Издательский Центр Аква-Терм

Свежий воздух от кондиционера

Опубликовано: 05 мая 2012 г.

202

Кондиционирование в широком смысле можно рассматривать как обеспечение при помощи технических устройств комфортных для человека параметров в помещении: температуры, влажности, оптимальных составов газовой среды – благоприятных для жизнедеятельности концентраций отрицательных ионов, кислорода, оксида углерода IV(СО2), ее очистку от вредных механических взвесей и т.п. Поэтому решение задачи собственно охлаждения воздуха всегда оказывается пограничным с теплоснабжением, вентиляцией, очисткой и часто осуществляется комплексно, в одном устройстве.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Историю бытовых кондиционеров в нашей стране можно начинать со знаменитых «оконников» – моноблоков, вставлявшихся в оконные рамы. В СССР они были представлены в основном продукцией «Бакинского завода бытовых кондиционеров» (БЗБК). Помимо очень незначительного импорта можно вспомнить еще модели «Нева» (Ленинград).
    При всех претензиях к эффективности у них имелся несомненный плюс: возможный подмес наружного воздуха – т.е. фактическое совмещение функций кондиционера и приточной вентиляции. Серьезно потеснившие «оконники» сплит-системы, имевшие наружные и внутренние блоки, в традиционном исполнении не имели воздушных каналов, связывавших внутренние помещения с окружающей средой. По самому принципу своей работы такие системы не предполагали выполнение функций вентиляции, а перетоки атмосферного воздуха через коммуникации были не только не нужны, но и нежелательны.
    К сожалению, это несомненное с точки зрения эффективности кондиционирования достоинство превращалось зачастую в недостаток с позиций обеспечения комфорта в помещениях: традиционный «сплит», на «пять с плюсом» кондиционировавший воздух, требовал также и обустройства вентиляционных систем, нуждающихся в случае автоматического регулирования в согласовании алгоритмов работы с кондиционером.
    Все это привело к появлению на рынке сплит-систем, осуществляющих подмес свежего воздуха. Такое оборудование сложнее и дороже традиционного, но, сближаясь с механической приточно-вытяжной вентиляцией, оно относится к кондиционерам в соответствии с основной «титульной» функцией – климатизацией. А механическая приточная вентиляция обычно рассматривается в качестве комфортного дополнения. При необходимости интенсивного воздухообмена рекомендуется все же установка систем приточно-вытяжной вентиляции, в достаточном ассортименте представленных на отечественном рынке, или канальных кондиционеров.

Воспоминание о будущем
В настоящее время модели «БК», еще иногда встречающиеся и в России, и в тех странах, куда они экспортировались в массовом порядке (60 стран), постепенно выходят из эксплуатации; их долгожительство обусловлено высокой надежностью и неприхотливостью. В 1980-х гг. этих кондиционеров (лицензия японской компании Hitachi) выпускалось до 500 000 шт. в год, причем на экспорт поступало до 150 000 шт. (например, только Австралия закупала 10 000). Они обеспечивали охлаждение воздуха в среднем на 10 ˚С и автоматическое поддержание заданной температуры, очистку от пыли, уменьшение влажности и воздухообмен с окружающей средой. В качестве хладагента в них применялся R22.
    В последние 10–15 лет объем продаж «оконников» различных серий и производителей в нашей стране неуклонно снижался. Но в то же время современные модели, представленные также и на отечественном рынке, по-прежнему присутствуют в производственной программе ведущих компаний. Это продукция таких фирм и брендов как Panasonic, Toshiba (Япония), Gree, Haier (Китай), LG Electronics, Samsung (Корея), General Climate (международный холдинг) и др.
    Некоторые модели встраиваемых в ограждающие конструкции моноблоков (название «оконник» стало широкоупотребимым лишь в нашей стране, где их размещали, как правило, в окнах) могут обеспечивать сегодня не только кондиционирование, но и обогрев, реализуя режим теплового насоса. Например, модель GCW-07HR компании General Climate имеет мощность охлаждения и обогрева 2,1 кВт, обеспечивая поступление 350 м3/ч, W09LH компании LG – мощность «холод/тепло» – 2,6/2,6 кВт, воздухообмен – 600 м3/ч.
    Встраиваемые в ограждающие конструкции и, в частности, в окна моноблоки по-прежнему довольно популярны в ряде стран Юго-Восточной Азии, Китае. Причина этого кроется не только в цене, в среднем на 30–50 % ниже сплит-систем аналогичной производительности, но и в простоте монтажа, который потребитель может выполнить своими силами. Причем в некоторых типовых проектах многоквартирных домов в этих странах заранее предусмотрены проемы в стенах для установки моноблоков вполне оригинального, наружно-внутреннего размещения.
 
Сплиты
Если в моноблоках-оконниках проблем с прокладкой воздухопроводов не может возникнуть в принципе, то в классических сплит-системах по гибкому трубопроводу, проходящему через перфорационное отверстие в стене, циркулирует хладагент. При работе такого кондиционера происходит лишь рециркуляция (круговорот) воздуха в помещении. Он очищается, охлаждается или подогревается (при применении реверсивных систем) теплообменником внутреннего блока. Однако принудительного воздухообмена в помещении не происходит, а встроенные фильтры очищают лишь воздух внутри помещения. Поступление в него свежего воздуха должны обеспечивать системы вентиляции.
    Инверторные модели Air Exhanger компании Hitachi (Япония) в числе первых в мире настенных сплит-систем были укомплектованы встроенной системой приточной вентиляции. Такие кондиционеры предназначены для установки в жилых и офисных помещениях, расположенных в промышленных кварталах, вблизи транспортных магистралей и других местах с загрязненной воздушной средой. Например, кондиционер RAS-10JH4 осуществляет подмес свежего воздуха с улицы, его очистку, фильтрацию и подачу в помещение. Его технические характеристики: холодо- и теплопроизводительность – 2,5 и 3,4 кВт, размеры внутреннего блока (В×Ш×Г): 298×790×210 мм, уровень шума – 22–40 дБ, масса – 10 кг, длина трубопровода (max) – 20 м, перепад высот между блоками – 10 м, диапазон наружных температур: охлаждение – -10…+43; обогрев – -15…+21 ˚С. Масса наружного блока – 31 кг.
    Сплит-системы компании Haier с подмесом свежего воздуха Fresh Air и УФ-лампой энергоэффективны, обеспечивают низкий уровень шума, осушение воздуха, а также пуск при пониженном напряжении в электросети. В кондиционерах HSU-09RG03 с вентиляцией реализуется автоматическое управление, нагрев/охлаждение, независимое осушение воздуха, изолированная вентиляция. В моделях имеется сдвоенная воздушная заслонка и трехступенчатая система фильтрации. Наличие встроенного ионизатора позволяет эффективно поддерживать в помещении благоприятный ионный баланс (2000–3000 ионов/см3 на расстоянии 1 м от внутреннего блока). Низкий уровень шума и плавный воздушный поток обеспечивает вентилятор большого диаметра со «случайным» шагом и установленными под углом лопастями.
    При подаче в помещение наружного воздуха, осуществляемой круглогодично, возникает необходимость в регулировании его влажности. В кондиционерах серии FTXR-E компании Daikin (Бельгия) реализуются функции увлажнения воздуха с подогревом (Ururu) и его осушение с подогревом (Sarara). Для увлажнения подающегося внутрь воздуха наружный блок забирает влагу из находящегося снаружи. Причем чистый увлажненный воздух не скапливается в верхней части помещения, а равномерно распределится по всему объему за счет конвективного перемешивания.
    В дополнение к увлажнению реализуется также функция осушения воздуха без снижения температуры (Sarara). Эти системы обеспечивают поддержание относительной влажности воздуха в наиболее комфортном диапазоне 40–60 %, сохраняя возможность независимого от влажности регулирования его температуры.
    Поступающий в наружный блок атмосферный воздух проходит через кассету из пористого гигроскопичного материала (цеолита), которая в режиме увлажнения постоянно вращается. Вращение кассеты приводит к переносу влаги в зону нагрева. Через нагретый участок кассеты продувается свежий воздух, захватывая значительно больше влаги, чем содержал до этого. Воздух, отдавший влагу и возвращаемый обратно в атмосферу, становится суше. В зависимости от установленного на пульте управления режима — Ururu или Sarara, открывается путь либо увлажненному, либо осушенному свежему воздуху, который подается вентилятором по гибкому армированному рукаву во внутренний блок.
    Кондиционеры FTXR28E при мощности охлаждения 2,8 и обогрева 3,6 кВт, потребляют соответственно 0,56 и 0,7 кВт электрической мощности. Объем подачи свежего воздуха – до 32 м3/ч, уровень шума внутреннего блока – до 41, внешнего – до 46 дБ. Габаритные размеры внутреннего блока (В×Ш×Г): 305×890×209 мм, наружного – 693×795×285 мм. Масса внутреннего блока 14, наружного – 48 кг. Диапазон рабочих температур (охлаждение)    – -10…+43, при нагреве – -20…+18 °C. Максимальное расстояние и перепад высот между блоками – соответственно 10 и 8 м.

Чтобы воздух был свежим
В настоящее время в связи с высоким уровнем загрязнения атмосферы различными механическими, в том числе и мелкодисперсными, примесями в целом ряде случаев оказывается недостаточным просто подать воздух снаружи в помещение. Для достижения максимального комфорта требуется его предварительная подготовка. Как правило, ее осуществляют фильтры, часто многоступенчатые.
    Однако только фильтрация не всегда в состоянии обеспечить все требуемые параметры. Например, обеззараживание. А субъективное ощущение духоты в помещении часто связано не только с ростом концентрации углекислого газа или недостатком кислорода, но и с уменьшением содержания так называемых отрицательных ионов. Именно они придают потоку воздуха с улицы такое качество как свежесть. Важным фактором можно считать и оптимальную влажность поступающего воздуха.  
    Сплит-системы часто комплектуются различными устройствами, повышающими эффективность очистки и обеззараживающими воздух. Например, ультрафиолетовая лампа и фотокаталитический фильтр с оксидом титана, дополняя друг друга, эффективно очищают и обеззараживают воздух в помещении, снижают риск возникновения респираторных заболеваний. УФ-лампа обеспечивает дезодорирующий эффект и позволяет существенно снизить концентрацию частиц запаха.
    А в кондиционерах Hitachi RAS-14JH4 установлен генератор отрицательных ионов Ion Stik и Nano Titanium-фильтр для сверхтонкой очистки воздуха от вирусов, запаха, пыльцы. Размер задерживаемых частиц – до 5 нм (1 нм – 10-9 м). Вентилятор имеет антибактериальную обработку для обеззараживания циркулирующего воздуха.
    В кондиционере FTXR-E (компания Daikin) применена схема двухстадийной очистки воздуха – в наружном и внутреннем блоках. На первой стадии марганцевый катализатор, расположенный во вращающейся кассете наружного блока, уничтожает неприятные запахи, а также удаляет оксиды NОх, SOх, которые могут присутствовать в атмосферном воздухе. Воздухоочистительный фильтр, расположенный в месте соединения гибкого рукава с внутренним блоком, останавливает содержащиеся в воздухе пыль и пыльцу. На второй стадии очистки используется фотокаталитический фильтр и источник стримерного разряда, создающий поток быстрых электронов, которые активно разрушают молекулы пахучих веществ. Его компактный генератор размещен во внутреннем блоке. Молекулы запахов, вирусы, бактерии, споры плесени и другие мельчайшие частицы, просочившиеся через фильтры, уничтожаются.
    Очистка воздуха от имеющихся в нем механических частиц при помощи фильтров или системы обеззараживания не меняют его химического состава, а уменьшение концентрации оксида углерода IV в помещении достигается за счет поступления воздуха снаружи. Еще несколько лет назад в некоторых сплит-системах с подмесом воздуха стали устанавливать селективные мембраны, позволявшие увеличивать на несколько процентов концентрацию кислорода в поступающем снаружи воздухе. Как дальнейшее развитие в этом направлении можно рассматривать кислородную систему Oxylife компании Gree. Для обогащения воздуха кислородом используется «молекулярное сито» – цеолит.
    Система состоит из одного или нескольких внешних блоков (концентраторов кислорода) и внутренних устройств (аксессуаров). Во внешнем блоке происходит разделение воздуха на кислород и примеси. Внутренние устройства служат для регулирования работы внешнего блока и распределения кислорода в помещении, позволяя насыщать кислородом до четырех комнат.
    Внешний блок REX-107C может единовременно обслуживать площадь до 35 м2, попеременно – до 140 м2. Но для каждого помещения эффективность работы должна рассчитываться в зависимости от уровня вентиляции и количества находящихся там человек. Рабочая температура для блока – -45…+45 ˚C, температура запуска – -20…+45 ˚C, потребляемая электрическая мощность – 480 Вт, масса – 35 кг, уровень шума – 48 дБ, габаритные размеры (В×Ш×Г ): 566×578×243 мм, производительность – 10 л/мин, концентрация кислорода – 70 %. А блок MEX-059C3S производит 5 л/мин смеси, обогащенной до 90 % кислородом. Его давление на выходе – 1 бар.
    Модель RMC-303C, потребляющая такую же электрическую мощность, может производить до 25 л/мин (1,5 м3/ч) обогащенного кислородом до 30 % воздуха. Масса блока – 34 кг. Такая система, позволяющая осуществить трехкратный воздухообмен в помещении площадью 15 м2 за сутки, функционально примыкает к приточной вентиляции.
    Интересно, что разработан также автомобильный концентратор кислорода VST-034C/12V DC производительностью 3 л/мин с концентрацией кислорода до 43–48 %, его габаритные размеры: 340×250×230 мм, масса – 11 кг, потребляемая мощность – 90 Вт (12 В), рабочая температура – -10…+45 ˚С.
 

Автоматика
Современные микропроцессорные системы регулирования работы и безопасности кондиционеров с подмесом воздуха в целом схожи с применяемыми в традиционных моделях, выполняя в основном те же функции. Их специфика в основном не выходит за рамки отличий между моделями тех или иных брендов. Среди дополнительных функций, реализуемых в кондиционерах с подмесом воздуха, можно назвать регулирование объема подмеса, температуры и влажности.
    Так, в кондиционерах HSU-09RG03 компании Haier после аварийного отключения питания кондиционер автоматически включается при возобновлении подачи электричества, а при «ночном режиме» система кондиционирования постепенно снижает поток воздуха до полной остановки. Работа по таймеру позволяет автоматически поддерживать заданные параметры воздуха в помещении. Предусматривается автоматическое регулирование скорости вентилятора, трехминутная задержка для защиты компрессора от повреждений при частых включениях, автоматический выбор режима работы (охлаждение–обогрев, функция Set Auto) в зависимости от значения температуры, заданного с пульта дистанционного управления.
    Пульт дистанционного управления кондиционера FTXR-E снабжен откидывающейся верхней панелью, на которой постоянно доступны лишь наиболее часто используемые исполнительные клавиши – «включение / выключение», «охлаждение», «нагрев», «осушение», «увлажнение», «отключение таймера», «задание температуры», «задание влажности», быстрого выхода на режим самоочистки блока и вентиляции.     Настроечные клавиши, которых зачительно больше, доступны только при откинутой панели. На большом ЖК-дисплее можно вызвать значения температуры и влажности на улице и в помещении. Каждый из восьми цветов многофункционального индикатора переменного цвета на лицевой панели внутреннего блока соответствует цвету клавиш на пульте и информирует об активизации того или иного режима работы кондиционера. Автоматика обеспечивает реализацию режимов комфортного воздухораспределения (Comfort), повышенной производительности, объемного воздушного потока (3-D Flow) с режимом Autoswing, функций автоматического перезапуска и самодиагностики.

С. Трехов
Журнал "Аква-Терм" №3 (67), 2012




Поделиться:

вернуться назад