Характеристики и функции кондиционеров
Предыдущий раздел помог Вам определить подходящий Тип кондиционера, а здесь мы расскажем о ключевых параметрах и особенностях кондиционеров наиболее распространенного типа - настенных сплит-системах. В тоже время, большинством
описываемых характеристик применимы и к другим типам бытовых и промышленных
кондиционеров.
Мощность, потребляемая кондиционером
Потребляемую мощность часто путают с мощностью охлаждения. На самом деле,
потребляемая кондиционером мощность примерно в 3 раза меньше мощности
охлаждения, то есть кондиционер мощностью 2,5 кВт потребляет всего около
800 Вт — меньше утюга или электрочайника. Поэтому бытовые кондиционеры, как
правило, можно включать в обычную розетку, не опасаясь «выбитых» пробок.
Никакого парадокса здесь нет, поскольку кондиционер является холодильной
машиной, которая не «производит» холод, а переносит его с улицы в помещение.
Отношение мощности охлаждения к потребляемой мощности является основным
показателем энергоэффективности кондиционера, которая в технических каталогах
обозначается коэффициентом EER (Energy Efficiency Ratio).
Другой параметр — COP (Coefficient of Performance —тепловой
коэффициент) равен отношению мощности обогрева к потребляемой мощности.
Коэффициент EER бытовых сплит-систем обычно находится в диапазоне от 2.5 до 3.5,
а COP — от 2.8 до 4.0. Можно заметить, что значение COP выше, чем EER. Это
связано с тем, что в процессе работы компрессор нагревается и передает фреону
дополнительно тепло. Именно поэтому кондиционеры всегда выделяют больше тепла,
чем холода. Этим фактом часто пользуются недобросовестные производители,
указывая в рекламе для подтверждения высокой энергоэффективности
своих кондиционеров коэффициент COP вместо EER. Для обозначения
энергоэффективности бытовой техники существует семь категорий, обозначаемых
буквами от A (лучшей) до G (худшей). Кондиционеры категории A имеют COP > 3.6
и EER > 3.2, а категории G — COP < 2.4 и EER < 2.2.
Следует заметить, что потребляемая мощность и мощность охлаждения обычно
измеряются в соответствии со стандартом ISO 5151 (температура внутри помещения
27 °С, снаружи 35 °С). При изменении этих условий мощность и КПД кондиционера
будут меньше (например, при температуре наружного воздуха, равной минус 20 °С
мощность кондиционера составит всего 30% от номинала).
Что такое «теплый» кондиционер или возможность нагрева воздуха
Существуют кондиционеры, которые могут только охлаждать воздух, называемые
только холод и кондиционеры с возможностью нагрева воздуха, называемые
тепло — холод, тепловой насос, реверсивный кондиционер
или просто «теплый» кондиционер. Модели с возможностью нагрева воздуха
стоят на 100 - 200 долларов дороже, но в межсезонье (осенью и весной) могут
заменить обогреватель.
Название тепловой насос дано не случайно. Оно показывает, что
кондиционер нагревает воздух не электроспиралью или ТЭНом, как электрический
обогреватель, а теплом, забираемым у наружного воздуха (происходит перекачка
тепла с улицы в помещение). Таким образом, в режиме нагрева происходит тот же
процесс, что и в режиме охлаждения, только наружный и внутренний блоки
кондиционера как бы меняются местами. Соответственно в режиме обогрева, как
и в режиме охлаждения, потребляемая мощность в 3 — 4 раза меньше мощности
обогрева, то есть на 1 кВт потребляемой энергии кондиционер выделяет 3 — 4 кВт
тепла.
Обратите внимание, что все кондиционеры с тепловым насосом могут эффективно
работать только при положительных температурах наружного воздуха, поэтому
греться с помощью кондиционера зимой нельзя! (подробнее об этом написано ниже).
Инверторный кондиционер
При расчете мощности в соответствии с распространенной методикой
предполагается, что кондиционер сможет поддерживать температуру внутри помещения
на уровне 18 — 20°С при температуре наружного воздуха 40 — 43°С. Понятно, что
большую часть времени мощность кондиционера будет явно избыточной, однако
изменить ее невозможно, ведь компрессор обычного (не инверторного) кондиционера
имеет фиксированную мощность. В тоже время для точного поддержания заданной
температуры кондиционер должен иметь переменную мощность охлаждения. Решается
эта проблема просто. При включении кондиционера его датчик постоянно
контролирует температуру воздуха в помещении и когда она опускается на 1 — 2°С
ниже заданного значения компрессор отключается. Вентилятор внутреннего блока
продолжает работать, поэтому отключение компрессора не заметно и проявляется
только в постепенном повышении температуры. Когда она поднимается на 1 — 2°С
выше заданного значения, компрессор включается и весь цикл повторяется.
Недостатком этой технологии являются сильные колебания температуры внутри
помещения, поскольку для более точного ее поддержания пришлось бы слишком часто
включать и выключать компрессор, а это привело бы к его быстрому износу. Другой
недостаток проявляется в том, что при включении компрессора из внутреннего блока
начинает дуть очень холодный воздух — при прохождении через испаритель
он охлаждается на 13 — 15°С. Например, если текущая температура воздуха
в помещении 26°С, то создаваемый кондиционером воздушный поток будет иметь
температуру 11 — 13°С, независимо от того какая температура выставлена на пульте
управления. Находится под прямым потоком такого холодного воздуха не только
некомфортно, но и опасно для здоровья.
Устранить все эти недостатки удалось лишь в 1981, когда появились первые
инверторные кондиционеры, имеющие переменную мощность охлаждения (нагрева). Блок
инвертора в таких кондиционерах преобразует переменное напряжения питания
в постоянное (этот процесс называется инвертирование), что позволяет
плавно изменять частоту оборотов компрессора и тем самым регулировать мощность
кондиционера. В процессе работы инверторного кондиционера не возникает
постоянных циклов включения / отключения компрессора, поэтому инверторные
сплит-системы более точно поддерживает заданную температуру и, как правило,
меньше шумят. В каталогах для инверторных кондиционеров указывается не одно
значение мощности, а диапазон, в котором она может изменяться. Чем этот диапазон
шире, тем точнее кондиционер сможет поддерживать заданную температуру. Поэтому
при выборе инверторного кондиционера следует обращать внимание не только
на номинальную мощность, но и на отношение максимальной мощности к минимальной —
чем больше будет это значение, тем лучше.
Уровень шума кондиционера
Если вы собрались установить кондиционер в спальне, или если рядом с наружным
блоком расположено окно нервных соседей, то вам следует обратить внимание
на уровень шума приобретаемого кондиционера. Уровень шума измеряется в Децибелах
(дБ) - относительной единице, показывающей во сколько раз один звук громче
другого. За 0 дБ принят порог слышимости (заметим, что звуки с уровнем менее
25 дБ фактически не слышны). Уровень шепота - 25 — 30 дБ, шум в офисном
помещении, как и громкость обычного разговора, соответствует 35 — 45 дБ, а шум
оживленной улицы или громкого разговора — 50 — 70 дБ.
Для большинства бытовых кондиционеров уровень шума внутреннего блока лежит
в диапазоне 26 — 36 дБ, наружного блока — 38 — 54 дБ. Можно заметить, что шум
работающего внутреннего блока не превышает уровень шума офисного помещения.
Поэтому обращать внимание на уровень шума кондиционера имеет смысл, если
вы планируете установить его в тихом помещении (спальня, личный кабинет и т.д.).
Казалось бы, теперь достаточно выбрать кондиционер с самым низким уровнем
шума, и комфорт гарантирован. Но не все так просто: может оказаться, что
кондиционер с уровнем шума в 26 дБ на практике будет работать громче, чем
кондиционер с уровнем в 32 дБ. Причем никакого обмана здесь нет, и все измерения
проводились правильно. А дело вот в чем. Любой кондиционер может работать
в нескольких десятках режимов, и каждый режим имеет свой уровень шума. Поскольку
основным источником шума внутреннего блока является поток воздуха, проходящего
через вентилятор, радиатор и распределительные жалюзи, то логично измерять
уровень шума на самой низкой скорости вентилятора да еще сделать эту скорость
как можно ниже. Проблема в том, что в этом режиме кондиционер не будет выдавать
заявленной мощности и при жаркой погоде либо автоматически переключится на более
высокую скорость (с увеличением шума), либо не сможет поддерживать заданную
температуру. В полном описании кондиционера, как правило, приводится уровень
шума для всех режимов работы вентилятора или, хотя бы, максимальное
и минимальное значение. При этом типичный уровень шума внутреннего блока
элитного кондиционера составляет 27 — 31 — 34 дБ для трехскоростного
вентилятора. В рекламном же буклете может быть приведена только наименьшая цифра
в 27 дБ, а не более корректное максимальное значение шума в 34 дБ.
Необходимо отметить, что кондиционеры могут являться источником не только
монотонного шума, создаваемого воздушным потоком, но и некоторых других звуков —
потрескиваний, шипения, бульканья, щелчков. Обычно эти шумы заметны только
в полной тишине, однако они могут помешать спокойному сну, поскольку внезапно
возникающие звуки раздражают гораздо сильнее, чем монотонный шум. Эти звуки
имеют разную природу. Потрескивания возникают при расширении и сжатии деталей
пластикового корпуса, вызванных изменением его температуры. Булькать и шипеть
может фреон при включении и выключении компрессора. А щелчки возникают при
переключении реле, управляющих работой вентилятора, компрессора и других узлов
кондиционера. Из всех этих шумов наибольший дискомфорт доставляет потрескивание
корпуса — такие звуки могут даже разбудить среди ночи. Распознать «трескучий»
внутренний блок можно по дешевому пластику, который по внешнему виду и на ощупь
существенно отличается от пластика, из которого изготовлены кондиционеры элитной
группы. Инверторные кондиционеры обычно издают меньше посторонних шумов,
поскольку в них не происходит скачкообразных изменений температуры, связанных
с периодическим включением и выключением компрессора.
Если вам действительно необходим «тихий» кондиционер, можно посоветовать
перед покупкой обойти несколько фирм, имеющих демонстрационные залы
с действующими образцами кондиционеров, потрогать внутренние блоки, послушать,
как они работают в различных режимах. Вообще же, как правило, наиболее
«продвинутые» и дорогие кондиционеры являются одновременно и самыми тихими.
Несколько слов о наружном блоке. При закрытых окнах, а иначе эксплуатировать
кондиционер не допускается, шум наружного блока практически не слышен. Но этот
шум хорошо слышен вашим соседям, если у них самих не установлен кондиционер
и все окна открыты. Хотя шум наружного блока исправного бытового кондиционера
никогда не превышает разрешенного для жилой зоны уровня, этот шум все-таки может
сильно мешать жильцам, особенно ночью. Заметим, что разница в уровне шума
наружных блоков кондиционеров верхней и нижней ценовой группы существенно выше
разницы в уровне шума внутренних блоков.
Возможность вентиляции (притока свежего воздуха)
Существует заблуждение, что любой кондиционер может не только охлаждать,
но и вентилировать воздух в помещении. Однако в полной мере функция подачи
свежего воздуха может быть реализована только у канальных
кондиционеров. Обычные настенные сплит-системы могут только охлаждать или
нагревать воздух внутри помещения, а режим «вентиляции», о котором написано
в инструкции к кондиционеру означает, что в этом режиме работает только
вентилятор внутреннего блока, без включения компрессора.
Если в окнах вашей квартиры или загородного дома установлены стеклопакеты,
то для создания комфортного климата требуется не столько кондиционер, сколько
система приточной вентиляции. Современные системы вентиляции имеют относительно
небольшие размеры и соизмеримую с кондиционером стоимость. Подробнее о них
рассказывается в разделе
Описание систем
приточной вентиляция для коттеджей и квартир.
Тип фреона
Фреон — это хладагент, то есть вещество, которое переносит тепло
из внутреннего блока сплит-системы в наружный (подробнее об этом процессе
написано в разделе
Принцип работы кондиционера). Фреоны (другое их название — хлорфторуглероды)
представляет собой смесь метана и этана, в которых атомы водорода замещаются
атомами фтора и хлора. Все хладагенты, используемые в бытовых приборах, являются
негорючими и безвредными для людей веществами. Существует несколько типов
фреона, отличающиеся химическими формулами и физическими свойствами.
В кондиционерах и холодильниках чаще всего используются фреоны R-12, R-22,
R-134a, R-407C , R-410A и некоторые другие.
Лет пять назад практически все бытовые кондиционеры, поставлявшиеся с Россию,
работали на фреоне R-22, который отличался низкой ценой (5$ за 1 кг) и был прост
в использовании. Однако в 2000 — 2003 годах в большинстве европейских стран
вступило в силу законодательство, ограничивающее применение фреона R-22. Вызвано
это было тем, что многие фреоны, в том числе и R-22 разрушают озоновый слой. Для
измерения «вредности» фреонов была введена шкала, в которой за единицу был
принят озоноразрушающий потенциал фреона R-13, на котором работает большинство
старых холодильников. Потенциал фреона R-22 равен 0.05, а новых озонобезопасных
фреонов R-407C и R-410A — нулю. Поэтому к настоящему времени большинство
производителей, ориентированных на европейский рынок были вынуждены перейти
на выпуск кондиционеров, использующих озонобезопасные фреоны 407C и R-410A.
Для потребителей такой переход означал повышение как стоимости оборудования,
так и расценок на монтажные и сервисные работы. Вызвано это было тем, что новые
фреоны по своим свойствам отличаются от привычного R-22:
- Новые фреоны имеют более высокое давление конденсации —
до 26 атмосфер против 16 атмосфер у фреона R-22, то есть все
элементы холодильного контура кондиционера должны быть более
прочными, а значит и более дорогими. - Озонобезопасные фреоны являются не однородными, то есть они
состоят из смеси нескольких простых фреонов. Например, R-407C
состоит из трех компонентов — R-32, R-134a и R-125. Это приводит
к тому, что даже при незначительной утечке из фреона сначала
испаряются более легкие компоненты, изменяя его состав
и физических свойства. После этого приходится сливать весь
ставший некондиционным фреон и заново заправлять кондиционер.
В этом отношении фреон R-410A является более предпочтительным,
поскольку он является условно изотропным, то есть все его
компоненты испаряются примерно с одинаковой скоростью и при
незначительной утечке кондиционер можно просто дозаправить. - Компрессорное масло, которое циркулирует в холодильном
контуре вместе с фреоном, должно быть не минеральным, как
в случае с фреоном R-22, а полиэфирным. Такое масло обладает
одним существенным недостатком — высокой гигроскопичностью,
то есть оно быстро впитывает влагу из атмосферного воздуха.
А вода, попавшая в холодильный контур приводит к коррозии его
элементов и изменению свойств фреона, поэтому работать с таким
маслом сложнее. - И самое главное — стоимость новых фреонов составляет 30-35$
за 1 кг, что в 6-7 раз дороже фреона R-22.
Таким образом, перевод кондиционера на озонобезопасный фреон прибавляет к его
цене 10-15%, а стоимость монтажа возрастает на 20-30%. В настоящее время
в Москве можно купить кондиционеры, использующие как новые, озонобезопасные
фреоны, так и «классический» R-22. Однако тенденция такова, что большинство
новых моделей известных брендов работают только на озонобезопасных фреонах.
Основные потребительские функции кондиционера
Для управления всеми современными кондиционерами используется инфракрасный
пульт с жидкокристаллическим дисплеем, позволяющий устанавливать режим работы
сплит-системы, желаемую температуру воздуха, программировать таймер на включение
/ выключение кондиционера и т.п. Как правило, по количеству функций «бюджетные»
кондиционеры ничем не отличаются от «элитных». Причина такой унификации в том,
что для реализации дополнительных возможностей не требуется изменять или
усложнять конструкцию кондиционера, достаточно только перепрограммировать
микроконтроллер, управляющий работой кондиционера и добавить кнопки на пульт
ДУ.
Благодаря этому производители могут без особых затрат добавлять
в кондиционеры новые режимы работы или дополнительные функции и успешно строить
на их основе свои рекламные кампании. В результате с точки зрения
потребительских возможностей (не путайте их с качеством и надежностью!), разница
между кондиционерами различных ценовых групп практически отсутствует. Реже
встречаются функции, которые действительно приводят к удорожанию кондиционера,
поскольку их реализация требует изменения его конструкции. Например, встроенный
датчик движения позволяет экономит электроэнергию, а датчик температуры в пульте
управления позволяет поддерживать заданную температуру не в районе внутреннего
блока, а там где находится пульт. Насколько эти функции необходимы и стоит ли
ради них переплачивать за кондиционер решать вам. Итак, основные режимы
и функции:
- Охлаждение и Обогрев (для
«теплых» моделей). Основные режимы работы кондиционера,
используемые для кондиционирования и обогрева помещений. - Вентиляция. Режим работы, при котором
работает только вентилятор внутреннего блока, без включения
компрессора. Используется для равномерного распределения воздуха
по помещению и может использоваться, например, зимой, когда
теплый воздух от обогревателей и батарей центрального отопления
скапливается под потолком, а пол остается холодным. - Автоматический режим. В этом режиме
кондиционер сам управляет выбором режима работы (Охлаждение,
Обогрев или Вентиляция) для поддержания комфортной температуры. - Осушение. В режиме осушения кондиционер
уменьшает влажность воздуха. Вообще говоря, осушение воздуха
всегда сопутствует его охлаждению. Теплый воздух соприкасается
с холодным теплообменником (радиатором) внутреннего блока,
в результате на теплообменнике конденсируется влага, которая
отводится через дренажный шланг. На этом же принципе работают
все современные осушители воздуха. Поэтому в режиме осушения
кондиционер работает так же, как и в режиме охлаждения, только
температура воздуха в помещении понижается не более, чем на 1°С. - Очистка воздуха. Для очистки воздуха перед
теплообменником внутреннего блока устанавливают один или
несколько фильтров. Основной фильтр кондиционера предназначен
для очистки воздуха от крупной пыли (так называемый, фильтр
грубой очистки). Этот фильтр представляет собой обычную
мелкую сетку и защищает не столько обитателей кондиционируемого
помещения, сколько внутренности кондиционера. Для очистки этого
фильтра достаточно промыть его в теплой воде. Дополнительные
фильтры (так называемые, фильтры тонкой очистки)
предназначены для очистки воздуха от мелких пылевых частиц,
дыма, пыльцы растений. Сплит-системы могут комплектоваться
разными фильтрами тонкой очистки — угольными (устраняет
неприятные запахи), электростатическим (задерживает
мелкие частицы) и другими. - Установка температуры. Для режимов
Охлаждение и Обогрев можно управлять температурой воздуха
с точностью до 1°С в диапазоне от 16 — 18 до 30°С. Обычно датчик
температуры устанавливается во внутреннем блоке кондиционера,
но некоторые модели имеют дополнительный датчик, встроенный
в пульт ДУ. В этом случае пользователь сам выбирает, в какой
точке будет производиться измерение температуры. - Скорость вентилятора. Вентилятор
внутреннего блока может вращаться с разной скоростью,
соответственно изменяя количество проходящего через внутренний
блок воздуха (этот параметр называется производительность
по воздуху или «прокачка» кондиционера
и измеряется в кб.м./час). Обычно вентилятор имеет от 3 до 5
фиксированных скоростей плюс автоматический режим.
В автоматическом режиме скорость вентилятора выбирается исходя
из текущей и заданной температуры — чем больше текущая
температура отличается от заданной, тем выше скорость
вентилятора. - Направление воздушного потока. Направление
воздушного потока, создаваемого внутренним блоком, может
регулироваться по вертикали с помощью горизонтальных пластин
(жалюзи), имеющих 5 — 7 фиксированных положений. В режиме
охлаждения поток обычно направляют горизонтально вдоль потолка,
чтобы холодный воздух не попадал на людей. В режиме же обогрева
поток воздуха направляют вниз, поскольку горячий воздух легче
холодного и поднимается вверх. Кроме этого, жалюзи могут
автоматически качаться вверх — вниз, равномерно распределяя
поток воздуха по помещению. В некоторых моделях кондиционеров
мощностью свыше 5 кВт есть автоматические вертикальные жалюзи,
регулирующие поток воздуха в горизонтальном направлении. - Таймер на включение и выключение. С помощью
24-часового таймера можно установить время автоматического
включения и выключения кондиционера, например, можно включать
кондиционер за час до возвращения с работы. - Ночной режим. После включения этого режима
кондиционер устанавливает минимальную скорость вентилятора (для
уменьшения шума) и плавно повышает (в режиме охлаждения) или
понижает (в режиме обогрева) температуру на 2 — 3 градуса
в течение нескольких часов. Считается, что такие температурные
условия оптимальны для сна. Через 7 часов после включения этого
режима кондиционер выключается.
Системы защиты кондиционера
Если потребительские функции у всех кондиционеров одинаковы, то функции
защиты от неправильной эксплуатации или неблагоприятных внешних условий,
напротив, существенно отличаются. Полноценная система контроля состояния
кондиционера увеличивает его стоимость на 20 — 30%. В тоже время, эффективно
прорекламировать, скажем, наличие реле низкого давления, вряд ли получится и,
соответственно, не получится быстро получить отдачу от вложенных денег.
Поэтому в&am