Процес кондиціонування передбачає зміна або підтримання визначених параметрів повітряного середовища. Це може бути корекція вологості, температури, швидкості переміщення потоків, очищення і т. д. Для автоматичного регулювання цих і інших параметрів використовується система кондиціонування повітря, яка являє собою комплекс технічних вузлів і агрегатів.
Принцип роботи обладнання
Існує багато варіантів конструкційного виконання агрегату, але базовий набір функціональних вузлів залишається колишнім. Для повноцінної роботи кондиціонера потрібно взаємодія компресорної установки, випарника, конденсатора і терморегулюючої системи. В комплексі ці компоненти утворюють умови для свого роду переробки повітряних потоків. Активним елементом для підтримки функціоналу виступає холодоагенту, що циркулює по замкнутій герметичній системі з мідних труб. Ці контури пов’язують між собою згадані вище агрегати, замикаючись на теплообміннику.
Як правило, виконує роль хладагента фреон. Оскільки активна суміш такого роду екологічно не нешкідлива, для її зберігання використовуються спеціальні балони. Якщо мова йде про спліт-системах, то ємності розташовуються у зовнішньому блоці з боку вулиці. В процесі роботи системи вентиляції і кондиціонування охолоджувальна речовина циркулює по трубі, що з’єднує компресор і інші функціональні блоки. Даний контур називають холодильним, але він обслуговує та інші завдання щодо зміни мікрокліматичних параметрів.
Залишковим продуктом робочого процесу є конденсат. Його освіта неминуче, оскільки він природно виникає в результаті розрідження хладагента. Тому в більшості конструкцій кондиціонерів можна спостерігати відвідний канал – дренажну трубку, по якій накопичений конденсат вже у вигляді води стікає на землю з боку зовнішнього блоку.
Виконувані функції
У більшості випадків ключова завдання кондиціонера – це охолодження. Тобто зниження температури до комфортного рівня. Відповідно, такі агрегати частіше використовуються в літній час. Допустимий піковий режим з точки зору терпимою обладнанням температури становить +40…+50 °С, а в зимовий час не рекомендується включати агрегати в середньому при -25°.
І тут варто відзначити різні підходи до кондиціювання повітря, реалізовуваного класичними і інверторними моделями. Перші регулюють температуру стрибкоподібно, включаючи і відключаючи циркуляцію хладагента по мірі потреби. Другий же принцип, більш сучасний інверторний передбачає постійний контроль мікроклімату з плавним зміною його окремих параметрів. У результаті відсутність енерговитрат на включення і відключення обладнання дозволяє економити на електриці.
Друга за популярністю функція – це вентиляція. Рух повітряних потоків реалізує механіка, представлена вбудованими кулерами і вентиляторами. На відміну від зміни параметрів температурного режиму, вентиляція і кондиціонування в комплексі можуть використовувати вуличне повітря. Що стосується функції обігріву, то вона застосовується рідше, так як принципове пристрій такого обладнання не розраховується на інтеграцію нагрівальних елементів. Тим не менше, існують багатофункціональні кліматичні установки, в яких реалізується і блок обігрівача, хоча і з невеликою потужністю.
Різновиди кондиціонерів
Класифікацій даного обладнання чимало, причому вони зачіпають різні аспекти конструкційного пристрою, принципу дії та експлуатаційні характеристики. Найбільш виражені відмінності різних типів представляють наступні агрегати:
- Центральні системи. Обладнання промислового призначення, яке вимагає для підтримки працездатності не тільки електроенергію, але і теплові ресурси (гарячу воду, пар тощо). Завдяки високій потужності центральні агрегати забезпечують вентиляцію і кондиціонування у великих приміщеннях, на виробництвах, в залах, салонах, стадіонах та ін.
- Спліт-системи. Найбільш поширена концепція офісно-побутового обладнання, яке відрізняється зручністю в установці, ергономікою, компактністю і привабливим дизайном. У свою чергу спліт-системи можуть бути підлоговими, настінними, касетними і стельовими.
- Мульти-системи. До особливостей даного устаткування можна віднести можливість оптимізованого обслуговування декількох зон від одного компресорного блоку. Вуличний блок встановлюється в одному місці. З ним можуть з’єднуватися робочі кондиціонери в різних приміщеннях. Це зручна концепція, якщо планується обслуговувати 10-12 різних приміщень з одним виходом назовні.
Варто відзначити і класифікацію за характером забезпечення метеорологічних умов при кондиціонуванні повітря – СНиП 2.04. 05-91 передбачає поділ обладнання на три групи:
- Агрегати, відповідні нормативної документації з точки зору підтримання технологічних параметрів. Використовуються на виробництвах і в громадських будівлях.
- Кондиціонери, які забезпечують оптимальні санітарно-гігієнічні показники або встановлені технічні нормативи. Застосовуються в побутовій сфері.
- Свого роду допоміжні системи, які використовуються у випадках, коли місцева комунальна інфраструктура не забезпечує належною мірою інтенсивність вентиляції без штучного охолодження повітряного середовища.
Робочі характеристики обладнання
З точки зору кінцевого споживача, звичайно, головне – це діапазони температур, за якими можна здійснювати регулювання. Наприклад, у побутових установок кондиціонування повітря нижній поріг варіюється від -5 до +15 °С, а верхній досягає +45 °С. В режимі обігріву техніка може працювати в діапазоні -5…+20 °С, але, знову ж, це стосується вузького сегмента агрегатів.
Кліматичне обладнання відомо високими енерговитратами, що обумовлюється значною потужністю і продуктивністю електродвигуна. Дійсно, для побутової техніки 5-10 кВт – це суттєвий потенціал, але тільки з його допомогою можна підтримувати ефективну регуляцію тієї ж температури в постійному режимі. До речі, для міських квартир з невеликою площею цілком можна обмежитися покупкою пристроїв потужністю 2-3 кВт.
Серед негативних експлуатаційних факторів кліматичних систем часто відзначається галаслива робота. Дійсно, при порозі чутності в 0 дБ звуки на рівні 25 дБ можуть доставляти дискомфорт. І то, це стосується внутрішнього блоку, а зовнішній компресор при кондиціонуванні повітря може працювати при 40 дБ. Втім, виробники все частіше забезпечують обладнання «нічними» режимами роботи, в яких активізується функція шумозаглушення на тлі оптимізації ресурсів електродвигуна.
Що стосується габаритів, то в цьому відношенні жодних стандартів не існує. Єдине правило – це прямий взаємозв’язок між розмірами, вагою і потужністю. До речі, маса є в цьому сенсі найбільш відповідальним фактором вибору, так як ваговита техніка на хисткою облицюванні при слабкому кріпленні може просто обвалитися. Середня вага комплекту становить приблизно 30-50 кг, що теж немало для побутового агрегату, особливо якщо він стельовий або настінний.
Розробка проекту системи кондиціонування
Технічний документ з описом параметрів системи включає в себе кілька розділів, які розкривають характеристики обладнання, вимоги до функціоналу, монтажні рекомендації т. д. На побутовому рівні це завдання можна виконати в ході визначення цільової площі для кондиціонування, можливостей для розташування оптимальної конструкції і вимог до роботи агрегату. Зокрема, визначається зональність системи, її охоплення і довжина комунікацій.
На цьому етапі важливо оцінити і можливості для підключення. Як правило, спліт-системи працюють від однофазних мереж на 220 В, а промислові вимагають навантаження в 380 Ст. В частині комунікацій проектування систем кондиціонування повітря передбачає встановлення кордонів по максимальній довжині магістральних трас. Це стосується і труб, по яких циркулює холодоагент, і електротехнічних кабелів. Так, протяжність холодильних труб може варіюватися від 5 до 70 м. У першому випадку мова йде про побутові спліт-системи, два блоки яких розділяються звичайної стіною, а в другому, відстань до десятків метрів може враховуватися для мульти-систем, що охоплюють робочими блоками кілька приміщень в одній будівлі.
Розрахунок системи кондиціонування повітря по потужності
Як вже говорилося, мощностный потенціал кондиціонерів може становити і 2 кВт, 10 кВт, а промислові системи і зовсім працюють з двигунами до 15-20 кВт. Зрозуміло, для невеликого будинку потреби у високій продуктивності немає – крім надмірних витрат електроенергії від такого регулятора нічого чекати не доведеться. Тому з міркувань раціональної експлуатації слід заздалегідь врахувати і оптимальну силове навантаження.
Виходити слід з того, що приміщення середньою площею 10 м2 буде вимагати на охолодження 1 кВт. Це при умові, що висота стелі кімнати не перевищує 3 м. При цьому робиться і невелика добавка, якщо в приміщенні є кілька інших електроприладів, які ускладнять процес кондиціонування повітря з-за власної теплової енергії. Можливий і більш тонкий розрахунок по кожному «квадрату». Наприклад, 1 м2 відповідає 100 Вт холодопродуктивності. Такий підхід виправдовує себе в тих випадках, коли в приміщенні є проблемні ділянки – наприклад, біля вікна з прямим сонячним світлом. У будь-якому випадку, щоб не прорахуватися в розрахунках, варто додавати до виведеної цифри ще 10-15% потужності. Принаймні, перевищення в допуску продуктивності дозволять нівелювати робочі режими обладнання.
Монтаж систем кондиціонування повітря
В першу чергу встановлюють внутрішній блок. Якщо використовується найбільш поширена настінна система, то заздалегідь слід виконати монтажні отвори електродрилем або перфоратором. На кронштейни фіксується кріпильна панель, а на неї – блок, причому строго горизонтально.
Далі слід проміжний етап комунікаційної установки. Кондиціонування повітря, як вже зазначалося, відбувається за рахунок циркуляції хладагента, для чого потрібна відповідна інфраструктура. Її представляє траса, яка пов’язує внутрішній блок, зовнішній конденсатор. Також слід передбачити канал для прокладання дренажного шланга. Як уже говорилося, він знадобиться для відведення конденсату.
За комунікаційної трасі прокладається кабель, мідні труби для фреону і межблочная лінія зв’язку. Спочатку з’єднуються електротехнічні комунікації, а потім трубопровід. Відразу після завершення основних з’єднувальних операцій слід виконати випробування систем вентиляції і кондиціонування повітря шляхом вакуумування. За допомогою компресорного та обпресувального обладнання під тиском проводиться видалення повітря, після чого тестується робота комунікацій. В рамках першого випробування також слід перевірити наявність протікань, в цілому оцінити герметичність і надійність кріплень. Для перевірки щільності з’єднань в контури направляється газ під тиском. Потім можна виконувати заправку фреоном.
Витратні матеріали для кондиціонера
В процесі експлуатації і при раптовому ремонті можуть знадобитися витратні деталі і матеріали, які завжди повинні бути в запасі. Базовий набір даної фурнітури складають шланги з трубами відповідного формату, кріплення, теплоізоляційні підкладки та захисні панелі. Особлива увага приділяється якості анкерних елементів і кронштейнів. У них повинні бути надійні шви і антикорозійне покриття – тільки в цьому випадку кріплення зможе витримати навантаження в кілька десятків кілограм.
Не варто ігнорувати і декоративну складову. Якщо промислові агрегати в цьому відношенні ніякої цінності представляти не можуть, то побутова спліт-система кондиціонування повітря в приміщенні житлового будинку цілком здатна підкреслити стилістичний характер інтер’єру. Для декоративної маскування можна застосовувати спеціальні накладки і решітки. Це ж стосується і зовнішнього блоку, який оформляється естетичними деталями, відповідними фасадної обробки.
Система управління
Більшість сучасних кліматичних агрегатів отримують в комплекті пульти дистанційного управління. Безпосередньо на внутрішньому блоці також розташовується панель з кнопками (апаратними або сенсорними). В обох випадках користувач може налаштовувати температурні показники, швидкість руху повітряних потоків, інтенсивність охолодження і інші параметри.
Особливу увагу варто звертати на реалізацію режимів. Як правило, виробники закладають у них комплекс мікрокліматичних параметрів, орієнтованих на ті чи інші умови роботи. Тут же варто відзначити переваги програмованих систем кондиціонування повітря, які забезпечуються таймерами. Власник може не просто налаштовувати параметри роботи, але і задавати обладнання установки на добу і навіть тижні функціонування в автоматичному режимі.
Поради по експлуатації обладнання
Кліматичне обладнання вимагає делікатного підходу до управління в силу технологічної складності. Тому для максимального продовження терміну служби приладу варто орієнтуватися на наступні рекомендації:
- Слід мінімізувати тепловтрати, закриваючи вікна і двері. Обов’язково виключається пряме попадання сонячного світла в кімнату з працюючим кондиціонером.
- Обігрівачі та інше теплове обладнання в моменти зниження температури також слід вимкнути.
- Інтенсивна експлуатація систем вентиляції і кондиціонування повітря повинна бути збалансованою та відповідної інструкції. Так, у багатьох моделях робота на гранично низьких або високих температурних режимах обмежується за часом захисною автоматикою.
- Бажано уникати різких переходів між різними показниками температур з великою дистанцією по діапазону.
Технічне обслуговування
Правильний догляд за кондиціонером – запорука його довговічною і ефективної роботи. В процесі експлуатації виконується цілий комплекс заходів техобслуговування. В першу чергу увага приділяється чистоті обладнання. Починати слід з фільтрів. Найпоширеніший їх вид – сітчасті мембрани. Вони замінюються раз в 1-2 роки, але в режимі активної роботи виробники рекомендують промивати фільтр кожні два тижні.
Комплексна очистка системи вентиляції і кондиціонування повітря здійснюється за допомогою компресорного обладнання. Дрібна пил, застряглий пух і інша грязь видаляються потоками стисненого повітря під тиском. Зовнішні поверхні внутрішнього і зовнішнього блоків протираються вологою серветкою або ганчіркою без використання агресивних хімічних засобів.
Зрозуміло, не можна виключити ймовірність поломки. Про наявність несправності може свідчити зниження інтенсивності охолодження, ослаблення швидкості вентилятора, витік фреону і т. д. Своїми руками можна усунути лише частина проблем, пов’язаних з порушеннями в замкнутому контурі, що зв’язує функціональні органи – випарник, компресор, дросель і інші компоненти. Надалі технічне обслуговування систем вентиляції і кондиціонування повітря виконується з поправкою на перш виявлені несправності. Як мінімум раз на сезон слід перевіряти стан витратних матеріалів, якість кріплення і герметичність конструкції.
Висновок
Від прийняття рішення про організацію інфраструктури кондиціювання в приміщенні до реалізації цього задуму потрібно пройти чималий шлях. Але спочатку треба переконатися, що це рішення дійсно виправдано. Адже виробники тонко відчувають нові запити і пропонують відповідне їм альтернативне обладнання. Так, сьогодні все активніше виявляється тенденція до мінімізації розмірів, оптимізації витрат на електрику і полегшення монтажних заходів. Очевидно, що великогабаритні комплекси для кондиціонування повітря цим запитам чи відповідають. Інша справа, що в промислових умовах і при облаштуванні офісних приміщень, наприклад, тільки такі агрегати можуть відповідати вимогам в показниках продуктивності.
Що стосується побутового сегмента, то в цій ніші якраз і простежується поява компактних та ергономічних приладів. Втім, складності монтажу залишаються тими ж. Найпоширеніший формат кондиціонерів у вигляді спліт-системи все ще потребує двосторонньої установки блоків, а монолітні домашні пристрої при всій своїй привабливості не здатні забезпечити ті ж експлуатаційні характеристики. Причому головною перешкодою в перенесенні обох блоків в приміщення є збільшення робочого шуму. І це не кажучи про необхідність регулярного зливу конденсату, якщо до установки безпосередньо не підвести каналізаційний канал. Так чи інакше, якщо вирішено купувати кондиціонер, то заздалегідь варто орієнтуватися на продукцію Electrolux, Daikin, Ballu, Mitsubishi, NeoClima.
