Информеры:

Главная \ виды кондиционеров

виды кондиционеров

Кондиционирование воздуха — автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей

Кондиционирование воздуха

Кондиционирование воздуха (от латинского condicio — условие, состояние). Под термином "К. в." обычно понимают создание и поддержание (главным образом автоматически) в закрытых помещениях и средствах транспорта параметров воздушной среды (температуры, относительной влажности, чистоты, состава, скорости движения и давления воздуха), наиболее благоприятных для самочувствия людей (комфортное К. в.), ведения технологических процессов, действия оборудования и приборов, обеспечения сохранности ценностей культуры и искусства и т. п. (технологическое К. в.). Системы К. в. часто выполняют функции приточной вентиляции. В тёплый период года они охлаждают и осушают воздух, в холодный — подогревают и увлажняют; могут работать совместно с системами отопления или выполнять их функции. Технологическое К. в. осуществляется в изолированных замкнутых помещениях, капсулах и контейнерах.

К. в. впервые начали применять в конце 19 в. для технологических целей в текстильной промышленности. В США в 1897 был запатентован один из основных аппаратов для увлажнения, осушки и охлаждения воздуха водой — форсуночная камера, а в 1906 предложен используемый в настоящее время метод регулирования влажности воздуха по его температуре точки росы (влагосодержанию) за форсуночной камерой. Комфортное К. в., предположительно, впервые применено в 1922 в кинотеатрах. В 30-х гг. начали изготовлять так называемые автономные кондиционеры.

В СССР К. в. стали применять в 20-х гг. главным образом в текстильной, а позже и в др. отраслях промышленности; заводское производство кондиционеров и оборудования для систем К. в. было организовано в начале 50-х гг.

К. в. предусматривается преимущественно в общественных и административных зданиях, поездах, самолётах, автомобилях, на судах — для обеспечения комфортных условий; в промышленных зданиях — для получения продукции, качества которой удовлетворяют требованиям стандартов, а также для обеспечения оптимальных условий труда и повышения его производительности при одновременном уменьшении производственного брака; в жилых домах (главным образом в южных районах); в шахтах и рудниках, в кабинах кранов, тракторов, комбайнов, экскаваторов и др. машин — для облегчения условий труда; в научно-исследовательских учреждениях — для проведения экспериментальных работ в строго определённых воспроизводимых климатических условиях, в библиотеках, архивах, музеях, картинных галереях — для обеспечения наиболее благоприятных условий хранения книг, документов и произведений искусства; в хранилищах пищевых и сельскохозяйственных продуктов — для создания и поддержания микроклимата, при котором достигаются минимальные потери продукции и сохраняются её вкусовые и питательные качества; в медицинских учреждениях — для поддержания требуемой чистоты воздуха и в лечебных целях; в сельскохозяйственных зданиях — для круглогодичного выращивания овощей, фруктов, цветов, выращивания и откорма птицы и др.

Технологическое К. в. в промышленности устраивается с целью обеспечения постоянства влагосодержания материалов, скорости протекания химических и биохимических реакций, процессов кристаллизации, поддержания неизменных температуры и влажности, необходимых для испытания материалов в стандартных условиях, и др. Технологическое К. в. требуется, например, для помещений, в которых изготовляются и обрабатываются гигроскопичные материалы, т. к. температура и относительная влажность воздуха оказывают большое влияние на ход технологических процессов, массу, внешний вид и качество материалов и изделий из них; поддержание постоянной внутренней температуры необходимо при точной обработке инструментов, приборов с допусками порядка 2—3 мкм, т. к. колебания температуры воздуха приводят к недопустимым отклонениям в размерах деталей в процессе их обработки; относительная влажность воздуха (выше 55%), поддерживаемая в некоторых производственных помещениях, практически исключает возможность накопления электростатических зарядов, что особенно важно для производств со взрывоопасной средой. К. в. устраивается более чем в 200 видах производств различных отраслей промышленности. В ряде случаев уровень температуры воздуха внутри производственных помещений определяется комфортными условиями.

Оптимальные комфортные параметры воздуха (удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям), регламентируемые в СССР Строительными нормами и правилами, указаны в таблице

Нормируемые оптимальные параметры воздуха в рабочей зоне производственных помещений (на постоянных рабочих местах) и в обслуживаемой зоне общественных и жилых зданий

Сплит-система (англ. split — «разделять») — кондиционер, система кондиционирования воздуха (СКВ), состоящая из двух блоков: внешнего (компрессорно-конденсаторного агрегата) и внутреннего (испарительного).

Внешний блок

Основная статья: Холодильный агрегат

Внешний блок располагают вне охлаждаемого помещения: на фасаде здания, на крыше, на открытой лоджии или на балконе, в некоторых случаях (офисные и торговые строения) — в общих коридорах и лестничных маршах, вестибюлях метрополитена. Внутренний и внешний блок соединяют между собой с помощью фреоновой магистрали, а также электрического соединения.

Наружный блок сплит-системы состоит из компрессора, конденсатора, капиллярной трубки, 4-ходового клапана, фильтра-осушителя или ресивера, вентилятора, в отдельных случаях и иных сопутствующих элементов — реле силовой коммутации компрессора, платы управления инверторной или мульти-сплит-системы, фильтра «кислородного душа», блока управления «зимним комплектом».

Обычно внешний блок неинверторной сплит-системы не содержит электронных блоков, а конденсаторные электродвигатели компрессора и вентилятора и 4-ходовой клапан непосредственно подключаются через силовой кабель к электронике внутреннего блока.

Расположение компрессора во внешнем блоке снижает шум внутри охлаждаемого помещения. Уровень шума внутреннего блока сплит-систем составляет около 24-26 дБ. Уровень шума внешнего блока ничем не нормируется, что иногда беспокоит соседей.

Внутренний блок

Внутренний блок, в зависимости от типа, может располагаться на потолке, полу, стенах или встроен в подвесной потолок. Современные сплит-системы имеют ряд дополнительных функций: дистанционное управление, фильтры различной степени очистки воздуха (от дыма, пыли и т. д.), таймер и управление температурой в помещении от +16 до +30 °C. Пульт сплит-системы обычно оснащен дисплеем, который отображает полную информацию о заданных параметрах микроклимата. Следует отметить, что бытовая система — как правило, настенный кондиционер. Другая компоновка внутренних блоков значительно реже встречается в дешевых сплит-системах.

Электроника внутреннего блока измеряет, рассчитывает и управляет большим количеством параметров сплит-системы.

Обеспечивает взаимодействие с пультом дистанционного управления, в том числе, реализуется функция измерения температуры в помещении пультом дистанционного управления (функция I Feel).
Измеряет температуру поступающего в испаритель воздушного потока и по нему оценивает температуру внутри помещения.
В соответствии с заданными пользователем температурного режима и температурой входящего воздушного потока для неинверторного кондиционера управляет цикличностью включения/выключения компрессора и вентилятора внешнего блока. Вне зависимости от заданной с ПДУ температуры, при работающем компрессоре температура выходящего воздушного потока составляет примерно +10 °С, которая формируется из температуры испарителя (3-5 °С) и значения температурного напора. Компрессор отключается когда расчётная температура помещения по значению температуры входящего в блок воздушного потока окажется ниже заданного с ПДУ значения.
Поддерживает достаточно точно температуру испарителя внутреннего блока путём регулирования скорости вращения тангенциального вентилятора внутреннего блока и цикличности включения компрессора. Отклонение температуры испарителя от расчётного может привести к интенсивному образованию конденсата воды в не предназначенных для этого частях, и как следствие, захвата воды вентилятором и подтеканию её из полости вентилятора внутреннего блока. Точный контроль температуры испарителя не позволяет ему обмерзать.
Управляет шаговыми двигателями жалюзи направления воздушного потока.
Следит за временем между включением компрессора и его последним выключением. Предотвращает старт компрессора раньше установленного времени, предотвращая его поломку.
Следит за температурой конденсатора внешнего блока и/или током компрессора. Для предотвращения выхода из строя, компрессор отключается электроникой внутреннего блока при превышении предельных параметров.
При работе на обогрев регулярно переводит кондиционер на охлаждение для размораживания радиатора внешнего блока.
Реализует функцию таймера на включение и выключение сплит-системы.
В инверторной сплит-системе взаимодействие внутреннего и внешнего блока производится по цифровому каналу.

Обогрев помещения с помощью сплит-систем

Основная статья: Тепловой насос

Современные сплит-системы имеют возможность нагрева воздуха. Для этого с помощью 4-ходового клапана изменяют направление перекачивания компрессором хладагента. Этот клапан управляется соленоидом, на который от внутреннего блока подается напряжение питающей сети (220 В).

При обогреве сплит-системой радиатор внешнего блока охлаждается и на нём образуется большое количество конденсата. При установке сплит-системы не на фасаде здания (на лоджии, внутри строений) от внешнего блока требуется отвод конденсата.

При работе сплит-системы в режиме теплового насоса происходит интенсивное охлаждение конденсатора внешнего блока и возможно последующее его обмерзание. Обогрев помещения с помощью сплит-системы используют осенью или весной, при положительной уличной температуре. При отрицательных температурах фреон не закипает в радиаторе внешнего блока, а в жидком виде поступает на вход компрессора и приводит к его поломке. Электроника качественных сплит-систем не позволит включить обогрев при низких уличных температурах.

Использование сплит-системы зимой

Так называемый «зимний комплект» предназначен исключительно для охлаждения в зимнее время закрытых помещений с интенсивным тепловыделением — серверных, аппаратных комнат и т. п. При охлаждении помещения внешний блок нагревается, что не даёт ему замерзнуть. «Зимний комплект», как правило, состоит из контроллера управления вентилятором (отключает постоянный режим вентилятора и включает его при разогреве конденсатора), подогрева дренажной трубки и, редко, подогрева картера компрессора перед стартом.

Использование сплит-системы при высоких уличных температурах

При высоких уличных температурах для конденсации фреона во внешнем блоке требуется более высокое давление. Верхнее значение давления и температуры ограничивается критической точкой хладагента. Для R-410A критическая точка соответствует +72 °С, а значит максимальная температура такой сплит-системы примерно +45-50 °С. Для R22 критическая точка соответствует +96 °С, а значит максимальная температура — примерно +65-70 °С. Столь высокие температуры воздуха могут быть достигнуты при неправильной установке внешнего блока в зеркале крыши здания или торгового ларька.

При повышении уличной температуры компрессор должен работать при большей разности давлений на входе и выходе, а из-за большей разницы давлений капиллярная трубка пропускает больше фреона, он также должен перекачивать больший объём газа. Таким образом компрессор должен выполнять больше работы и потреблять больший ток. В результате он перегревается и отключается электроникой или термотоковым реле. Обычно сплит-системы рассчитываются на максимальную температуру +35-40 °С.

В некоторых случаях, для эксплуатации сплит-систем при предельно высоких температурах используют нештатные режимы работы. Так если значительно сократить массовую пропускную способность капиллярной трубки, компрессор сможет обеспечивать большую разницу давлений на входе и выходе при меньшем перекачиваемом объёме газа. Для этого значительно снижают объём заправленного фреона в системе, и, в результате, через капиллярную трубку проходит газо-жидкостная смесь вместо жидкости. Общая циркуляция вещества по контуру снижается, и сплит-система сохраняет работоспособность, при значительном снижении производительности. Разумеется, эксплуатация такой системы в нормальных температурных условиях становится невозможной, и такой режим значительно сокращает её срок службы.

Мульти-сплит-система

Сплит-система может быть оснащена несколькими внутренними блоками. Такое устройство называется мульти-сплит-системой. Его отличительной особенностью является наличие одного внешнего блока и подключенных к нему нескольких внутренних блоков. Такие системы являются идеальным решением для поддержания микроклимата в нескольких офисах, магазинах, больших жилых помещениях. Наличие небольшого количества наружных блоков позволяет сохранить эстетический вид здания. Внешний блок может быть объединен с несколькими внутренними разного типа: напольным, потолочным, кассетным и т. д. Это техническое решение значительно дешевле соответствующего количества отдельных сплит-систем.

Значительно более высокая цена мульти-сплит-систем объясняется как маркетинговыми стратегиями производителей (специальный сегмент рынка), так и инженерными (дополнительный контроллер во внешнем блоке для контроля температурных режимов и управления вентилятором и компрессорами).

Мульти-сплит-системы бывают одно- и многокомпрессорными. При однокомпрессорной реализации электроника внешнего блока получает информацию по цифровому каналу от внутренних блоков, обрабатывает её и определяет режим работы инверторного компрессора, а также управляет системой перепускных клапанов на фреоновой магистрали.

Многокомпрессорные мульти-сплит-системы применяются при двух (редко — трёх) внутренних блоках. Такой внешний блок состоит из двух (трёх) комплектов (компрессоров, конденсаторов, 4-х ходовых клапанов, капиллярных трубок и т. д.) и одного вентилятора. Обычно внутренние блоки конструктивно и по электрическим сигналам не отличаются от внутренних блоков сплит-систем и даже имеют отдельный провод подключения к сети. Контроллер внешнего блока пересчитывает сигналы и поведение внутренних блоков и реализует свой алгоритм управления компрессорами и вентилятором. Многокомпрессорные мульти-сплит-системы бывают как инверторные, так и неинверторные.

Нормируемая утечка хладагента[править | править исходный текст]

Даже при самом качественном монтаже сплит-системы, из-за наличия штуцерных стыков в соединительных трубках происходит нормируемая утечка фреона. Величина нормируемой утечки составляет от 6 до 8% в год от массы хладагента в системе. По этой причине необходимо производить дозаправку не реже чем 1 раз в 2 года.

Интересные факты

Внутренние блоки всех систем кондиционирования воздуха, вне зависимости от стоимости СКВ, установленных фильтров и систем самоочистки должны проходить обязательное техническое (санитарное) обслуживание. Из-за конденсата воды примерно на второй год эксплуатации ребра испарителя и турбина тангенциального вентилятора обильно покрываются грибками плесени. Если не проводить ТО внутреннего блока, то значительно (до 50 %) снижается производительность СКВ, присутствует неприятный запах, а споры плесени распространяются по кондиционируемому помещению. Техническое и санитарное обслуживание проводится с полной разборкой внутреннего блока с использованием чистящих и дезинфицирующих средств и, как правило, перегретого пара профессиональными сервисными организациями.
Большинство фильтров имеет больше маркетинговую цель, чем пользу при эксплуатации. Так, катехиновые фильтры должны эксплуатироваться не более месяца. По прошествии этого срока они не только бесполезны, но и создают в помещении несильный болотный запах. Об ограниченном сроке службы фильтров потребители систем, как правило, плохо информированы.