Функции и характеристики кондиционеров
|
|
Предыдущие разделы помогли вам определить подходящий тип и мощность кондиционера, а здесь мы расскажем о функциях и характеристиках кондиционеров наиболее распространенного типа — настенных сплит-систем. Заметим, что большинство описываемых характеристик применимы и к другим типам бытовых и промышленных кондиционеров. Мощность, потребляемая кондиционером
Мощность, потребляемая кондиционером, примерно в три раза меньше мощности охлаждения.
Потребляемую мощность иногда путают с мощностью охлаждения. На самом деле, потребляемая кондиционером мощность примерно в три 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 «забирает» его у наружного воздуха и переносит в помещение.
Отношение мощности охлаждения к потребляемой мощности является основным показателем энергоэффективности кондиционера, которая в технических каталогах обозначается коэффициентом ERR (Energy Efficiency Ratio). Другой параметр — COP (Coefficient of Performance —тепловой коэффициент) равен отношению мощности обогрева к потребляемой мощности. Коэффициент ERR 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 ERR. 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 ERR. Для обозначения энергоэффективности бытовой техники существует семь категорий, обозначаемых буквами от A (лучшей) до G (худшей). Кондиционеры категории A имеют COP > 3.6 и ERR > 3.2, а категории G — COP < 2.4 и ERR < 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.
«Теплый» кондиционер выделяет тепла в 3 — 4 раза больше, чем потребляет электроэнергии, но зимой работать не может.
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 проблематично (подробнее об этом написано ниже). Инверторный кондиционерЛюбой правильно подобранный кондиционер может поддерживать температуру внутри помещения на уровне 20 — 22°С при температуре наружного воздуха 30 — 35°С. Если на улице не слишком жарко, мощность кондиционера будет 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 24°С, то создаваемый кондиционером воздушный поток будет иметь температуру 9 — 11°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 сплит систем указывается не одно значение мощности, а диапазон, в котором она может изменяться. Чем этот диапазон шире, тем точнее инверторный кондиционер сможет поддерживать заданную температуру. Поэтому при выборе инверторной сплит системы 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 кондиционераЕсли 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.
Самые тихие внутренние и наружные блоки у инверторных кондиционеров верхней ценовой группы.
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. У некоторых сплит-систем Daikin есть даже функция "Малошумный наружный блок", при включении которой уровень шума наружного блока снижается в два раза. Возможность вентиляции (притока свежего воздуха)
Бытовые сплит-системы не могут подавать в помещение свежий воздух. Для этого необходима отдельная система вентиляции.
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. Основные потребительские функции кондиционера
Во всех ценовых категориях можно найти кондиционеры, имеющие похожий набор функций и режимов работы.
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 кондиционеры эконом-класса мало отличаются от моделей верхней ценовой категории. 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, разница между кондиционерами различных ценовых групп часто отсутствует. Реже встречаются функции, которые действительно приводят к удорожанию кондиционера, поскольку их реализация требует изменения его конструкции. Например, встроенный датчик движения позволяет экономить 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. Основные режимы и функции кондиционеров:
Системы защиты кондиционера
В большинстве кондиционеров эконом-класса отсутствуют системы защиты от неправильной эксплуатации.
Если потребительские функции у всех кондиционеров одинаковы, то функции защиты от неправильной эксплуатации или неблагоприятных внешних условий, напротив, существенно отличаются. Полноценная система контроля и управления кондиционером предполагает установку большого количества датчиков и дополнительных устройств во внешнем и внутреннем блоках, что увеличивает стоимость оборудования на 20 — 30%. В тоже время, эффектно прорекламировать, скажем, наличие реле низкого давления, не получится и, соответственно, не получится получить быструю отдачу от вложенных денег. Поэтому в бюджетных кондиционерах системы контроля и защиты практически отсутствуют. Даже в первой группе многие кондиционеры имеют лишь частичную защиту от неправильной эксплуатации. Основные системы контроля и защиты:
Тип фреонаФреон — 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, отличающихся 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. Раньше 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 R-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:
В настоящее время в Москве можно купить кондиционеры, использующие как новые, озонобезопасные фреоны, так и «классический» R-22. Однако во всех новых моделях известных брендов используются озонобезопасные фреоны. Расстояние между наружным и внутренним блоками кондиционера
При размещении блоков сплит-системы желательно, чтобы длина межблочных коммуникаций не превышала 5 - 6 метров, иначе возрастет стоимость монтажа и снизится мощность кондиционера.
Межблочное расстояние имеет большое значение, как для стоимости установки кондиционера, так и для его срока службы. Это расстояние определяется длиной межблочных коммуникаций — медных труб и кабеля. В стандартную установку обычно включают 5-и метровую трассу — в большинстве случаев этого вполне достаточно. В принципе, максимальная длина трассы для бытовых кондиционеров составляет 15 — 20 метров (зависит от модели сплит-системы), однако использовать трассу такой длины не рекомендуется по ряду причин. Во-первых, существенно возрастает стоимость установки кондиционера — на 500 — 700 рублей за каждый дополнительный метр коммуникаций, а если требуется штробление стены, то общая стоимость каждого дополнительного метра может возрасти до 1200 — 1800 рублей. Во-вторых, при увеличении длины трассы падает мощность кондиционера и возрастает нагрузка на компрессор. При размещении блоков сплит-системы необходимо также учитывать ограничения на перепад высот между внутренним и наружным блоком (обычно 7 — 10 метров). Как ни странно, но слишком короткая трасса также может привести к проблемам. Фреоновые трубы, соединяющие внутренний и наружный блоки сплит-системы являются элементом холодильного контура, поэтому любое отклонение длины коммуникаций от расчетных 5 метров приведет к изменению параметров холодильного цикла. Даже если блоки сплит-системы расположены всего в 1 метре друг от друга, длина трассы должна составлять около 5 метров (ее излишек сворачивается в кольцо, которое прячется за наружным блоком). Заметим, что бюджетные кондиционеры более чувствительны к отклонению длины трассы от оптимального значения, поскольку имеют упрощенную систему контроля и управления. Если же длина трассы превышает 15 — 20 метров то придется использовать не бытовой, а полупромышленный кондиционер. Например, полупромышленная серия настенных сплит-систем FDKN Mitsubishi Heavy рассчитана на длину трассы до 30 метров с перепадом высот до 20 метров. А мультизональные VRV системы позволяют разносить блоки на 150 метров с 50-и метровым перепадом высот. Влияние температуры на работу кондиционераПравильно подобранный по мощности кондиционер способен установить и поддерживать комфортную температуру воздуха в помещении — обычно от +18°С до +28°С. С температурой наружного воздуха сложнее. Для режима охлаждения: нижняя граница составляет от -5°С до +18°С для различных моделей, верхняя — около +43°С. Для режима обогрева: нижняя граница составляет от -5°С до +5°С для различных моделей, верхняя — около +21°С. Существенный разброс в нижней температурной границе объясняется тем, что для обеспечения нормальной работы кондиционера в широком диапазоне температур требуется установка дополнительных датчиков и усложнение схемы кондиционера, а это увеличивает его стоимость. Если вы планируете включать кондиционер на охлаждение при температуре наружного воздуха ниже +15°С, то советуем обратить внимание на рабочий диапазон выбранной модели. Рабочий диапазон температур всегда указывается в технических каталогах или в инструкции пользователя. Эксплуатация кондиционера при температуре ниже допустимой приводит к нестабильной работе и обмораживанию радиатора внутреннего блока, в результате чего с кондиционера может капать вода.
Разница между кондиционерами первой и третьей группы проявляется в рабочем диапазоне температур наружного воздуха — стабильная работа при температуре от –5°С до +40°С возможна только при наличии высококачественной и дорогой системы управления. Большинство кондиционеров не предназначены для работы при температуре наружного воздуха ниже –5°С.
Если же температура наружного воздуха опустилась ниже -5°С, то включать кондиционер категорически не рекомендуется. При низких температурах изменяются физические свойства фреона и компрессорного масла. В результате, при старте, холодный компрессор может заклинить и его придется менять. Но даже в случае успешного пуска износ компрессора будет существенно выше допустимого. Поэтому эксплуатация кондиционера в зимний период неминуемо приведет к выходу из строя компрессора в течение 2 — 3 лет. Кроме этого, при отрицательных температурах замерзает сливное отверстие дренажного шланга и при работе на охлаждение весь конденсат начинает течь в помещение. Однако не все так плохо. У многих производителей существуют кондиционеры адаптированные к условиям зимней работы. О том, чем эти сплит-системы отличаются от своих неадаптированных собратьев — в следующем параграфе. Дополнительные устройстваВсесезонный блок
Всесезонный блок позволяет кондиционеру работать при температуре наружного воздуха до минус 20 - 30°С, но при этом стоимость кондиционера увеличивается на $150 — 200.
Чтобы кондиционер мог работать и зимой, в него встраивают дополнительное устройство — всесезонный блок или зимний комплект, который осуществляет подогрев дренажа и картера компрессора, а также управляет работой вентилятора наружного блока. В этом случае кондиционер может работать при низких температурах наружного воздуха (обычно до -15°С … -30°С). Необходимо учитывать, что даже у адаптированного кондиционера при понижении температуры уменьшается КПД и мощность охлаждения / обогрева. При -20°С КПД кондиционера падает примерно в три раза по сравнению с номинальным значением. Поэтому зимой для обогрева лучше использовать обогреватели, которые к тому же раз в десять дешевле кондиционера. Использовать же для обогрева неадаптированный кондиционер можно только в межсезонье — осенью и весной, когда отопление еще не включили или уже выключили. Кондиционер с зимним комплектом может оказаться полезным в двух случаях. Во-первых, для повышения надежности кондиционера. В этом случае адаптировать можно практически любую сплит-систему. Адаптация позволит включать кондиционер в любое время года, не опасаясь луж на полу и выхода из строя компрессора. Во-вторых, «зимний кондиционер» будет просто необходим в помещениях с большим количеством тепловыделяющей техники, например в серверных, для охлаждения не только в летнее, но и в зимнее время. Поскольку в холодном наружном воздухе содержится мало влаги, то охлаждение такого помещения «форточным» методом снижает влажность воздуха до 20 — 30% (при оптимальном значении 55%), что негативно влияет не только на людей, но и на сложное электронное оборудование. Поэтому единственный вариант кондиционирования серверной — это использовать адаптированный кондиционер. В качестве кондиционера для серверной лучше всего подойд |