Кондиционирование воздуха — что это такое?

Прежде чем переходить к типам систем кондиционирования, а также выделять их преимущества и недостатки, раскроем само понятие «кондиционирование». Под кондиционированием подразумевается создание и поддержание в помещении заданных параметров воздуха (температура, влажность и т.д.), обеспечивающих комфортное нахождение людей в помещении. Однако в бытовом понимании суть кондиционирования сводится к охлаждению воздуха в жаркий период года и с возможностью подогрева воздуха в зимний период года, когда еще не включено отопление.

Современный мир уже сложно представить без кондиционеров. Они установлены практически повсеместно, начиная с офисов крупных компаний и заканчивая общественным транспортом. Решив установить кондиционер, мы волей неволей сталкиваемся с множеством вопросов: какой кондиционер выгоднее установить дома, а какой больше подойдет для офиса? можно ли установить кондиционер в детскую, и если да, то какой? какова должна быть мощность кондиционера в зависимости от площади охлаждаемого (обогреваемого) помещения? И на этом бесчисленный список вопросов не заканчивается, ведь кондиционеры различаются не только по названию фирмы-производителя: они также подразделяются по своему функциональному наполнению, мощности, внешнему виду и т.д.

Кондиционер представляет собой некий замкнутый контур, состоящий из компрессора, испарителя, вентиляторов, вентилей и соединительных коммуникаций, по которому циркулирует хладогент (фреон).

По методу регулировки температуры кондиционеры разделяют на два типа:

• Инверторные
• Не инверторные

Кондиционер инверторный или обычный? Какой выбрать, и в чем заключается принципиальное различие?

Принцип действия неинверторного кондиционера

Устройство запускается. Специальный датчик, встроенный во внутренний блок, измеряет температуру в помещении и сравнивает ее с заданной нами (желаемой) температурой. Если данные температуры различны, то в работу включается компрессор (сразу на постоянной и полной мощности!), и воздух в помещении приобретает установленные параметры. После чего компрессор выключается, и работает только вентилятор внутреннего блока, который перемещает комнатный воздух. Как только датчики внутреннего блока зафиксируют определенное изменение температуры, в работу снова включается компрессор. И так по кругу.

При работе кондиционера данного типа температура в помещении колеблется в некотором диапазоне температур (примерно +-3°С). Компрессор либо выключен, либо работает на полной мощности. За счет такого периодического включения/выключения компрессора потребляется больше электрической мощности, заданный температурный уровень достигается медленнее.

Другое дело кондиционер инверторный. Прилагательное «инверторный» говорит само за себя: кондиционеры данного типа снабжены инверторами. Разберемся, что такое инвертор в кондиционере?

Инвертор – это устройство, служащее для преобразования постоянного тока в переменный. Переменный ток сети попадает в электрический фильтр, где подавляются нежелательные шумы и сглаживаются резкие скачки напряжения. Затем «чистый» переменный ток синусоидального характера попадает в выпрямительный блок, где происходит выделение его постоянной составляющей, которая приводится к нужным параметрам по току и напряжению. В инверторе из постоянного напряжения получает трёхфазное переменное для питания компрессора. Таким образом, компрессор работает плавно и непрерывно, меняя мощность.

При включении инверторного кондиционера датчик производит измерение температуры помещения. После чего включается компрессор, который работает уже не на полной нагрузке (как в кондиционерах обычного типа), а автоматически выбирает подходящий (оптимальный) уровень мощности, необходимый для охлаждения или нагрева воздуха в комнате. При этом, как только температура достигнет желаемой отметки, компрессор не выключается, а начинает работать в режиме пониженной мощности, постоянно поддерживая необходимую нам температуру.

Данные кондиционеры являются менее энергозатратными (экономия электроэнергии составляет примерно 30%), однако более дорогостоящими. Инверторные системы кондиционирования не допускают температурных скачков во время своей работы, а также вдвое быстрее выходят на нужный температурный уровень в помещении. При этом благодаря плавной и непрерывной работе компрессора они являются более долговечными (непрерывный режим работы компрессора исключает пагубное влияние пусковых токов).

Кондиционирование воздуха — что это такое?

В России все чаще и чаще приходится сталкиваться с тем, что термин «кондиционирование воздуха» используется не по назначению, а скорее для «солидности» и в представительских целях.

Так, например, установками полного кондиционирования часто называют сплит-системы, в которых, по существу, имеют место только охлаждение воздуха (иногда с осушением) и его нагревание в цикле теплового насоса, но без подачи наружного воздуха с соответствующей его обработкой.

К системам кондиционирования относят также так называемые фэнкойлы, т. е. вентиляторные теплообменники, способные либо охлаждать воздух (иногда с осушением), либо нагревать его.

Очень часто под системами кондиционирования воздуха понимают вентиляционные установки с увлажнением воздуха зимой.

Можно привести и другие примеры.

Исторически такое положение объясняется тем, что системы кондиционирования воздуха (СКВ) определенное время находились у нас под запретом как, якобы буржуазная отрасль техники, а впоследствии, начиная с 1950-х годов, в связи с интенсификацией фортификационного строительства и развитием современных отраслей промышленности, кондиционирование воздуха в СССР стало развиваться ускоренными темпами. Развитие это происходило, в первую очередь, в рамках промышленной вентиляции, где непосредственно кондиционированию отводилось относительно малое самостоятельное значение. Поэтому не случайно именно промышленной вентиляции приписываются функции кондиционирования воздуха. Примером может служить определение вентиляции, данное И. Ф. Ливчаком. По его мнению: «Вентиляция предназначена для обеспечения необходимых чистоты, температуры, влажности и подвижности воздуха».

Совершенно иное определение кондиционирования воздуха приведено в той же энциклопедии Е. Е. Карписом и Б. В. Баркаловым: «Кондиционирование воздуха — создание и поддержание (автоматическое) в закрытых помещениях и средствах транспорта параметров воздушной среды (температуры, относительной влажности, чистоты воздуха, скорости движения и давления), наиболее благоприятных для самочувствия людей (комфортное кондиционирование воздуха), ведения технологических процессов, действия оборудования и приборов, обеспечения сохранности предметов культуры и искусства. Часто кондиционирование воздуха выполняет функции вентиляции».

Далее остановимся на определении кондиционирования воздуха, данных авторитетными специалистами России.

Так, например, В. Н. Богословский утверждает, что «системы кондиционирования воздуха являются активной регулируемой системой, предназначенной для комплексного поддержания заданных параметров внутреннего воздуха, которые обеспечивают расчетные, часто оптимальные, условия в помещениях зданий и сооружений».

По мнению В. Н. Богословского, СКВ работают в здании совместно с системами отопления и вентиляции, но обычно берут на себя функции последних и создают в здании или, по крайней мере, в его наиболее ответственных помещениях необходимые климатические условия как в холодный, так и в теплый периоды года.

В. Н. Богословский считает СКВ одним из средств обеспечения параметров внутреннего микроклимата (СКМ). С этим можно спорить, т. к. сам по себе микроклимат не включает в свою систему таких важных факторов, как чистота и газовый состав воздуха.

Далее остановимся на определениях кондиционирования воздуха, данных другими авторитетными специалистами.

Не дают четкого определения кондиционирования воздуха и В. Н. Языков, и А. В. Нестеренко.

Весьма развернутые определения вентиляции и кондиционирования воздуха приведены в недавно изданном учебном пособии под редакцией профессора В. И. Полушкина.

Рассмотрим эти определения.

«Вентиляция (от латинского слова «ventilatio» — проветривание) — предназначена для обеспечения обмена воздуха в помещении и поддержания в нем благоприятной для самочувствия и здоровья человека, а также технологического процесса, сохранности строительных конструкций, оборудования и материалов чистоты, температуры, влажности и подвижности воздуха».

«Кондиционирование воздуха (от латинского слова «condicio» — условие, состояние) — создание и автоматическое поддержание в помещении параметров воздушной среды (чистоты, температуры, влажности, состава, подвижности и давления воздуха), наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей культуры и искусства и т. п., независимо от изменения параметров наружного воздуха».

Заметим, что в этих определениях, помимо не совсем удачной редакции, вентиляции приписываются качества, присущие только кондиционированию воздуха, в частности, регулирование в помещениях относительной влажности воздуха. Действительно, в некоторых системах вентиляции предусматривается увлажнение зимой подаваемого в помещения воздуха, но это весьма далеко от ее регулирования. Точно также и температура вентиляционного воздуха на определенном уровне поддерживается только в течение зимнего периода. В помещении же температура в этот период определяется отопительной системой, которая может быть и воздушной.

Кроме того, системы вентиляции, в первую очередь, предназначены для поддержания газового состава воздуха в обслуживаемых помещениях, а этого в определении как раз и нет.

Что же касается определения кондиционирования воздуха, то оно, по нашему мнению, удачнее, хотя нельзя здесь забывать и о внутренних факторах, нарушающих требуемые параметры воздуха в помещениях.

Весьма подробно на задачах, решаемых системами вентиляции и кондиционирования воздуха, их общих чертах и различии останавливается Е. В. Стефанов. По его мнению, задачи, решаемые с помощью систем вентиляции и кондиционирования воздуха, заключаются в создании в помещениях сооружений различного назначения таких параметров воздушной среды, которые бы удовлетворяли требованиям к ней.

Методы и возможности решения этих задач различны для систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

При оборудовании здания или сооружения системами вентиляции решение указанных задач в общем случае достигается путем подачи в помещения определенных, найденных расчетом, количеств наружного воздуха и удалением загрязненного воздуха, непригодного для дальнейшего использования. Поступающий в помещения наружный воздух может подвергаться обработке: очищаться от пыли, нагреваться зимой, за счет адиабатного процесса охлаждаться летом и т. д. Однако, как правило, в системах вентиляции охлаждение воздуха не предусматривается, точно так же, как не реализуется и тепловлажностная обработка, позволяющая создавать строго определенные температурно-влажностные параметры обрабатываемого воздуха.

В системах кондиционирования предусматривается большой комплекс процессов обработки воздуха, с помощью которых могут быть удовлетворены самые высокие и разнообразные требования к параметрам воздушной среды закрытых помещений. При этом состояние воздушной среды в помещениях перестает быть зависимым от параметров наружного (атмосферного) воздуха. Поэтому не случайно в системах кондиционирования используются такие сложные и сравнительно дорогостоящие процессы тепловлажностной обработки воздуха, как охлаждение, сопровождаемое осушением, что обычно достигается с помощью холодильных установок. Для обеспечения заданных параметров воздуха в помещениях широко используются как подача наружного воздуха, специальным образом приготовленного, так и обработка воздуха, находящегося в помещениях. В системах кондиционирования воздуха всегда предусматривается автоматическое регулирование для поддержания заданных параметров воздушной среды.

Небезынтересным будет и определение кондиционирования воздуха, которое приводится в некоторых изданиях «ASHRAE»: «Системы кондиционирования воздуха — есть системы, которые обеспечивают окружающие условия в помещениях, позволяющие людям или продуктам производства функционировать в оптимальных условиях».

Нельзя сказать, чтобы определение это было полным, но главное в нем есть — это создание в помещениях, обслуживаемых СКВ, оптимальных условий, которые под силу только этим системам, полностью укомплектованным соответствующими устройствами и оборудованием.

Как видим, в ряде определений ведущих специалистов функции вентиляции и кондиционирования воздуха разграничены недостаточно четко, а в некоторых в понятие вентиляции включены задачи, решаемые СКВ.

Представляется, что есть нужда в том, чтобы иметь точное и однозначное определение кондиционирования воздуха. Тогда, может быть, и в литературе, и в материалах, и в каталогах компаний, и т. д. установкам и системам, не выполняющим функции кондиционирования воздуха, не будет присваиваться не соответствующее им название.

По нашему мнению, такое определение кондиционирования воздуха должно звучать примерно следующим образом:

Кондиционирование воздуха — есть комплекс способов, средств и устройств, обеспечивающих в помещении с заданной степенью точности требуемые условия воздушной среды (температуру, относительную влажность, подвижность, газовый состав, чистоту и пр.) вне зависимости от воздействия на нее внешних и внутренних нарушающих факторов.

Типы систем кондиционирования

Современнее кондиционеры также классифицируются по нескольким группам.

По количеству блоков:

Сплит – системы. На один внутренний приходится один внешний блок.

Мульти — сплит системы. На один внешний может быть установлено несколько внутренних блоков. Обычно это 2-4 внутренних блока.

По назначению:

Бытовые сплит системы, мульти-сплит системы. Блоки маленькой мощности (до 5 кВт) и небольшим расстоянием трассы между внутренним и внешним блоком (до 15 м). Это обусловлено малой мощностью компрессора. Такие системы обычно ставят на любые небольшие помещения (до 50 м») в квартирах, домах, офисах и т.д.

Полупромышленные сплит системы, мульти-сплит системы. Блоки обычно от 5 до 15 кВт. Трасса между блоками может быть от 30 до 45 м в зависимости от марки и модели.

Промышленные мультизональные (VRF или VRV) системы. Такие системы позволяют подключать очень большое количество блоков и настроить диспетчеризацию. Мощность внешнего блока может быть от 10 кВт и до бесконечности (100-150 кВт). Такие системы ставят в большие офисы, магазины, торговые центры и т.д. Трасса кондиционирования может достигать нескольких сот метров.

Сама аббревиатура VRF расшифровывается как VariableRefrigerantFlow, что в переводе с английского языка означает «переменный поток хладагента». По своей сути мультизональныеVRF-системы кондиционирования являются модернизацией мульти-сплит систем. Они, как и мульти-сплит системы, обладают одним внешним блоком. Однако количество внутренних блоков, которые возможно подключить к внешнему, в данном случае может составлять уже несколько десятков (обычно до 40 штук). При этом внутренние блоки могут отличаться между собой как по мощности, так и по типу: канальные, кассетные, настенные, потолочные (речь о типах внутренних блоков пойдет ниже).

VRV-система (VariableRefrigerantVolume – «переменный объем хладагента») не имеет каких-либо принципиальных отличий от VRF-системы. Они отличаются лишь по мощности, сроку эксплуатации, возможному количеству внутренних блоков, надежности.

Плюсом является и эстетическая сторона вопроса: ведь если все те помещения, обслуживаемые мультизональной системой, были бы оборудованы индивидуальными сплит-системами, то на фасаде здания просто не осталось бы «живого места» от несчетного количества внешних блоков.

Важно отметить, что предельное расстояние между наружным и внутренним блоком по высоте может быть составлять 50 метров, а «по горизонтали» — 100 метров, что делает возможным размещения внешнего блока не только на наружной стене здания (его можно разместить на крыше, в подвале, а также около здания).

Управлять мультизональной системой кондиционирования можно как централизованным образом («единым» пультом), так и индивидуально (существуют отдельные пульты для каждого внутреннего блока).

Подробнее о мультизональных системах кондиционирования

По виду внутренних блоков:

Настенные – обычные бытовые кондиционеры. Самые простые и недорогие в плане конструкции и монтажа. Ставятся в квартирах, домах и любых небольших помещениях

Настенные кондиционеры состоят из двух блоков: наружного и внутреннего. Первый из них обычно размещается под окном с уличной стороны здания. ВАЖНО! При монтаже наружного блока необходимо следить за всевозможными «перекосами»: любое отклонение внешнего блока от горизонтальной плоскости негативно влияет на циркуляцию хладагента.

Типичное место расположения внутреннего блока — под потолком (на расстоянии 15-20 см). Слева и справа от внутреннего блока также должно оставаться свободное пространство. Внутренний блок не должен находиться под воздействием солнечных лучей, быть вдали от нагревательных приборов. Также не следует размещать его вблизи рабочих и спальных мест.

При установке кондиционеров данного типа необходимо помнить о межблочном расстоянии: оно оказывает непосредственно влияние на качество работы кондиционера, а также на срок его службы.

Ощущаемая температура от кондиционера

Оптимальная длина фреоновой трассы порядка 5-ти метров, максимальная – около 15-ти метров. Каждый дополнительный метр увеличивает нагрузку на компрессор (увеличивает затраты электроэнергии), снижает мощность кондиционера, а также повышает цену на кондиционер. Ограничения накладывается также и на расстояние «по высоте»: оно составляет обычно 8-10 метров.

Малая длина коммуникаций также пагубно сказывается на работе системы. Поэтому, в случае расположения блоков на расстоянии менее 5-ти метров, «излишки», скрученные в кольцо, «прячут» за внешним блоком.

Виды и состав систем кондиционирования и вентиляции помещений

Зачастую системы кондиционирования и вентиляции объединяют в единую систему, что позволяет значительно сэкономить на монтаже и повысить эффективность работы системы.

Вентиляция помещений состоит из следующих компонентов:

1. Воздуховоды. По ним осуществляется перемещение свежего и отработанного воздуха. Конструктивно воздуховоды могут состоять из гибких и жестких, круглых и квадратных труб, иметь адаптеры, переходники, разветвители, повороты и прочее, что позволяет проложить трассу в помещениях любой конфигурации.
2. Решетки для забора воздуха. Предохраняют вентиляционный канал от попадания в него мусора, насекомых, грызунов, атмосферных осадков и пр.
3. Воздушные клапаны. Перекрывают вентиляционные каналы на время отключения системы.
4. Фильтры. Очищают воздух от пыли и загрязнений, способны задержать порядка 90 % микрочастиц.
5. Нагревательный прибор. Обеспечивает подогрев нагнетаемого воздуха.
6. Система вентиляторов.
7. Шумоглушители.
8. Система автоматического управления.

Перечень климатического оборудования, используемого для системы кондиционирования включает в себя:

• Приточно-вытяжную вентиляционную систему, обеспечивающую установку комфортного микроклимата во всех помещениях.
• Систему канальных вентиляторов, позволяющих равномерно распределять свежий воздух через вентиляционные каналы.
• Мультизональные системы централизованного кондиционирования и вентиляции в помещениях, обеспечивающие возможность индивидуальной установки климатических параметров в отдельных зонах и помещениях.
• Климат системы на основе чиллер-фанкойлов.

Заказать проект кондиционирования и вентиляции помещений в в Москве, монтажные работы по установке оборудования или получить компетентную консультацию квалифицированного специалиста в можно по телефону, указанному на сайте.

Канальные кондиционеры

Сплит-система кондиционирования канального типа состоит из внутреннего и внешнего блока, к которому подсоединяется система воздуховодов с теплоизоляцией. Кондиционер включается и регулируется температура с помощью настенного пульта.

Принцип работы канального кондиционера

По приточным каналам идет соответственно охлажденный воздух и подается в помещение для его охлаждения. По вытяжным каналам забирается удаляемый нагретый воздух из помещения. С помощью такой системы происходит циркулирование воздуха в помещении. По сути, получается такой же процесс как и в настенном блоке, который также затягивает в себя теплый воздух и выдает охлажденный. Только в случае с канальным блоком происходит более равномерное распределение потоков воздуха, что является положительной характеристикой канального кондиционера.

Устройство внешнего блока канального кондиционера в целом ничем не отличается от наружных блоков других сплит-систем (состоит из вентилятора, радиатора, компрессора и т.д.).Подключение канального кондиционера, как правило, происходит в комнатах, оборудованных подвесным потолком или в помещениях, оснащенных другого рода конструкциями (например, стеновыми нишами), которые позволяют «спрятать» внутренний блок от человеческого глаза. При этом к месту размещения внутреннего блока всегда должен быть доступ (в случае необходимости проведения ремонтных работ).

Проектирование вентиляционных систем

Самым важным моментом при отоплении системы вентиляции и кондиционирования является разработка профессионального проекта. Эта работа не делается дилетантами, а доверяется высокопрофессиональным организациям, имеющим большой опыт в этой сфере и обладающим прекрасной репутацией. Только специалисты высокого профиля могут правильно рассчитать все важные показатели вентилирования и кондиционирования, и посоветовать вам самый оптимальный вариант. И при этом раскладе никаких проблем с дальнейшей эксплуатацией систем в дальнейшем не возникнет. Хорошую компанию можно выбрать, как опираясь на рекомендации знакомых и друзей, так и обратившись в сеть Интернета. Как правило, каждый проект индивидуален и его стоимость доходит до двух долларов за один квадратный метр. Но для того, чтобы в помещении было уютно и комфортно, необходимо наличие стабильной температуры, свежего воздуха, умеренной влажности.