Кондиционеры и их типы

Моноблочные кондиционеры
Самым простым и распространенным устройством кондиционирования воздуха является ближайший родственник бытового холодильника – кондиционер-моноблок. Прибор представляет собой металлический или пластиковый короб, в котором расположены оборудование и система автоматики. Ручки управления вынесены на переднюю панель. Кондиционер состоит из единого блока конденсатора и испарителя. Может быть оконным или мобильным.
Оконные моноблоки
Оконные моноблоки монтируются как в оконном, так и в дверном проемах. Часть забираемого комнатного воздуха (до 10%) они выпускают на улицу, обеспечивая тем самым принудительную вытяжную вентиляцию. Однако уменьшают световую площадь окна и, соответственно, освещенность помещения, требуют переделки проема, да и дребезжание стекол – не слишком приятный фон для жизни. К тому же эти приборы совершенно несовместимы с современными окнами со стеклопакетами.

Оконные модели мощностью от 1,5 до 6 кВт предлагают практически все производители. Наиболее простые могут только охлаждать воздух, более дорогие имеют режим нагрева и пульт дистанционного управления.

Установить оконный кондиционер можно и собственными силами – он готов к работе сразу после подключения к сети. Нужно только правильно рассчитать необходимую мощность.

Простой аппарат на 2 кВт стоит около $300-$500, более сложные модели, работающие как тепловой насос, – до $1000.

Достоинства: относительно невысокая цена и простота монтажа, не требующего специального инструмента.

Недостатков куда больше. Во-первых, они уменьшают площадь остекления, а следовательно, и освещенность. Во-вторых, наличие оконного кондиционера не позволяет использовать плотные шторы или жалюзи, иначе приятная прохлада будет поддерживаться не в помещении, а в пространстве между окном и шторами. И, наконец, при наличии витражей или стеклопакетов установка оконного кондиционера влетит в такую копеечку, что дешевле купить сплит-систему. Ко всему прочему оконные кондиционеры имеют довольно высокий уровень шума (в 3-8 раз выше, чем у современных сплит-систем).

Мобильные моноблоки
Этот вид моноблока устанавливают в комнате, выводя специальный гофрированный шланг в окно, дверь, форточку или вентиляционную шахту. Мобильный кондиционер забирает из помещения воздух и делит на два потока: горячий и холодный. Горячий удаляется из помещения по гибкому шлангу, а холодный остается в комнате.

Мобильные моноблоки нисколько не уступают оконным, а в некоторых случаях даже превосходят их. Приборы оснащаются программируемым 8- или 24-часовым таймером, с помощью которого задается режим работы кондиционера и пульта ДУ. Иногда мобильные моноблоки комплектуются фильтрами, очищающими воздух от пыли, и встроенными ионизаторами.

Качественные мобильные кондиционеры стоят не менее $900.

Достоинства: прибор можно катать по полу, насколько это позволяет гибкий шланг, переносить в другую комнату или часть дома, вывозить на дачу.

Несколько осложняет пользование прибором необходимость периодически опорожнять емкость с конденсатом, который образуется при охлаждении воздуха.

Это важно! При покупке мобильного кондиционера протестируйте аппарат, установив максимально возможную температуру и включив вентилятор на полную скорость. Поинтересуйтесь объемом конденсатосборника. Если он слишком мал, вам придется каждые два-три часа сливать воду, поскольку при заполнении емкости кондиционер автоматически отключается.

Кондиционеры типа сплит и мультисплит
Сплит-система (разделенный кондиционер) получила название от английского слова split – расщеплять. В этой конструкции конденсатор и испаритель разнесены по разным блокам: внешнему и внутреннему. Внешний с конденсатором, вентилятором и шумным компрессором вывешивается снаружи на стену здания или монтируется на балконе, а внутренний с испарителем, фильтром и собственным вентилятором может быть установлен в любом месте комнаты: под потолком, за фальшпотолком, на стене, на полу.

Блоки соединяются между собой трубопроводами для подачи фреона. Он переносит тепло от внутреннего блока к внешнему, так что температура теплообменника внешнего блока оказывается выше уличной, а внутреннего – ниже комнатной. Вентилятор внутреннего блока обдувает радиатор испарителя, на котором охлаждается воздух, подающийся затем в помещение. Другой вентилятор, смонтированный во внешнем блоке, служит для охлаждения конденсатора, но свежий воздух с улицы при этом не направляется в помещение.

Все современные сплит-системы снабжены пультом дистанционного управления (ДУ) с жидкокристаллическим дисплеем. Возможности пультов управления отличаются друг от друга, но, как правило, все они позволяют:
Задать режим работы кондиционера: обогрев, охлаждение, осушка, вентиляция, а также ночной режим.
Определить фактическую температуру в помещении (в зоне нахождения пульта дистанционного управления) и задать кондиционеру требуемую температуру, которую он должен автоматически поддерживать.
Выбрать режим работы вентилятора.
Настроить таймер, который включит или выключит кондиционер в заданное время. Это позволяет создать комфортные условия в вашей квартире (офисе) еще до того, как вы там появитесь.
Автоматически регулировать положение направляющих шторок и изменять таким образом направление воздушного потока.
Достоинства и недостатки

Кондиционер этого типа охлаждает лишь тот воздух, который находится в комнате. Благодаря конструкции приборы обладают целым рядом достоинств, среди которых высокая эффективность, низкий уровень шума, свобода выбора места расположения и типа внутреннего блока.

Основное преимущество кондиционера сплит-системы – относительная простота конструкции, позволяющая получить достаточно низкую стоимость кондиционера при быстрой и легкой установке.

Недостатком кондиционера сплит-системы (настенного типа) можно считать невозможность подачи в помещение свежего воздуха. Только модели большой мощности позволяют организовать подмес свежего воздуха.

Основные нарекания в адрес сплит-систем вызваны тем, что внешний блок, который непременно должен обдуваться уличным воздухом, чаще всего крепится к стене дома и портит его внешний вид.

Еще один существенный недостаток: поскольку свежий воздух не поступает в помещение, концентрация вредных веществ в нем возрастает. Комнату приходится периодически как-то вентилировать. С другой стороны, такой режим работы наиболее экономичен (кондиционер не охлаждает улицу).

Это важно! В квартирах чаще всего устанавливают настенные внутренние блоки. С помощью подвижных жалюзи настенного блока можно менять направление потока воздуха. Но мощность настенных блоков специально ограничена – иначе сильная струя холодного воздуха будет просто сдувать все на своем пути.

Мультисплит-системы
В таких системах к одному наружному блоку подключено от двух до пяти внутренних, для каждого предусмотрен индивидуальный пульт ДУ. В зависимости от выбранного режима работы приборы способны охлаждать, обогревать или одновременно охлаждать и нагревать воздух в разных комнатах. Кроме того, мультисплит-системы оснащены встроенными фильтрами, некоторые имеют режим осушения. Большинство кондиционеров оснащено внутренними блоками настенного типа, хотя встречаются и модели с канальными блоками. Компрессоры наружного блока часто имеют инверторное управление, которое обеспечивает повышенный комфорт и энергосбережение.

Мультисплит-системы выпускают практически все ведущие производители климатического оборудования. Вопреки распространенному мнению, замена нескольких сплит-систем на одну мультисплит-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 мультисплит-системы перестают работать все внутренние блоки, с этой точки зрения надежность нескольких сплит-систем выше.

Одним из преимуществ сплит и мультисплит-систем является большой выбор различных типов внутренних блоков. Среди них выделяют следующие модификации: настенный кондиционер, канальный кондиционер, кассетный кондиционер, потолочный кондиционер и колонный кондиционер.

Это важно! Благодаря автоматическим жалюзи, которыми оснащены практически все современные сплит-системы, воздушный поток не только равномерно распределяется в помещении, но и направляется в ту сторону, в какую пожелает хозяин кондиционера.
Напольно-потолочные сплит-системы

Кондиционирование больших помещений без подвесных потолков требует оборудования с большой производительностью (от 10 кВт). К таким относятся напольно-потолочные системы, которые крепятся на потолке или на стене ближе к полу. При этом поток воздуха в первом случае направляется горизонтально вдоль потолка, во втором – вверх. Подобная конструкция позволяет равномернее распределять охлажденный воздух по помещению и избегать попадания прямого потока на людей. Кондиционеры этого типа применяются для охлаждения помещений сложной формы. Стоимость такого оборудования для бытовых нужд от $ 1500 до $2500.

Это важно! Существуют модели потолочных кондиционеров, распределяющие охлажденный воздух сразу по четырем направлениям, причем сила потока регулируется отдельно по каждому из направлений.

Канальные сплит-системы
Если вам необходимо одновременно охладить несколько помещений, то специалисты рекомендуют канальный кондиционер. Он устанавливается за подвесным или подшивным потолком, который полностью скрывает внутренний блок. Распределение охлажденного воздуха осуществляется по системе теплоизолированных воздуховодов, которые также размещаются в межпотолочном пространстве. Мощность этих кондиционеров составляет 12-25 кВт, что достаточно для охлаждения небольшого офиса или 4-5-комнатной квартиры.

Принципиальное отличие канального кондиционера – возможность подачи свежего воздуха в объемах, необходимых для полноценной вентиляции помещений. Таким образом, использование одного канального кондиционера позволяет решить задачи как вентиляции, так и кондиционирования целого офиса, квартиры или коттеджа. Нужно только позаботиться о правильном расчете воздухообмена, подборе кондиционера по мощности охлаждения и статическому давлению, предусмотреть установку электрического или водяного калорифера для подогрева наружного воздуха в зимнее время.

Канальные системы выпускают практически все производители, стоят они от $2000.

Это важно! Инверторная сплит-система оснащена электронной схемой, которая позволяет управлять частотой вращения компрессора. Вместо постоянных включений кондиционер плавно на малых оборотах поддерживает нужную температуру. Таким образом инвертор экономит электроэнергию и увеличивает срок службы кондиционера.

Инверторный кондиционер
Помимо мощности, функциональных возможностей и дизайна потребителей интересует возможность экономии электроэнергии при использовании кондиционера. С этой точки зрения наиболее экономичны и долговечны сплит-системы с инверторным управлением компрессора, которые быстро подогревают или охлаждают воздух и очень точно поддерживают заданную температуру. Некоторые модели способны эффективно работать в режиме обогрева воздуха и при -20°С. Кондиционеры с инверторным управлением стоят примерно на $200 дороже «неэкономных» систем.

Кассетные сплит-системы
Устанавливаются над подвесным потолком. Современные кассетные блоки имеют чрезвычайно малую высоту и направляют поток подготовленного воздуха в двух или четырех направлениях. В отличие от канального кондиционера кассетник распределяет охлажденный воздух через нижнюю часть блока. Соответственно, нижняя часть такого кондиционера имеет размер стандартной потолочной плитки 600x600 мм, а при большой мощности вдвое больше - 1200x600 мм и закрывается декоративной решеткой с распределительными жалюзи.

Преимущество кассетного кондиционирования – равномерное распределение воздушного потока в четырех направлениях.

Основное достоинство кассетного кондиционера – незаметность, поскольку видна только декоративная решетка. Еще одно его преимущество – равномерное распределение воздушного потока по четырем направлениям, что позволяет использовать всего один кассетный кондиционер для охлаждения большого помещения (при использовании настенных сплит-систем для достижения аналогичного эффекта пришлось бы использовать 2-3 кондиционера меньшей мощности).
Стоимость кассетника мощностью 2,5 кВт около $1700.

Колонный кондиционер
Используется там, где требуется большая холодопроизводительность, нет жестких требований к дизайну помещения или нежелательно трогать стены и потолок – театры, музеи, холлы, рестораны. Эти кондиционеры по габаритам напоминают холодильник, имеют большой вес и устанавливаются на полу. Колонные кондиционеры требуют сравнительно большой площади для размещения, поскольку создают сильный поток охлажденного воздуха и не позволяют находиться в непосредственной близости от кондиционера.

Прецизионные кондиционеры являются разновидностью колонных кондиционеров. Они используются в компьютерных залах, АТС, то есть там, где много дорогой электроники. Эти надежные кондиционеры могут поддерживать с высокой точностью не только заданную температуру (± 1°С), но и влажность воздуха (±2°С). Прецизионные кондиционеры круглый год обеспечивают оптимальную температуру, влажность, чистоту и подвижность воздуха. Другая отличительная черта – возможность работы в широком температурном диапазоне наружного воздуха (нижняя граница – до минус 35°С).

VRF-системы
Климатическая техника с переменным расходом холодильного агента (Variable Refrigerant Flow) состоит из нескольких внутренних и наружных блоков, где расположено основное машинное оборудование. Внутренние блоки, которые охлаждают, подогревают, очищают от пыли и распределяют по помещению подготовленный воздух, соединены с наружным двумя или тремя трубами, по которым циркулирует фреон, и управляющими коммуникациями. Работой кондиционера управляет встроенная многофункциональная система автоматики. В комплект также может входить приточная вентиляционная установка, обеспечивающая подачу свежего воздуха в помещения.

VRF-кондиционеры положили начало новому направлению в развитии систем центрального кондиционирования. Удобство эксплуатации состоит в том, что длина межблочных трубопроводов и коммуникаций достигает 100 метров, а внутренние блоки могут располагаться друг от друга с перепадом высоты до 50 метров. Поэтому наружный блок можно установить в подвале, на крыше, техническом балконе, чердаке без ущерба для производительности оборудования и внешнего вида здания.

Внутренние устройства могут быть самых различных типов: настенными, кассетными, канальными, напольными, потолочными, колонными.

Наиболее современные разработки позволяют использовать в рамках одной системы до 30-32 внутренних и 3-4 внешних блоков.

Главное достоинство такой системы – энергосбережение. Каждый внутренний блок VRF-кондиционера сопряжен с электронным терморегулирующим вентилем. Это устройство изменяет объем хладагента, поступающего из общей трассы в испаритель внутреннего блока в зависимости от тепловой нагрузки, то есть от потребности в холоде или тепле.

Существенная экономия электроэнергии достигается и за счет способности систем типа VRF снижать производительность наружного блока при уменьшении тепловой нагрузки в помещении. Так, при работе на одно помещение из десяти система потребляет только 10% электроэнергии от полной мощности.

Потребление энергии также снижается в результате совместной работы VRF и приточно-вытяжной вентиляционной установки. В ней, как правило, есть пластинчатый рекуператор или роторный теплоутилизатор, которые охлаждают подаваемый в помещение наружный воздух летом, подогревают его в холодное время года, а также оптимизируют влажность за счет тепла, холода и влажности воздуха, покидающего кондиционируемые комнаты.

Стоимость базового комплекта оборудования VRF для квартиры, состоящего из наружных и внутренних блоков с пультами ДУ, колеблется от $10 000 до $25 000. Монтаж обойдется еще в 15-25% от цены основного оборудования.

Это важно! Благодаря системам VRF можно снизить энергопотребление на 50% по сравнению с расходом электроэнергии обычными бытовыми кондиционерами.

Чиллеры и фенкойлы
Одной из разновидностей VRF-систем является фенкойловая. Она обладает всеми достоинствами центральных систем кондиционирования, а также низкой инерционностью и гибкостью конфигурации. С ее помощью можно кондиционировать воздух в здании с любым количеством комнат.

В переводе с английского chiller – это холодильная машина, a fancoil состоит из двух слов: fan – вентилятор и coil – теплообменник, что вместе можно перевести как обдуваемый вентилятором теплообменник с водой.

Главными частями чиллера являются испаритель, конденсатор и компрессор, соединенные трубопроводом с фреоном. Вещество переходит в газообразное состояние, отбирая тепло у омывающей испаритель воды. При этом ее удается охладить до 5-7°С. В конденсаторе, наоборот, пары хладагента превращаются в жидкость с выделением тепла, так что конденсатор необходимо охлаждать. Поэтому чиллер выносят на улицу или располагают в помещении, откуда необходим отвод тепла.

Чиллер и фенкойлы соединяются трубопроводом, по которому в качестве теплоносителя течет обычная вода. Чиллер охлаждает воду, затем она поступает в фенкойлы, расположенные в комнатах.

Это важно! Монтаж и наладка системы «чиллер – фенкойлы– индивидуальный тепловой пункт» обойдется заказчику приблизительно в 25-30% от стоимости оборудования, а упрощенного варианта – в 20-25%.
Возможности системы

Как и сплит-система, чиллер с фенкойлами могут работать в 2 режимах: только охлаждение, охлаждение плюс нагрев (в этом случае чиллер называют реверсивным, а режим – режимом теплового насоса). При работе в первом режиме вода сначала охлаждается с помощью испарителя до 5-7°С, после чего поступает в фенкойл, где охлаждает подаваемый вентилятором воздух. В режиме теплового насоса воду направляют на конденсатор, где она, отбирая у него тепло, нагревается до температуры 45-55°С и по трубопроводу подается в фенкойл, через который нагревает воздух в помещении.
Контуры тепла и холода

Трубопровод для циркуляции воды может быть одноконтурным, то есть представлять собой один замкнутый контур труб, а может быть и двухконтурным. Если у вас использована одноконтурная схема и стоит реверсивный чиллер, это позволяет охлаждать помещения летом и обогревать в межсезонье. Но на зиму трубопровод придется отключить от чиллера. Причем горячую воду с температурой 80-90°С в фенкойлы можно подавать от котла. В таком случае фенкойл превращается в радиатор водяного отопления. Но чтобы прибор успешно справлялся с новыми функциями, по исполнению он должен быть напольным и располагаться под окном. Так удастся равномернее и без сквозняков прогревать комнату. Перед каждым фенкойлом устанавливают трехходовой клапан, автоматически пускающий воду мимо при выключенном вентиляторе. Но главный недостаток одноконтурных схем – все помещения обслуживаются в одном режиме: охлаждения или нагрева.

При двухконтурном трубопроводе все иначе. По одному контуру пускают холодную воду от чиллера, а по другому – горячую от котла. Естественно, в каждом контуре должен быть установлен свой насос. В фенкойл конкретного помещения подают либо ту, либо другую воду и тем самым охлаждают или обогревают комнату независимо от других.
Плюсы и минусы системы

Система «чиллер – фенкойл» позволяет экономить на хладагенте. При холодопроизводительности этого оборудования 19 кВт масса фреона составляет всего лишь 5,4 кг (в сплит-системе – около 14 кг). При цене 1 кг наиболее экологически безопасного хладагента R410 $106 экономия при заправке фреоном будет около $900.

Хотя, с другой стороны, использование для создания домашнего климата дополнительного теплоносителя (воды) на 50-70% повышает текущий расход электроэнергии по сравнению с фреоновой системой.

Между подающей и возвратной ветвями трубопровода параллельно подключают несколько фенкойлов – обычно по одному в каждом помещении. Температуру воздуха изменяют путем увеличения или уменьшения расхода поступающей от чиллера (или котла) воды. А вентилятор интенсивно перемешивает слои воздуха и выравнивает температуру в помещении. Но поскольку эффективность передачи тепла в 1,2 раза, а перепад температур воздуха и воды в 1,3 раза меньше по сравнению с фреоновой системой, то производительность фенкойла почти на 50% ниже производительности внутреннего блока аналогичной по размеру сплит-системы.

Другим недостатком является наличие в системе двух баков: накопительного и расширительного. Первый нужен для улучшения работы чиллера при неполной загрузке (например, в случае отключения ряда фенкойлов), второй – для компенсации увеличения объема воды при большой разнице ее температур в подающей и возвратной ветвях (скажем, в очень жаркую погоду). Дополнительный объем воды в накопительном баке замедляет выход системы на тепловой режим. Иными словами, при желании охладить или нагреть воздух в помещении ждать придется дольше, чем в случае со сплит-системой.

Немало хлопот может доставить эстетическое несовершенство аппаратуры, в частности большое количество труб: при использовании двухконтурного трубопровода к каждому фенкойлу подключают 5 штук (по две на холодную и горячую воду плюс еще одна для дренажа накапливающегося конденсата). Правда, их укладка в стены полностью снимет проблему. Да и сами трубы могут быть не медными, как в случае с фреоновой системой, а металлопластиковыми или стальными.

Теперь о достоинствах:
К одному чиллеру можно подключить больше фенкойлов, чем внутренних блоков к одному наружному блоку сплит-системы при одинаковой холодопроизводительности.
Между чиллером и фенкойлами допустимо любое расстояние – лишь бы хватило мощности насоса да был хорошо изолирован трубопровод (чтобы вода не успела нагреться или охладиться на пути к фенкойлу).
Регулировать тепловой режим можно как изменением температуры воды в чиллере, так и изменением скорости теплопередачи в фенкойле, причем при необходимости каждый фенкойл в любой момент легко выключить.
Подсоединение к котлу контура трубопровода позволяет отказаться от батарей водяного отопления и использовать вместо них фенкойлы (имеющие примерно такую же теплоотдачу).