Типы кондиционеров

Кондиционеры можно разделить на две большие группы:

I. Группа: для бытового использования.

В группу бытовых кондиционеров входит большое количество систем различных типов и видов, которые по своим особенностям делятся на:
1) мобильные кондиционеры (моноблоки и сплит-системы)
2) моноблоки (оконного типа)
3) сплит-системы (настенного, кассетного, консольного, подпотолочного и канального типа).

У большинства простых обывателей существует неправильное представление о принципе работы кондиционеров, что якобы "кондиционер берёт воздух с улицы". На самом деле кондиционер обрабатывает только имеющийся в помещении воздух. Приток наружного воздуха с улицы возможен только в сплит-системах канального типа, встраиваемых в систему вентиляции, и то только до 35%. Другие типы кондиционеров работают по следующему принципу: внутренний блок прокачивает через себя воздух, охлаждая или обогревая его, а также очищая и осушая, то есть работает на рециркуляцию воздуха.

Подмес свежего воздуха есть также в кондиционерах оконного типа, но настолько мал (всего 10-15%).

II. Группа: для промышленного предназначения

1) Прецизионные кондиционеры
2) VRF-системы
3) система чиллер+фэнкоил

Оконные кондиционеры

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 кондиционеры 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.

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

Мобильные кондиционеры

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 кондиционеры 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.

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.

Настенные сплит-системы

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 настенные сплит-системы снабжены пультом дистанционного управления (ДУ) с жидкокристаллическим дисплеем. Возможности пультов управления отличаются друг от друга, но, как правило, все они позволяют:
1. Задать режим работы кондиционера: обогрев, охлаждение, осушка, вентиляция, а также ночной режим.
2. Определить фактическую температуру в помещении (в зоне нахождения пульта дистанционного управления) и задать кондиционеру требуемую температуру, которую он должен автоматически поддерживать.
3. Выбрать режим работы вентилятора.
4. 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.
5. 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).

Мульти сплит-системы

Мульти-сплит системы применяются в случае необходимости установить несколько внутренних блоков и один внешний из соображений дизайна или невозможности установить большое количество внешних блоков на стене здания. В зависимости от выбранного режима работы приборы способны охлаждать, обогревать или одновременно охлаждать и нагревать воздух в разных комнатах. 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. Мульти-сплит состоит от двух до четырёх внутренних блоков и одного наружного блока. Необходимо знать, что если мульти-сплит имеет внешний блок с одним вентилятором охлаждения конденсатора, то внутренние блоки этой модели могут работать вместе только в одном режиме; например, или на охлаждение или на обогрев. Отдельная работа таких моделей невозможна из-за конструктивных особенностей конденсаторов внешнего блока.

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.

Напольно-потолочные сплит-системы (консольные 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. Они идеально для установки там, где нет фальш-потолка и доступ к потолку не представляет трудности. Данные кондиционеры эффективно поддерживают необходимые климатические условия в помещениях большого объёма и предназначены, в первую очередь, для использования в нежилых помещениях, таких как рестораны, магазины, офисы, где Потребители хотят обеспечить комфорт своим клиентам и служащим.

Достоинства:

Фреоновую трассу можно вывести из 4-х точек: сзади, справа, слева, или сверху.

Примечание:
Существуют модели потолочных кондиционеров, распределяющие охлажденный воздух сразу по четырем направлениям, причем сила потока регулируется отдельно по каждому из направлений. Также будьте внимательны при выборе производителя консольной сплит-системы, существуют блоки только напольной установки и только подпотолочной установки.

Кассетные сплит-системы

Плоские, симметричные кондиционеры кассетного типа практически бесшумно создают оптимальный комфорт. Идеально подходят для тех, кто хочет сэкономить место дома или в офисе, и прекрасно вписываются в интерьер помещения.

Устанавливаются кассетные сплиты в помещениях, где невозможно установить настенные кондиционеры. Например: нет места на стенах или из-за соображений дизайна. Естественно, эти кондиционеры устанавливаются в помещениях, где имеется разборный фальш-потолок и необходимое расстояние (не менее 45см до основного потолка).

Достоинства:

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).

Колонный кондиционер

Колонные кондиционеры 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.

Канальные сплит-системы

Канальные кондиционеры рекомендуется устанавливать в случае если Вам необходимо одновременно охладить несколько помещений. Устанавливается такой кондиционер за подвесным или подшивным потолком. Воздухораспределение охлаждённого воздуха осуществляется по системе теплоизолированных воздуховодов, которые также размещаются в межпотолочном пространстве. Мощность этих кондиционеров составляет 5-25кВт., что позволяет обеспечить комфортные климатические условия в небольшом офисе, 4-5 комнатной квартире, также эти кондиционеры находят значительное применение коттеджах.

Достоинства:

Самое главное достоинство данного вида кондиционера перед остальными сплит-системами - это возможность подмеса свежего воздуха, 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. Также немаловажный плюс канальника - внутренний блок совсем невидно, а распределение воздуха происходит через вентиляционные решетки, которые легко вписываются в дизайн любого помещения.

Примечание:
При заказе канального кондиционера необходимо учесть, что как и для кассетной сплит-системы, внутреннему блоку и вентиляционной разводке по помещениям необходимо определённое межпотолочное пространство.

VRF-системы кондиционирования

Мультизональная система – это один из вариантов решения задачи по кондиционированию нескольких помещений сразу. К одному внешнему блоку, расположенному на крыше, в подвале, на техническом этаже, подключается через единую систему трубопроводов несколько внутренних блоков, причём количество последних может достигать нескольких десятков, а тип их может быть разным: кассетные, канальные, потолочные, настенные. Мощность внутренних блоков также может варьироваться в зависимости от ваших потребностей. Таким образом каждое помещение получает свою систему поддержания микроклимата, подобранную специально для неё.

Первоначально воспринимаясь как некоторое продолжение сплит- и мультисплит-систем, сегодня эти системы занимают все новые и новые области мирового рынка и являются самостоятельным большим классом систем кондиционирования.

Мультизональные системы ведущих производителей поддерживают до 48 внутренних блоков на 1 внешний, при этом до четырёх внешних блоков могут быть соединены вместе и, соответственно, иметь централизованное управление. Внутренние блоки VRF систем ничем не отличаются от внутренних блоков сплит- и мультисплит-систем - настенных, канальных, кассетных, напольно-потолочных. Мощность внутренних блоков составляет от 2 до 18 кВт и подбирается индивидуально для каждого кондиционируемого помещения.

Работой всей системы (внешних и внутренних блоков, переключением между трубками и режимами, датчиков, клапанов и т.п.) управляет микропроцессор, автоматически рассчитывающий распределение мощности (на физическом уровне – количества хладагента) на каждом участке. При этом возможно как управление каждым внутренним блоком с обычного пульта пользователем, так и общий контроль при помощи центральной системы управления.

Главное же, что делает мультизональные системы привлекательными в современных строениях – возможность интеграции климатической техники в общую интеллектуальную систему управления зданием. Это незаменимо в условиях работы многофункциональных комплексов. Понятно, что микроклимат, например, в подземном гараже, конференц-залах, офисах или творческих мастерских должен быть разным. А система – общая. Современные средства автоматики и диспетчеризации обеспечивают согласованную работу всех инженерных систем.

Таким образом, мультизональные системы на сегодняшний день являются исторической и технологической вершиной климатической техники, обеспечивают высокий уровень надёжности и энергоэффективности и максимально возможный на сегодняшний день уровень комфорта.

Прецизионные кондиционеры

«Прецизионный» от англ. слова «precision» — точный. Такой кондиционер точно поддерживает заданные параметры. Представляют собой разновидность шкафных кондиционеров.

Итак, прецизионный кондиционер — это оборудование для точного поддержания параметров воздуха (температура, влажность, подвижность воздуха).
• в музеях;
• компьютерных залах;
• на телефонных станциях;
• в фармацевтических лабораториях;
• в производственных и складских помещениях.

К данному виду кондиционеров предъявляются особые требования такие как:
• точность контроля и управления температуры (+1С) и влажности (+2%);
• надежность работы при непрерывной эксплуатации;
• возможность работы в широком диапазоне температур наружного воздуха (до минус 35°С);
• полная совместимость с системами диспетчерского контроля и системами управления микроклиматом здания.

Прецизионные кондиционеры не являются массовым продуктом, это специальная техника, которая предназначена для решения специальных задач, соответственно изготавливаются в различных модификациях. Простая модификация обеспечивает только охлаждение, более сложные способны обеспечить регулирование и температуры и влажности воздуха в помещении. Эти кондиционеры, как и большинство промышленных кондиционеров, поставляются (и изготавливаются) под заказ. При формировании заказа учитываются параметры помещения и требуемые параметры воздуха, возможность подключения кондиционера к внешней охлаждающей машине (чиллеру) и другие параметры, исходя из этих данных, и подбирается прецизионный кондиционер для Вашего помещения.

Приводим высказывания людей, столкнувшихся с различными проблемами при эксплуатации тонкого оборудования.

Залы АТС
«… при влажности менее 45% платы вылетают как чипсы. И становятся просто расходным материалом».
«… Даже диверсанты не могут нанести больше вреда, чем эксплуатационщики, которые отключают увлажнители».

Серверные
«В странах Европы сервер не ставят на гарантию, пока в серверной не установят прецизионный кондиционер».
«Зимой, когда влажность низка и опускается до 10...15% (или даже ниже) с меня сыпятся разряды, за день пару раз приходится перезагружать компьютер - виснет, хотя разряды идут в корпус, а он заземлен и заземлен очень хорошо».
«Совсем недавно случилось ЧП в одном проектном институте: серверную обслуживали всеми "любимые" сплиты, влажность воздуха не контролировалась. Последствия такие: сгорели роутери свич подсети приблизительно на 500 персональных компьютеров. Мало того, что это оборудование стоит бешеных денег (несоизмеримых с климатическим оборудованием), ещё и весь производственный процесс практически остановился:
• передача файлов по сети невозможна;
• печать файлов невозможна (из-за того, что плоттеры подключены через принт-серверы);
• серверы электронной почты недоступны;
• электронный архив документации недоступен. А теперь задумайтесь, какие убытки понесло предприятие, выполняющее государственные заказы (в том числе и внешние)».

Крышный кондиционер (ROOF-TOP)

Крышные кондиционеры – это промышленный вид кондиционеров, представляют собой холодильную машину моноблочного типа. Устанавливается данный вид кондиционеров преимущественно на плоских видах кровли, в случае если крыша имеет уклон, установка производится на специaльныx рамах.

Принцип работы крышного кондиционера:
Свежий воздух забирается с улицы через заборную решетку кондиционера. Рециркуляционный воздух забирается из помещения по системе воздуховодов и подается в смесительную камеру, где смешивается со свежим воздухом. Необходимое соотношение свежего и рециркуляционного воздуха обеспечивается изменением положения заслонок.
В кондиционерах малой мощности может отсутствовать смесительная камера с жалюзийными заслонками, поэтому смешение в этом случае необходимо выполнять в подводящем воздуховоде.
Из смесительной камеры воздух проходит через фильтр и подается к теплообменнику (испарителю или конденсатору) холодильной машины, где он охлаждается или нагревается (в кондиционерах с тепловым насосом).
Для подогрева воздуха в кондиционер может встраиваться дополнительный электрический или водяной нагреватель (возможен и газовый нагреватель, но он используется довольно редко).
После теплообменников воздух с требуемой температурой подается центробежным вентилятором в систему распределительных воздуховодов.
Воздух для охлаждения конденсатора холодильного цикла забирается из атмосферы специальным вентилятором, также входящим в конструкцию кондиционера, и затем выбрасывается на улицу.

Крышные кондиционеры имеют воздушное охлаждение конденсаторов с помощью встроенных осевых вентиляторов. Поэтому при установке кондиционера необходимо обеспечить условия для беспрепятственного подхода и выхода воздуха и исключить возможность попадания воздуха с выхода на вход вентилятора. Необходимо также обеспечить свободный доступ для проведения монтажных, пусконаладочных и эксплуатационных работ. Следует также учесть, что при работе в режиме охлаждения кондиционер “сбрасывает” в окружающую среду большое количество тепла.

Достоинства:
• Широкий диапазон мощностей от 8 до 140 кВт по холоду и теплу, и соответствующими расходами воздуха от 1500 до 25 000 м3/ч.
• Простота монтажа и установки.
• Компактность.
• Высокая надежность и экономичность в эксплуатации.
• Едина система автоматики, позволяющая при задании необходимой температуры в помещении, автоматически выбирать режимы работы.
• Работа с низкими шумовыми характеристиками.

Крышные кондиционеры позволяют одновременно осуществлять вентиляцию и регулировать температуру воздуха в помещении. Обычно крышные кондиционеры применяются для кондиционирования и вентиляции больших супермаркетов, спортивных сооружений, конференц-залов, т.е. больших открытых залов с общей крышей.

Чиллеры и фэнкойлы

Система чиллер-фэнкойл 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 фэнкойлы соединяются трубопроводом, по которому в качестве теплоносителя течет обычная вода. Чиллер охлаждает воду, затем она поступает в фэнкойлы, расположенные в комнатах.

Возможности системы

Как и сплит-система, чиллер с фэнкойлами 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 фэнкойлы 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 фэнкойлов – 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 фэнкойла 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 фэнкойлов), 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 фэнкойлу 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 фэнкойлов, чем внутренних блоков к одному наружному блоку сплит-системы при одинаковой холодопроизводительности.
Между чиллером и фэнкойлами допустимо любое расстояние – лишь бы хватило мощности насоса, да был хорошо изолирован трубопровод (чтобы вода не успела нагреться или охладиться на пути к фэнкойлу).
Регулировать тепловой режим можно как изменением температуры воды в чиллере, так и изменением скорости теплопередачи в фэнкойле, 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 фэнкойлы (имеющие примерно такую же теплоотдачу).