СОВРЕМЕННЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ. Если в южных регионах кондиционеры уже давно стали одним из предметов первой необходимости, то многие обитатели средней полосы России все еще считают их излишеством: с одной стороны, удобно и комфортно, а с другой — можно и обойтись, ведь сплит-система в умеренных широтах «трудится» в жару примерно две-три недели в году. Однако картина меняется на противоположную, когда речь заходит о кондиционерах, способных работать при значительных минусовых температурах, да еще и в режиме подогрева воздуха.
КАКИЕ БЫВАЮТ КОНДИЦИОНЕРЫ?
На рынке климатического оборудования представлены в основном три типа бытовых кондиционеров: оконные, мобильные и сплит-системы.
Оконные аппараты выполнены в едином блоке, который монтируется в окне, реже в стене. Именно такие модели первыми из климатического оборудования начали «оккупировать» территорию бывшего Советского Союза еще в 70‑е годы прошлого века. Их преимущества — дешевизна, легкость монтажа и простота обслуживания. Недостатки — высокий уровень шума, уменьшение освещенности помещения из-за сокращения площади оконного проема.
Мобильные (или напольные) кондиционеры не требуют стационарной установки; достаточно подсоединить их к электросети и вывести в приоткрытое окно гибкий воздуховод для удаления горячего воздуха. Главным недостатком этой системы является именно незакрытое окно и, как следствие, меньшая эффективность работы. Такие кондиционеры отнюдь не тихие, да и занимают на полу немало места. Однако мобильный аппарат можно перемещать из одной комнаты в другую и даже увезти на дачу.
Сплит-система состоит из двух блоков, один из которых устанавливается в помещении (внутренний), а другой, внешний, на «улице». «Сплит» хорош тем, что меньше всего шумит при работе, имеет большую по сравнению с другими видами кондиционеров энергоэффективность и может работать в режиме обогрева. Однако стационарная установка такого прибора — удел профессионалов. Тут нужны не только золотые руки мастеров, но и сугубо специализированное оборудование.
КОНДИЦИОНЕРЫ ДЛЯ ОБОГРЕВА? ВЫГОДНО!
Мы привыкли к тому, что кондиционеры — это климатическая техника, используемая преимущественно в теплое время года и главным образом для охлаждения воздуха. Однако за последние 10–15 лет произошел настоящий прорыв в развитии индивидуальной климатической техники, поэтому теперь во многих сплит-системах появилась и функция обогрева (т. е. они являются тепловыми насосами типа «воздух-воздух»), причем новые возможности не особо сказываются на стоимости. Тем не менее на это почему-то мало кто из потребителей обращает внимание. Возможно, дело в том, что эксплуатироваться многие из таких сплит-систем могут при температуре уличного воздуха не ниже –7 °C, когда для обогрева помещений вполне достаточно тепла, поставляемого центральным отоплением.
Однако как только на улице становится морозно, мы начинаем вспоминать о дополнительных отопительных приборах. Не секрет, что тепла водяных радиаторов зачастую оказывается мало для нормального обогрева квартир и коттеджей. И здесь хорошим подспорьем становятся современные кондиционеры с функцией обогрева, способные работать при значительно более низких температурах наружного воздуха. Например, сплит-системы GREE Change Arctic могут обогревать помещения при уличной температуре до – 25 °C, что делает их эксплуатацию возможной и в январскую стужу. Причем эти кондиционеры являются инверторными, то есть экономично расходуют электроэнергию и не создают значительной нагрузки на электросеть.
Благодаря своим новым эксплуатационным качествам всесезонные кондиционеры получили широкое распространение: в общей сложности в мире их число уже давно перевалило за 70 %. В Японии, одном из признанных лидеров рынка климатического оборудования, на долю сплит-систем категории «2 в 1» приходится почти 100 % всех продаж, а в Европе их доля составляет более 80 %.
В России, где для обогрева помещений традиционно используется центральное отопление в городах и котлы в частном жилом секторе, кондиционеры с функцией обогрева также становятся все более популярными, особенно для использования в течение двух-трех недель осенью и начале весны, когда за окном уже довольно зябко, а топить еще не начали (уже закончили).
СУХИЕ ЦИФРЫ
Необходимая для конкретного помещения холодопроизводительность кондиционера рассчитывается так: объем комнаты умножается на сугубо эмпирический коэффициент 35 и к этой величине прибавляется значение тепловыделения не только от электроприборов, но даже от людей. Например, площадь помещения 17 кв. м, высота потолка 2,75 м. В комнате постоянно присутствуют один человек и компьютер.
В этом случае расчет будет таким:
46,75м3 × 35 Вт / м3 = 1 636 Вт;
1 636 Вт + 300 Вт (компьютер) + 100 Вт (человек) = = 2 036 Вт.
Приблизительные вычисления дают в целом верную картину: на комнату средних размеров требуется один «сплит» мощностью охлаждения 2 кВт.
Следует отметить, что величина холодопроизводительности далеко не равна величине энергопотребления. Причина в том, что потребляемое электричество расходуется только для перекачки фреона, то есть для работы компрессора.
И если по паспорту мощность охлаждения равна 2 кВт, то на деле кондиционер за час работы потребляет 0,6–0,7 кВт ∙ ч. Для сравнения: электрический чайник имеет мощность 1,5 кВт, утюг — 1,5–2 кВт, фен — 1,5–2 кВт.
ТАК КАК ЖЕ РАБОТАЮТ КОНДИЦИОНЕРЫ?
Чтобы лучше разобраться в том, куда переносят тепло кондиционеры, откуда оно берется и в чем заключаются преимущества систем «2 в 1», обратимся к их устройству и принципу работы. Кондиционер — это одна из разновидностей холодильной машины. Ее действие основано на свойстве жидкостей поглощать тепло при кипении (испарении) и отдавать его при конденсации (превращении пара в жидкость).
Из школьного курса физики мы знаем, что многие жидкости в стандартных условиях кипят при температурах гораздо меньших, чем вода. Многие вспомнят внешне эффектные опыты с жидким азотом на уроках химии. Точка кипения этого вещества значительно ниже 0 °C, а при комнатной температуре оно закипает без дополнительного нагрева, забирая тепло из окружающей среды. Именно поэтому от открытого сосуда со сжиженным газом исходит холод, а погруженные в него предметы мгновенно замерзают.
Аналогичными азоту свойствами обладает и фреон — хладагент, используемый в бытовых кондиционерах. Хотя марок фреонов изобретено немало: R134A, R22, R-407C и R-410A и пр., в мире реально массово используется три-четыре состава, имеющих приоритетное распространение в рамках ранее Монреальского, а ныне Киотского протокола ЮНЕП (UNEP) — Программы по окружающей среде Организации Объединенных Наций.
Итак, фреон циркулирует по длинному замкнутому трубопроводу, разделенному на две части. Одна из них называется испарителем, при работе она всегда холодная и находится во внутреннем блоке кондиционера (сплит-системы), то есть в комнате. Другая — горячая — конденсатор, который расположен во внешнем блоке, то есть за окном.
В конденсаторе кондиционера жидкий хладагент находится под высоким давлением, поэтому, несмотря на то что температура окружающего воздуха гораздо выше точки кипения фреона, он не закипает. В испарителе давление ниже, и, попадая туда из конденсатора, жидкий фреон мгновенно начинает кипеть и испаряться, переходя в газообразное состояние и поглощая через стенки тепло из прогоняемого вентилятором через внутренний блок воздуха. На выходе испарителя газообразный фреон проходит через компрессор, который загоняет его в конденсатор под высоким давлением. В результате сжатия хладагент сжижается (конденсируется) и при этом происходит обратный процесс, то есть через стенки конденсатора он отдает окружающему воздуху тепло, поглощенное при испарении. Чтобы весь сжатый фреон не устремился из конденсатора в испаритель и давление между ними не выровнялось (ведь по сути это две половинки одного замкнутого контура), их отделяет друг от друга специальный клапан, впускающий хладагент в испаритель небольшими порциями.
По сути своей кондиционер является тепловым насосом — устройством, отбирающим тепло из более холодной среды (воздуха в комнате) и передающим его более нагретой (воздуху на улице). Однако тепловыми насосами принято называть только те устройства, которые служат для обогрева помещений в холодное время года, а не для их охлаждения в жару. Чтобы обычный кондиционер работал в режиме теплового насоса, его внутренний блок пришлось бы вывесить на улицу, а наружный, наоборот, установить в помещении. Или… изменить направление движения хладагента в контуре кондиционера, чтобы испаритель превратился в конденсатор, а конденсатор в испаритель. Именно такое решение используется в современных кондиционерах «2 в 1», о которых шла речь выше и которые способны как охлаждать воздух в помещении, так и подогревать его. Главным их отличием от «традиционных» моделей, работающих только на охлаждение, является так называемый четырехходовой дросселирующий клапан, способный подавать хладагент в обоих направлениях в зависимости от режима работы.
В устройствах на базе теплового насоса «воздух-вода», например таких, как упомянутый выше Versati, теплообмен осуществляется между фреоном и водой, которая может как охлаждаться, так и подогреваться, поступая затем к фанкойлам, кондиционирующим воздух в помещениях, или в систему горячего водоснабжения.
Итак, современные кондиционеры становятся всесезонным решением для создания и поддержания комфортного микроклимата. И сегодня, взвесив все за и против, заказывать ту или иную модель имеет смысл уже не только в ожидании жаркого лета, но и в преддверии первых заморозков.
Юрий ТИХОМИРОВ
