Системы кондиционирования воздуха

Система кондиционирования

Хотя система кондиционирования воздуха чаще всего связана с вентиляцией в конструктивном плане, она имеет ряд функциональных и технических отличий. В данном разделе мы разберёмся, какие задачи выполняют устройства для охлаждения воздуха и как они различаются.

Что такое кондиционирование воздуха? Это процесс его охлаждения путём прохождения через отсек устройства, содержащий какой-либо хладагент. Классификация систем кондиционирования зависит от способа их обустройства — совместно с проветриванием или с помощью изолированных устройств.

В первом случае разрабатывается и монтируется такая вентиляционная система, которая наряду с циркуляцией воздуха может снижать его температуру. Для этого необходимо подобрать такое оборудование, которое будет снабжено не только фильтрами и вентиляторами, но и встроенными кондиционерами.
Преимущество такого метода: лёгкость монтажа и эксплуатации единой системы из нескольких совмещённых устройств. Недостаток: высокая стоимость приборов с вентиляцией и охлаждением.

Во втором случае кондиционирование воздуха осуществляется независимо от общей системы вентиляции при помощи изолированных устройств. Если охлаждение воздуха нужно обеспечить в рамках небольшой квартиры или офиса, для этого вполне подойдут обычные сплит-системы. Современные модели обладают массой полезных функций и могут самостоятельно поддерживать микроклимат в комнатах.

Если же речь идёт о кондиционировании целого здания, стоит обратить внимание на многоканальные установки. Система центрального кондиционирования состоит из мощного прибора охлаждения, от которого отводятся многочисленные трубы во все комнаты здания

Обычно главный кондиционер обладает большими габаритами, что осложняет поиск места для его размещения и монтажа. Однако эта установка прекрасно справляется с регулировкой температуры по всему зданию. Преимущества: небольшая стоимость и расширенная функциональность. Недостаток: сложности в управлении двумя изолированными системами

Система центрального кондиционирования состоит из мощного прибора охлаждения, от которого отводятся многочисленные трубы во все комнаты здания. Обычно главный кондиционер обладает большими габаритами, что осложняет поиск места для его размещения и монтажа. Однако эта установка прекрасно справляется с регулировкой температуры по всему зданию. Преимущества: небольшая стоимость и расширенная функциональность. Недостаток: сложности в управлении двумя изолированными системами.

Как работает кондиционер в различных режимах

После того как мы познакомились с основными режимами кондиционера и их назначением, настала пора узнать, как же работает прибор в каждом из этих режимов.

Режим охлаждения (Cool)

При включении кондиционера в режиме охлаждения из испарителя в компрессор начинает поступать хладагент, находящийся на данной стадии в газообразном состоянии. В компрессоре хладагент сжимается, его давление возрастает с 3-5 до 15-25 атмосфер, а сам он при этом разогревается до 70-90°C. Далее сжатый хладагент направляется по трубкам контура в конденсатор.

Там он благодаря интенсивной работе вентиляторов постепенно охлаждается до 30-40°C. Остывая, хладагент конденсируется. В трубке-капилляре, куда сжиженный хладагент попадает на выходе из конденсатора, происходит частичное падение его давления и дальнейшее снижение температуры. Вновь попав в испаритель, жидкий хладагента переходит в газообразное состояние, при этом активно поглощается тепло извне. В результате воздух, закачанный кондиционером и проходящий вдоль испарителя, охлаждается. Газообразный хладагент опять поступает в компрессор, и цикл повторяется.

Как видите, кондиционер по принципу своего действия ничем не отличается от холодильника. Только холодильник морозит свою камеру, а излишки тепла сбрасывает в пространство, а кондиционер охлаждает помещение, а лишнее тепло отводит на улицу.

Режим обогрева (Heat)

Для того чтобы кондиционер мог работать в режиме обогрева, он оснащается специальным четырехходовым клапаном, способным изменять направление подачи хладагента. Принцип работы в этом режиме схож с описанным выше. Разница заключается лишь в том, что хладагент проходит стадии нарастания и снижения температуры, повышенного и пониженного давления в обратной последовательности, т. е. блоки функционально меняются ролями. В результате конденсатор, размещенный во внешнем блоке, охлаждается, а испаритель внутреннего блока нагревается. Последний отдает накопленное тепло воздуху, нагнетаемому вентилятором кондиционера.

Режим осушения (Dry)

При работе кондиционера в режиме осушения содержащаяся в воздухе помещения влага конденсируется на охлажденной поверхности испарителя. Конденсат скапливается в специальном поддоне и постепенно отводится через пластиковую дренажную трубку в канализационную систему или на улицу. По идее при работе кондиционера в этом режиме температура в комнате должна снижаться, что не всегда нужно. Избежать этого помогает уменьшение оборотов вентилятора, нагнетающего воздух: влага на радиаторе конденсируется, но температура воздуха в помещении практически не изменяется.

Режим вентилирования (Fan)

При работе кондиционера в режиме вентилирования его компрессор отключается, и движение хладагента по системе полностью прекращается – работает только вентилятор внутреннего блока, перемешивая воздух внутри помещения.

Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется та, что выводит отработанные газы или направляет свежие в какой-то определённой зоне. Воздухообмен может быть вытяжным или приточным. Местной приточной необходимо намного меньше энергозатрат, чем общей. Её довольно часто устанавливают в различных производственных помещениях, где нужно постоянное обновление газов. Также она способна снизить уровень влаги и температуры.

Использование устройства для местного вентилирования актуально в разных производственных областях. Способно создать удобные и комфортные условия для работников, так как удаляет все вредные вещества, как только они образовались.

Если необходимо выводить отработанные газы из большого помещения или всего цеха, то местный тип не сможет эффективно выполнять свои функции. Его целесообразно применять лишь локально, где концентрация вредных веществ наибольшая.

Фото

Какой мобильный кондиционер лучше купить

При всем многообразии мобильного оборудования, применяемого для кондиционирования воздуха, его можно разделить на две большие группы:

• мобильный моноблок;
• мобильная сплит система.

Мобильный моноблок

Главное отличие моноблока – единый корпус, в котором размещаются все необходимые узлы и агрегаты. В этом смысле он напоминает оконные кондиционеры. Конструктивно он разделен на два больших отсека. Вверху располагается испаритель с вентиляционным оборудованием. Снизу помещаются компрессор, конденсатор и вентилятор охлаждения.

К нижнему отделению подключаются два гофрированных рукава, свободные концы которых выводятся на улицу. Для этого можно использовать открытое окно или специальные отверстия в стене. По одному из воздуховодов с улицы всасывается свежий воздух, который забирает тепло от конденсатора и выводится обратно по другому рукаву.

Через верхний отсек циркулирует воздух помещения. Он охлаждается при контакте со стенками испарителя. Большинство производителей устанавливают на входном отверстии фильтр, который препятствует загрязнению поверхностей теплообмена, заодно очищая атмосферу в доме. Конденсат, образующийся при охлаждении воздушного потока, собирается в специальную емкость, которую нужно периодически опорожнять, если не предусмотрен иной способ удаления жидкости.

Некоторые модели способны не только охлаждать внутренний воздух помещения, но и обновлять его, забирая свежий поток с улицы. Для этого может потребоваться дополнительный рукав. Для уменьшения потерь тепла через приоткрытое окно известные производители предлагают приобрести специальные шлюзы или вставки с отверстиями по диаметру используемых шлангов.

Мобильная сплит система

Оборудование этого типа состоит из двух отдельных блоков. Первый из них устанавливается внутри здания и содержит в себе компрессор, холодильный аппарат и вентилятор. Второй выносят на улицу. В нем размещается конденсатор и еще один вентилятор. Обе части кондиционера связаны между собой гибким рукавом, внутри которого проложены шланги с циркулирующим фреоном и электрический кабель.

Для удобства транспортировки корпуса блоков имеют ролики и ручки. Для возможности временной фиксации наружного отсека на стене или иных капитальных конструкциях нередко используют кронштейны с шурупами или стропы.

Инверторный кондиционер или обычный

Принцип работы компрессора традиционных кондиционеров не предполагает возможность регулирования режима его работы. Он бывает либо включенным, либо выключенным. Частая смена состояния негативно отражается на сроке службы оборудования.

Устройства, оборудованные высокочастотным преобразователем тока (инвертором), способны плавно изменять скорость вращения двигателя, что дает им существенные преимущества.

Основные из них:

• высокая точность поддержания заданного температурного режима;
• отсутствие пиковых нагрузок снижает уровень шума;
• наблюдается экономия электроэнергии порядка 30-35% в сравнении с обычными кондиционерами той же мощности.

У инверторных кондиционеров есть лишь один существенный недостаток – они нестабильно работают в условиях колебаний напряжения в сети. Для загородных поселков такая ситуация продолжает оставаться нормой, а именно там чаще всего и нужны мобильные устройства.

Как подобрать мощность мобильного кондиционера

При выборе кондиционера в первую очередь следует обратить внимание на его мощность. Она напрямую связана с производительностью оборудования и его способностью поддерживать в доме необходимый микроклимат

Надо учесть:

• объем помещения;
• общую площадь оконных проемов;
• их расположение относительно солнца;
• наличие в комнате иного оборудования, способного генерировать тепло.

При грубых подсчетах пользуются упрощенной зависимостью, получаемой из расчета, что на каждые 10 м2 площади нужен 1 кВт мощности кондиционера. Для более точных подсчетов рекомендуется применить формулу:

P = SHq + Q₁

где:

• P – минимально необходимая мощность кондиционера, Вт;
• S – площадь помещения, м2;
• H – высота потолка, м;
• q – коэффициент, учитывающий солнечную освещенность комнаты, Вт/м3;
• Q₁ – сумма тепла, поступающего от людей и бытовой техники.

Показатель q принимают равным:

• 30 для комнат, ориентированных окнами на север или в случаях, когда прямой солнечный свет перекрывают здания или деревья;
• 35 для помещений с нормальным дневным освещением;
• 40 для комнат с панорамным остеклением или ориентированных строго на юг.

При нахождении Q₁ считают, что поступление тепла составляет:

• от человека 130 Вт;
• компьютера до 400 Вт;
• телевизора 700 Вт.

Определившись с мощностью, можно приступать к выбору конкретного оборудования.

Описание приточной системы

Главной целью этого типа является подача нового воздуха в помещение. Чтобы устройство могло работать на должном уровне, в его конструкцию встраивают дополнительные элементы, например, фильтр или увлажнитель. Недостатком является невозможность забора воздушных масс. Комната не может полностью наполниться свежим воздухом.

В приточную систему входит вентилятор, который необходимо закрепить на фрамуги окна. Так в помещение попадает обновлённый воздух. Происходит нагнетание газов, которые вытесняют отработанные массы сквозь вытяжные отверстия.

Главным параметром вентилятора является его мощность. Она обуславливает скорость нагнетания нового воздуха в комнату. Технические характеристики напрямую зависят от протяжённости каналов. Кроме основного устройства, в системе есть такие элементы:

1. 1. Фильтры.
2. 2. Воздуховоды.
3. 3. Решётки.
4. 4. Нагреватели.
5. 5. Клапаны.
6. 6. Распределители.

Фильтры очищают свежие потоки от различных механических частиц, например, какого-либо мусора или насекомых. В зависимости от модели они могут быть грубой или тонкой очистки.

Нагреватели увеличивают температуру подающих потоков. Они подразделяются на электрические и водяные типы. Из дополнительных элементов в системе могут присутствовать следующие:

1. 1. Осушители.
2. 2. Средства автоматизации.
3. 3. Рекуператоры.
4. 4. Увлажнители.

Участок системы, куда будет поступать свежий воздух, должен быть в защищённом от пыли месте. Приточная камера располагается вблизи этого элемента. Такой тип воздухообмена подходит для любых объектов. Он может обеспечивать приток всему зданию или отдельной части помещения. Способен оптимизировать температуру. С помощью приточной системы можно создавать различные чистые зоны на производстве.

Конструкция

Каждая составляющая сплит-системы имеет индивидуальные конструктивные элементы. Внешний блок содержит:

• Компрессор — устройство, которое сжимает фреон и поддерживает его перемещение по холодильному контуру. Бывает спиральным или поршневым. Более надежными являются спиральные изделия, но они дороже своих поршневых «собратьев».
• 4-ходовой клапан. Эта деталь монтируется в кондиционерах реверсивного типа. Задача устройства заключается в изменении направления перемещения фреона по системе, что приводит к изменению функции блоков. Внешний узел работает на обогрев, а внутренний — на охлаждение.
• Управленческая плата — элемент, характерный для сплит-систем конверторного типа. В иных типах устройств электроника размещается на внутреннем блоке из-за риска повреждения по причине высокой влажности и температуры.
• Конденсатор — узел, в котором охлаждается и конденсируется фреон. Воздух, который проходит через кондиционер, прогревается.
• Вентилятор — устройство, обеспечивающее поток воздуха. В более дешевых моделях предусмотрена только одна скорость, из-за чего кондиционер может работать в небольшом температурном диапазоне. В более дорогих устройствах вентиляторы имеют 2-3 скорости, что значительно расширяет функционал сплит-системы.
• Фильтр фреонового узла — устройство, которое ставится перед входом в компрессор и защищает его от посторонних элементов. Если монтаж осуществлялся с нарушением правил, никакой фильтр уже не выручит.
• Быстросъемная крышка предназначена для закрытия клеммника и штуцерных соединений.

Внутренний блок имеет ряд элементов:

• Передняя панель состоит из пластиковой решетки, через которую вовнутрь блока идет воздух. Панель можно демонтировать при необходимости обслуживания сплит-системы (к примеру, для очистки фильтров).
• Испаритель — радиатор, предназначенный для прогрева фреона и его испарения. Благодаря этому устройству, температура проходящего воздуха снижается.
• Фильтр грубой очистки — сетка из пластика, которая отсеивает крупную пыль и шерсть животных. Для полноценной работы системы очистка должна производиться раз в 14 дней.
• Индикаторная панель — участок внутреннего блока, где смонтирована группа светодиодов, отражающих режим работы сплит-системы и сигнализирующие о наличии поломок.
• Горизонтальные жалюзи — элемент, обеспечивающий корректировку направления воздушного потока. Особенность устройств заключается в наличии электрического привода, а также в возможности регулирования с пульта ДУ.
• Фильтр тонкой очистки. Назначение этого узла заключается в удалении из поступающего в комнату воздуха мелкую пыль и запахи. Устройство бывает различных видов — угольным (устраняет неприятные ароматы), электростатический (удерживает пыль) и прочие. Даже при отсутствии такого фильтра кондиционер будет нормально работать.
• Вентилятор — устройство для подачи воздуха в помещение, имеет 3-4 скорости.
• Поддон для конденсата находится над испарителем и необходим для сбора воды, образовавшейся на внешней части испарителя. Далее накопившаяся вода выводится через дренажную трубку.
• Жалюзи вертикального типа необходимы для регулирования направления потока воздуха по горизонтали. В обычных кондиционерах предусмотрена только ручная регулировка, а в более дорогих устройствах управление обеспечивается с помощью пульта.
• Плата управления, как правило, находится справа внутреннего блока. Здесь же размещен электронный блок с центральным микропроцессором.
• Штуцеры — специальные соединения, которые находятся сзади, в нижней части блока. К ним подключены трубки, объединяющие блоки снаружи и изнутри помещения.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Как делать профилактику кондиционера сплит системы.

Классификация и виды систем кондиционирования

В зависимости от разных параметров выделяют несколько видов систем кондиционирования воздуха:

1. В зависимости от назначения оборудование предназначено для поддержания технологических параметров микроклимата на производстве или для обеспечения комфортных условий жизни и труда людей.
2. По месту размещения выделяют центральные и местные системы. Первые устанавливают за пределами постройки. Они могут обслуживать сразу несколько помещений. Центральные устройства имеют функцию увлажнения, нагревания и охлаждения воздуха. Они могут вентилировать помещение. Оборудование дополняют рекуператорами. Но область использования центральных агрегатов небольшая из-за их внушительных размеров. Местные системы кондиционирования устанавливают в одном помещении.
3. По наличию теплоносителя и хладагента они бывают автономные и неавтономные. Первые устройства – это целые холодильные машины, которые могут только подогревать, охлаждать или осушать воздух. В неавтономные агрегаты тепло или холод поступают извне. По сути, это центральные кондиционеры или системы чиллер-фанкойл.
4. В зависимости от принципов работы существуют следующие агрегаты:

• комбинированные обеспечивают подмес свежего воздуха;
• прямоточные забирают воздух с улицы, охлаждают его и подают в помещение;
• рециркуляционные работают только с воздухом в пределах одной комнаты без подмеса свежих воздушных масс с улицы.

Если все уже надоело и не знаете во что, еще поиграть, то можно попробовать скачать игровые автоматы 1xBet и насладиться новыми впечатлениями с популярной БК.

1. По производительности все кондиционеры делятся на следующие виды:

• промышленные агрегаты с производительностью от 20 кВт устанавливают в больших цехах или они обслуживают сразу несколько помещений;
• полупромышленные устройства имеют производительность в пределах 8-20 кВт (их устанавливают в помещениях площадью 60-300 м²);
• бытовые кондиционеры – это сплит-системы с производительностью в районе 6-8 кВт.

1. В зависимости от конструктивного решения агрегаты бывают моноблочные или в виде сплит-системы. Первая разновидность – это приборы, выполненные в виде единого блока, например, мобильные или оконные кондиционеры. Сплит системы состоят из наружного и внутреннего блоков.
2. По способу регулировки параметров они делятся на приборы с качественным и количественным регулированием. Первый вид еще называют однотрубными устройствами. Регулировка осуществляется изменением температуры теплоносителя или хладагента. Вторые модели (двухтрубные). В них происходит смешивание холодных и теплых потоков.

Также в зависимости от количества обслуживаемых помещений бывают одно- и многозональные кондиционеры. Есть агрегаты низкого, среднего и высокого давления. Существует три класса устройств по параметрам кондиционирования.

Работа в зимний период

Многим известно, что если температура окружающей среды опустилась ниже показателей заданных производителем, то кондиционер работать не будет. Не стали исключением даже самые современные системы. Но в связи с тем, что в последнее время системы мультизонального типа стали довольно популярными в тех странах, где практически круглый год отметка термометра, не превышает плюс 10, были сделаны некоторые доработки. Особенно для трехтрубной системы кондиционирования. В основном дорабатывались комплексные модули. Это позволило максимально уменьшить влияние низких температур на конденсатор. А ведь, как известно, конденсатор является самым «нежным» местом данных климатических систем.

Изменения коснулись также и работы контроллера. Его дополнительно оснастили температурными датчиками и полностью исключили ситуацию падения давления конденсации. А ведь именно падение давления свойственно этому климатическому оборудованию при их работе в недопустимом температурном диапазоне.

Виды кондиционеров: моноблочные, сплит-системы и мульти-сплит системы

По конструктивному исполнению все кондиционеры делятся на два вида: «моноблочные», состоящие из одного блока и «сплит-системы» (от английского слова «split» — «разделять»), состоящие из нескольких блоков. Если сплит система состоит из трех или более блоков, то она называется «мульти сплит-система»:

• Моноблочные кондиционеры состоящие из одного блока (оконные, мобильные и крышные кондиционеры). В таких кондиционерах все элементы размещаются в едином корпусе, что позволяет упростить конструкцию кондиционера и снизить его стоимость.

• Сплит-системы — состоящие из двух блоков (настенные, канальные, кассетные и другие типы кондиционеров). Кондиционер типа сплит-система разделен на два блока — наружный и внутренний, которые соединены между собой электрическим кабелем и медными трубами, по которым циркулирует фреон. Благодаря такой конструкции наиболее шумная и громоздкая часть кондиционера, содержащая компрессор, вынесена наружу. Внутренний блок можно разместить практически в любом удобном месте квартиры или офиса.

  Все современные сплит-системы снабжены пультом дистанционного управления с жидкокристаллическим дисплеем. С его помощью можно задавать желаемую температуру с точностью до 1 градуса, устанавливать таймер для автоматического включения и выключения кондиционера в заданное время, регулировать направление воздушного потока и многое другое.

  Еще одним преимуществом сплит-систем является большой выбор различных типов внутренних блоков. Среди них выделяют следующие модификации: настенный, канальный, потолочный, колонный и кассетный кондиционер. При этом бытовые сплит-системы бывают только настенного типа, все остальные кондиционеры — полупромышленные. Заметим, что применительно к сплит системам названия «кондиционер» и «сплит система» являются синонимами, то есть можно говорить «канальный кондиционер», или «канальная сплит-система», или «кондиционер канального типа».

• Мульти сплит системы являются разновидностью сплит систем. Их отличие в том, что к одному внешнему блоку подключается не один, а несколько внутренних блоков  обычно от 2 до 4–5 штук (каждый внутренний блок управляется индивидуальным
  пультом управления). При этом внутренние блоки могут быть не только разной мощности (обычно от 2 до 5 кВт), но и разных типов. Такое конструктивное решение позволяет экономить место на наружной стене здания и не так сильно портить внешний вид наружными блоками. При этом, вопреки распространенному мнению, замена нескольких сплит систем на одну мульти сплит систему не приводит к выигрышу в цене, поскольку стоимость оборудования примерно такая же, а трудоемкость и стоимость монтажа в 1,5  2 раза выше из-за более длинных коммуникаций. Кроме этого, при выходе из строя внешнего блока мульти сплит-системы перестают работать все внутренние блоки. Поэтому мульти сплит системы обычно используют только при невозможности размещения нескольких внешних блоков на наружной стене здания.

  Мульти сплит системы принято делить на «фиксированные» и «наборные». «Фиксированные» мульти сплит-системы продаются готовыми комплектами, в которые помимо одного наружного блока входит определенное количество внутренних. Изменять количество или типы внутренних блоков нельзя. Такие системы относятся к бытовому оборудованию и обычно имеют 2 или 3 внутренних блока. В «наборных» мульти-сплит системах к одному внешнему блоку из широкого модельного ряда подбирается несколько внутренних, обычно до 4–5 штук. При этом ограничено только максимальное количество блоков и их суммарная мощность. Внутренние блоки могут быть разных типов. Такие мульти сплит-системы относятся к полупромышленному оборудованию. Если же количество внутренних блоков превышает 5–6 штук, то это уже промышленная мультизональная система.

5 Коммерческое оборудование

Коммерческим оборудованием принято называть полупромышленные и промышленные устройства. Часто они имеют свои особенности конструкции.

Получили широкое распространение следующие виды:

• Кассетные. Внутренний блок встраивается в стандартный подвесной потолок, в результате чего не занимает дополнительного места на полу или стенах помещения. Декоративная панель снабжена решеткой воздуховода. Часто в устройство встроены автоматические жалюзи, позволяющие направлять поток воздуха. Возможно распределение воздушных потоков по нескольким направлениям, что дает возможность равномерного охлаждения всей площади помещения.
• Настенно-потолочные. Выступают в качестве замены кассетным для помещений, в которых отсутствует подвесной потолок. Блок размещается на стене в непосредственной близости от потолка. Задача этой модификации — направить воздушный поток вдоль потолка. Такая схема способствует равномерному охлаждению. В некоторых моделях присутствует возможность распределить воздух по нескольким потокам, благодаря чему можно осуществить более интенсивное охлаждение отдельных зон.
• Колонные. Специальные модели, отличающиеся высокой производительностью. Устанавливаются в помещениях значительной площади. Обычно выполнены в виде блока больших размеров. Создают мощный направленный поток холодного воздуха. По этой причине не рекомендуется долгое время находиться рядом с устройством, чтобы не получить переохлаждение. Характеризуются возможностью быстрого охлаждения больших помещений.

Большие объекты могут оснащаться специальными промышленными системами кондиционирования. Они включают несколько мощных внешних блоков и множество внутренних. Общая длина коммуникаций может составлять сотни метров. Такие системы позволяют упростить обслуживание и создать централизованную систему управления микроклиматом. При этом сохраняется возможность раздельной регулировки температуры для каждого внутреннего блока.

Вид кондиционирования помещений выбирается в зависимости от величины объекта, его назначения и условий эксплуатации.

Современное жилье сейчас уже трудно представить без кондиционера. С большой долей вероятности можно утверждать, что в ближайшем будущем они будут установлены во всех помещениях, где ранее не использовались. В промышленных масштабах необходимость охлаждения воздуха зачастую оправдана требованиями технологического процесса.

Зная типы кондиционеров и их свойства, можно выбрать оптимальную модель, которая наилучшим образом подойдет для конкретных условий эксплуатации.