам на мебель или металлические конструкции.
Энергоэффективность кондиционера
Чем больше охлаждаемое помещение, тем более мощный кондиционер вам понадобиться. А чем он мощнее, тем больше электроэнергии будет потреблять. Для устройств работающих в маленьких комнатах можно не обращать внимание на параметр энергоэффективности вовсе. Но, когда мы выбираем кондиционер для просторного помещения, энергоэффективная модель поможет существенно сэкономить на оплате за электроэнергию.
В нише кондиционеров, самым высоким классом энергоэффективности является А+++, после идут А++, А+ и так далее. Чем выше класс, тем дороже кондиционер. Поэтому здесь уже стоит посчитать, оправдает ли экономия электроэнергии более высокую стоимость покупки.
Также, стоит учитывать, что сплит-системы, при одинаковой мощности, всегда энергоэффективнее чем мобильные кондиционеры или моноблоки.
Управление кондиционером
Подавляющее большинство современных кондиционеров оборудованы панелью управления: сенсорной или механической. Однако, чтобы каждый раз не подходить к кондиционеру используют пульт ДУ. Здесь есть несколько вариантов. Радио-пульт с экраном или без, возможность управлять кондиционером по WiFi (в этом случае настройка и управление возможны через приложение на планшете или смартфоне). Управление через приложение обычно удобнее, и позволит настроить работу кондиционера более тонко.
Дополнительные функции
автоматический рестарт. Функция, которая позволяет кондиционеру автоматически возобновить работу на последнем из установленных режимов, если произошел сбой в электросети;
датчик движения. Технология созданная для экономии электроэнергии. Если в помещении долго нет движения, прибор автоматически перейдет в энергосберегающий режим. Очень полезно, если вы часто забываете выключать технику выходя из дома;
турборежим. Кондиционер временно (обычно на 15-30 минут) повышает мощность, чтобы выйти на заданную температуру. Это полезно, когда вы заходите в очень жаркое или переохлажденное помещение;
фильтрация воздуха, ионизация, антибактериальные фильтры. На большинстве бытовых кондиционеров можно встретить стандартные пылевые фильтры, но глубокая очистка воздуха (особенно если он забирается с улицы внешним блоком) предусмотрена не везде. Это может быть реализовано за счет фотокаталитических фильтров, способных устранять микроорганизмы. Функция ионизации помогает убирать неприятные запахи. Такая опция будет полезна для кондиционера установленного в помещении где курят или на кухнях заведений общественного питания;
самоочистка. Опция, позволяющая автоматически очистить “внутренности” кондиционера от излишних отложений сырости и пылевого налета Технически это реализуется так: устройство закрывает жалюзи внутреннего блока и при помощи активной работы вентилятора на повышенной мощности “вымывает” всю эту влажность во внешний блок. Затем включается режим осушения;
увлажнение воздуха. В кондиционерах с поддержкой такой функции установлен ионизатор. Свежий воздух дополнительно закачивается с улицы из внешнего блока устройства. Некоторые модели еще и увлажняют воздух доводя до комфортного уровня 40%-60%.
ночной режим. После его включения кондиционер переходит на минимальные обороты вентилятора внутреннего блока и постепенно повышает (при охлаждении) или понижает (при нагреве) температуру на 2-3 °С на 6-8 часов.
Итоги
К выбору кондиционера стоит подходить в такой последовательности:
определится какой тип или форм-фактор позволяет вам установить помещение. Оконные кондиционеры здесь проигрывают сплит-системам, так как если у вас найдется место для оконного, то и сплит вы сможете установить. Другое дело моноблок – если вы не хотите, или не можете сверлить стену под сплит – тогда это единственный выход. В большом частном доме наиболее экономичным в эксплуатации и выгодным в покупке может оказаться мульти-сплит система, так как вы сможете подобрать под каждое помещение оптимальный вариант внутреннего блока;
примерно определите необходимую вам мощность исходя из площади помещения. Не забывайте, что солнечная сторона зданий требует большей мощности для охлаждения. Также, не лишним будет почитать отзывы дабы проверить соответствует ли действительности заявленная производителем мощность для выбранной модели или надо взять что-то “с запасом”;
энергоэффективность. Срок службы современного бытового кондиционера 8-12 лет. Следовательно, путем нехитрых вычислений, вы сможете определить стоит ли переплачивать за высокий класс энергоэффективности, или за ближайшее время подобные затраты не окупятся. То же касается и кондиционеров с инвертором;
уровень шума. Здесь надо исходить из типа помещения. В спальню или рабочий кабинет, либо офис, где сотрудники заняты умственным трудом, стоит брать более “тихие” кондиционеры. Здесь всегда нужно учитывать, что замеры производители делают на средней или минимальной мощности работы, так что в жару устройство может работать гораздо громче;
дополнительные опции подбираем по остаточному принципу. Аллергикам будет важен качественный пылевой фильтр, на кухне или в подсобке для курения – наличие ионизатора, в местности с сухим климатом – возможность увлажнения воздуха и так далее.