Что такое потребляемая мощность кондиционера. Реальное потребление электроэнергии кондиционером. Мощность, потребляемая кондиционером

Мощность кондиционера, работающего в режиме охлаждения, значительно выше потребляемой им при этом электрической мощности, и может превосходить последнюю примерно в три раза. Так, кондиционер на 2,5 кВт потребляет около 800 Вт электрической мощности, при этом охлаждая на все 2,5 кВт. В этом нет ничего удивительного, поскольку кондиционер, по принципу своего функционирования, является тепловым насосом, он «перекачивает» холод от наружного воздуха в помещение, то есть переносит тепловую энергию, а вовсе не превращает электричество в холод.

Отношение мощности охлаждения к потребляемой электрической мощности определяет энергоэффективность кондиционера, которая характеризуется коэффициентом EER (Energy Efficiency Ratio) . А если речь о режиме обогрева, то здесь применяется коэффициент COP (Coefficient of Performance) , равный отношению мощности обогрева к потребляемой электрической мощности.

Типичные значения для EER - из диапазона от 2,5 до 3,5, а для COP - от 2,8 до 4,0. Но существуют и такие инверторные модели кондиционеров, у которых EER и COP достигают 5.

По шкале энергоэффективности бытовой техники от A до G, кондиционеры с коэффициентами более 3,2 относятся к категориям A и B, а модели с коэффициентами ниже 2,4 — к категориям F и G.

Для оценки фактического энергопотребления кондиционеров, были введены и дополнительные коэффициенты, - сезонные коэффициенты SEER и SCOP , которые определяются как отношение энергии холода или тепла, полученной при помощи кондиционера за сезон к потребленной за этот же период электрической энергии. Сезонные коэффициенты позволяют оценить эффективность конкретного кондиционера более реально.

Еще одним важным параметром, позволяющим потребителю более точно рассчитать расходы связанные с работой кондиционера за год, является суммарное количество электроэнергии, потребленное кондиционером за год (отдельно для режимов охлаждения и обогрева) — kWh/annum - кВт-ч/год.

Этот параметр умножают на стоимость киловатт-часа электроэнергии, и так рассчитывают стоимость работы кондиционера за год. Но этот параметр (kWh/annum) для кондиционеров указывается исходя из Евро стандарта, когда температура в помещении устанавливается равной +26,7°С, то есть это лишь ориентировочный параметр.

Являются более эффективными и экономичными. Их компрессор может вращаться с разной скоростью, что позволяет регулировать мощность охлаждения или обогрева очень плавно и эффективно.

Например, в жаркой комнате нужно создать комфортные температурные условия, для этого инверторный кондиционер очень быстро охлаждает воздух, работая на повышенных оборотах компрессора, затем обороты снижаются, и температура поддерживается с малыми затратами энергии, при этом также получается меньше шума.

Инверторные кондиционеры потребляют до 50% меньше электроэнергии, и на них указывают не конкретное значение потребляемой мощности, а диапазон мощностей, так как мощность может меняться в широких пределах.

Важно также понимать, что кондиционеры на могут эффективно работать только тогда, когда наружный воздух имеет положительную температуру, и греться с помощью кондиционера зимой проблематично. Исключение составляют лишь специальные кондиционеры, рассчитанные на низкие температуры уличного воздуха.

Так или иначе, при выборе кондиционера нужно обязательно обращать внимание на допустимый температурный диапазон. Если правильные условия эксплуатации будут нарушены, то это будет чревато не только падением эффективности работы кондиционера, но и полным выходом из строя.

Если же есть необходимость использования кондиционера зимой, то его нужно обязательно снабдить дополнительным всесезонным блоком, который позволит пользоваться кондиционером даже при -30°С за окном. Но в этом случае КПД снизится до 3 раз.

Зимой лучше все же пользоваться традиционными обогревателями. Но для обогрева помещения весной и осенью можно использовать кондиционер, это позволит сэкономить до 65% электроэнергии по сравнению с обогревателями, то есть весной и осенью кондиционер сможет греть в 3 раза эффективней традиционного обогревателя на ТЭНах.

Один из показателей, которому покупатели уделяют пристальное внимание при выборе климатической техники для дома – мощность бытового кондиционера. Данный параметр показывает насколько сильно (при этом быстро) оборудование будет охлаждать жаркий летний воздух внутри квартиры. Следует учитывать – производительная мощность сплит-системы (именно она чаще всего называется «кондиционером») напрямую зависит от потребляемой. Это еще один параметр, на который следует обращать внимание. Чем ниже потребление при высокой производительности устройства, тем выше общий показатель экономичности агрегата.

Рассмотрим подробнее, от чего зависят вышеупомянутые критерии, как из этого извлечь пользу.

Потребляемая мощность

Этот параметр показывает, сколько кондиционер тратит электроэнергии из сети на часовую работу. Как правило, показатель не превышает 1 кВт для бытовых кондиционеров. При этом производительная мощность прибора выше потребляемой в 2-4 раза (зависит от модели, производителя).

Технический паспорт изделия обязательно указывает расход электроэнергии для 1 часа работы. Но следует помнить, что эта цифра относительна, так как является результатом лабораторных исследований, где температура строго фиксирована. Наружная температура устанавливается на +35⁰ С, внутренняя на +27⁰ С.

В практическом же применении постоянно воздействует ряд факторов, в той или иной степени влияющих на работу кондиционера, за счет чего меняется показатель потребляемой энергии. Т.е. электропотребление оборудования постоянно (неинверторные модели всегда работают в полную силу), меняется лишь время работы, увеличивая суммарный показатель энергопотребления.

Немного о подключении бытовых кондиционеров к электросети. Часто возникающий вопрос – нужно ли вести отдельную линию для сплит-системы. Новая проводка способна выдержать нагрузку до 16 А, старая – до 10 А. Чтобы не случилась перегрузка, потребляемая энергия должна быть на треть меньше максимального уровня, который способна дать сеть. Это значит, что старая проводка может вытянуть срендемощный кондиционер при условии, что к проводу не подключены другие приборы. Тем не менее специалисты настоятельно рекомендуют подводить от щитка отдельный кабель с пакетником.

Факторы влияния

Рассмотрим несколько моментов, непосредственно влияющих на уровень энергопотребления сплит-системы. Важно понимать, что речь будет идти об инверторных устройствах, способных регулировать количество оборотов компрессора. Неинверторные модели стабильно работают с максимальным энергопотреблением, соответственно расход электроэнергии всегда одинаковый.

Факторы влияния:

• Функциональные возможности компрессора
  Инверторные сплит-установки работают постоянно, не выключаясь. После того, как заданный температурный режим достигнут, компрессор сбрасывает обороты до уровня, достаточного для поддержания нужных параметров. Чем меньше частота оборотов, тем меньше энергопотребление. Таким образом достигается экономный режим работы, недоступный для неинверторных моделей, работающих на включение-выключение.

• Температурный перепад.
  Чем выше температурная разница воздуха внутри помещения и снаружи, тем больше потребуется затратить электроэнергии, чтобы охладить внутреннюю среду.
• Скорость охлаждения.
  Чем сильнее нужно охладить воздушную среду, тем выше затраты электроэнергии.
• Функциональный режим.
  У каждого режима запрограммирован временной интервал, в течение которого он действует. При более долгом функционировании также потребляемая мощность возрастает.

Производительная мощность

Главная характеристика любого кондиционера – сила и скорость охлаждения. Она напрямую связана с объемом площади, охлаждаемым оборудованием. Можно воспользоваться упрощенной схемой расчета нужной мощности: для 10 м² достаточно 1 кВт производительной силы. При этом необходимо учитывать особенности помещения, где установлено климат-устройство:

• Теплоприток через окна. Следует учесть площадь оконного проема, ориентацию по сторонам света и прибавить к общему параметру энергопотребления климат-системы:

1. 30 Вт/м³, если окна выходят на север;
2. 35 Вт/м³ — средняя освещенность;
3. 40 Вт/м³ — южная сторона.

• Количество используемой в помещении техники, выделящей тепло. Это – еще плюс 300-400 Вт.
• Теплоприток от проживающих людей. Учитывая каждого человека нужно прибавить еще 120-130 Вт.

Необходимую производительность устройства можно просчитать, только учитывая все вышеперечисленные факторы. Эти подсчеты будут приблизительными. Для более точного вычисления можно обратиться к специалистам.

Параметры, меняющие производительность кондиционеров

Бытовые кондиционеры непосредственно взаимодействуют с окружающей средой, это может изменить параметры производительности. Наиболее частые факторы влияния на силу охлаждения:

• Площадь остекления. Производительность сплит-системы может меняться в зависимости от интенсивности освещения, стороны света, площади оконных проемов. Чем больше притока солнечного света (и тепла), тем меньше медленнее он охладит воздух.
• Верхние этажи. Здесь также определяющий критерий – дополнительный приток тепловой энергии – от нагретой крыши здания.
• Приточный воздух. Поступающий при проветривании воздух может быть очень теплым. Поэтому производители не рекомендуют открывать окна во время работы климатической техники, это может сбивать его программу, давать дополнительную нагрузку для системы.
• Температура воздуха. Охлаждающая способность сплит-системы определяется нормами. Если один из показателей этих норм повышается (например, увеличилась температура снаружи), производительности техники может не хватить для эффективной работы.

Энергоэффективность и экономичность

Энергоэффективность климатических устройств определяют соотношением собственной производительной мощности и мощности, какую они потребляют от электросети. Чем выше этот показатель, тем более экономичным является оборудование. В соответствии с этими показателями сплит-системы ранжируются по классам энергоэффективности от А до G (всего их семь). Климат-системы премиум-класса, а также некоторые модели среднего сегмента относятся к А-классу энергопотребления. Они работают более экономично, эффективно по сравнению с устройствами других производителей.

Бытовое климатическое оборудование характеризуются мощностью охлаждения и энергопотребления. Это разные, но взаимосвязанные параметры, определяющие степень эффективности функционирования сплит-устройства.

Друзья! Еще интересные материалы:

Основные правила установки кондиционера
Алгоритм антибактериальной обработки кондиционера

Мощность, потребляемая кондиционером, примерно в три раза меньше мощности охлаждения.

Потребляемую кондиционером мощность порой путают с мощностью охлаждения. В действительности потребляемая мощность примерно в три раза меньше мощности охлаждения, то есть модель на 2,5 кВт потребляет около 800 Вт — меньше утюга или чайника. Поэтому бытовые кондиционеры с мощностью охлаждения до 4 кВт можно включать в обычную розетку не опасаясь выбитых пробок. Никакого парадокса здесь нет, ведь кондиционер является холодильной машиной, которая не «производит» холод, а «забирает» его у наружного воздуха и переносит в помещение.

Энергоэффективность кондиционера, коэффициенты EER и COP

Энергоэффективность кондиционера определяется тем, во сколько раз его мощность охлаждения выше потребляемой мощности. Коэффициент, равный отношению двух этих параметров называется EER (Energy Efficiency Ratio). Другой коэффициент — COP (Coefficient of Performance) показывает эффективность работы кондиционера в режиме обогрева и равен отношению мощности обогрева к потребляемой мощности. Значение коэффициента EER бытовых сплит-систем обычно лежит в диапазоне от 2,5 до 3,5 , а COP — от 2,8 до 4,0 (у современных инверторных моделей ERR и COP могут достигать 4,5-5,0). Можно заметить, что в среднем значение COP больше, чем EER. Это связано с тем, что в процессе работы компрессор нагревается и передает избыточное тепло фреону, поэтому кондиционеры выделяют тепла больше, чем холода. Этим фактом иногда пользуются производители, указывая в рекламе только коэффициент COP для подтверждения высокой энергоэффективности своих сплит-систем.

Чтобы покупателям было легче сравнивать энергоэффективность разных моделей, для кондиционеров, как и для остальной бытовой техники, была введена шкала энергоэффективности, состоящая из семи категорий, обозначаемых буквами от A (лучшей) до G (худшей). Кондиционеры категории G имеют COP < 2,4 и EER < 2,2, а категории A — COP > 3,6 и EER > 3,2.

Сезонные коэффициенты SEER и SCOP

Параметры кондиционера для расчета EER и COP измеряются при строго определенных условиях в соответствии со стандартом ISO 5151 (кондиционер работает на максимальной мощности, температура наружного воздуха +35°С в режиме охлаждении или +7°С в режиме обогрева). В реальных же условиях энергоэффективность кондиционера обычно ниже. Чтобы потребители могли оценить фактическое энергопотребление кондиционера и сравнить по этому параметру разные модели, были введены сезонные коэффициенты SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) и SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). Для расчета этих коэффициентов определяется количество холода или тепла, выработанного кондиционером за один сезон, которое делится на потребленную за этот же период электроэнергию. Для более точного учета зависимости энергоэффективности от температуры наружного воздуха коэффициент SCOP рассчитывают отдельно для разных климатических зон. С 2013 года на европейском рынке введен новый тип стикеров, наклеиваемых на кондиционеры. На них вместо EER и COP указывается сезонные коэффициенты, причем SCOP может указываться для трех европейских климатических зон (обязательным пока является его указание только для средней зоны, которая привязана к климату Страсбурга). На основе сезонных коэффициентов разработана новая шкала энергоэффективности кондиционеров от D (SEER < 3,6; SCOP<2,5) до A+++ (SEER > 8,5; SCOP>5,1). Подробнее об этих нововведениях рассказывается в брошюре (выдержка из каталога Mitsubishi Electric).

Вы, наверно, уже обратили внимание, что значения сезонных коэффициентов SEER и SCOP больше традиционных EER и COP, хотя должно быть наоборот. Дело в том, что сезонные коэффициенты стали впервые применяться в США, где для обозначения мощности охлаждения используются не традиционный кВт, а БТЕ/час. Поэтому при определении сезонных коэффициентов количество холода или тепла измеряют в БТЕ/час, а вот потребленную энергию — в привычных Ваттах. Поскольку 1 Вт ≈ 3,41 БТЕ/час, то значения сезонных коэффициентов оказались примерно в 3,4 раза выше значений, которые мы получили бы при измерении мощности охлаждения в Ваттах, как это делается при расчете EER и COP. Также можно заметить, что SEER > SCOP (у EER и COP было обратное соотношение). Это связано с тем, что в реальных условиях SCOP измеряется в холодное время года, а при низких температурах наружного воздуха энергоэффективность кондиционера заметным образом снижается.

Сколько придется платить за электроэнергию?

При расчете сезонных коэффициентов определяется еще один очень важный для потребителя параметр, значение которого также указывается на стикере. Это суммарное количество электроэнергии, потребляемое кондиционером за год (отдельно для режимов охлаждения и обогрева) — kWh/annum . Если это число умножить на стоимость кВт·ч, то мы получим годовую стоимость потребляемой кондиционером электроэнергии. Нужно только учитывать, что методика расчета предполагает по европейски экономное охлаждение: температура воздуха внутри помещения устанавливается на уровне +26,7°С (ARI Standart 210/240). Поэтому на практике энергопотребление, скорее всего, будет больше указанного на стикере. Вы также можете оценить стоимость потребляемой за сезон электроэнергии при различной погоде с помощью .

Что такое инверторный кондиционер?

Пожалуй, наиболее важным отличием одних моделей сплит-систем от других является наличие или отсутствие инвертора — электронного модуля, расположенного в наружном блоке, который позволяет плавно изменять частоту вращения компрессора. Посмотрим, чем же отличаются инверторные кондиционеры от обычных моделей с практической точки зрения.

Случай из практики: заказчик (назовем его Василий) жалуется, что когда он выставляет на пульте 22°С ему холодно, а при 23°С — жарко, и просит найти ему кондиционер, в котором можно задать температуру 22,5°С. На самом же деле происходит следующее: когда задана температура 22°С, кондиционер начинает охлаждать помещение до 20-21°С. По мере падения температуры в помещении температура воздушного потока на выходе кондиционера также падает, и в какой-то момент Василий замерзает, после чего увеличивает температуру до 23°С. Если в этот момент в помещении уже около 23°С, то компрессор отключится и из кондиционера начнет дуть теплый воздух. Василию станет жарко и он уменьшит температуру на 1°С, компрессор включится и Василий замерзнет.

Любой правильно подобранный кондиционер может поддерживать температуру внутри помещения на уровне 20-22°С при температуре наружного воздуха 30-35°С. Если на улице не слишком жарко, мощность кондиционера будет избыточной, однако изменить ее невозможно, ведь компрессор обычного (не инверторного) кондиционера имеет фиксированную мощность. В тоже время для точного поддержания заданной температуры кондиционер должен иметь переменную мощность охлаждения. Решается эта проблема просто. При включении кондиционера термодатчик постоянно контролирует температуру воздуха в помещении, и, когда она опускается на 1-2°С ниже заданного значения, компрессор отключается. Вентилятор внутреннего блока продолжает работать, поэтому отключение компрессора не заметно и проявляется только в постепенном повышении температуры. Когда она поднимается на 1-2°С выше заданного значения, компрессор включается и весь цикл повторяется. Недостатком этой технологии являются сильные колебания температуры внутри помещения, поскольку для более точного ее поддержания пришлось бы слишком часто включать и выключать компрессор, а это привело бы к его быстрому износу. Другой недостаток проявляется в том, что при включении компрессора из внутреннего блока начинает дуть очень холодный воздух — при прохождении через испаритель он охлаждается на 13-15°С. Если, например, текущая температура воздуха в помещении 24°С, то создаваемый кондиционером воздушный поток будет иметь температуру 9-11°С, независимо от того, какая температура выставлена на пульте управления. Находиться поблизости от потока такого холодного воздуха не только некомфортно, но и опасно для здоровья.

Устранить этот принципиальный недостаток удалось лишь в 1981 году, когда появились первые инверторные кондиционеры , имеющие переменную мощность охлаждения (нагрева). Блок инвертора в таких кондиционерах преобразует переменное напряжение питания в постоянное, что позволяет плавно изменять частоту оборотов компрессора, тем самым регулируя мощность кондиционера и перепад температур на входе и выходе внутреннего блока.

Если в комнате жарко, компрессор работает на повышенных оборотах, и кондиционер быстро охлаждает помещение до комфортного уровня. Однако затем компрессор не отключается, а снижает обороты, благодаря чему воздушный поток на выходе кондиционера становится лишь немного холоднее воздуха в помещении. Именно эта особенность инверторных моделей позволяет говорить о том, что они создают более комфортные условия и точнее поддерживают заданную температуру. Помимо этого, такие кондиционеры потребляют меньше электроэнергии (на 30-50%) и меньше шумят.

В каталогах для инверторных моделей обычно указывается не одно значение мощности, а диапазон, в котором она может изменяться. Чем этот диапазон шире, тем точнее кондиционер сможет поддерживать заданную температуру.

Возможность обогрева (кондиционеры «тепло - холод»)

Существуют кондиционеры, которые могут только охлаждать воздух, называемые только холод и кондиционеры с возможностью нагрева воздуха, называемые тепло - холод , тепловой насос , реверсивный кондиционер или просто «теплый » кондиционер. Модели с возможностью нагрева воздуха стоят на 10-15% дороже, но в межсезонье (осенью и весной) могут заменить обогреватель.

«Теплый» кондиционер выделяет тепла в 3-4 раза больше, чем потребляет электроэнергии, но при низких температурах наружного воздуха обычно работать не может.

Название тепловой насос дано не случайно. Оно показывает, что кондиционер нагревает воздух не электроспиралью или ТЭНом, как электрический обогреватель, а теплом, забираемым у наружного воздуха (происходит перекачка тепла с улицы в помещение). Таким образом, в режиме нагрева происходит тот же процесс, что и в режиме охлаждения, только наружный и внутренний блоки кондиционера как бы меняются местами. Соответственно в режиме обогрева, как и в режиме охлаждения, потребляемая мощность в 3-4 раза меньше мощности обогрева, то есть на 1 кВт потребляемой энергии кондиционер выделяет 3-4 кВт тепла.

Обратите внимание, что все кондиционеры с тепловым насосом могут эффективно работать только при положительных температурах наружного воздуха, поэтому греться с помощью кондиционера зимой проблематично (подробнее об этом написано ). Исключения составляют только специальные модели кондиционеров и тепловые насосы, рассчитанные на работу при низких температурах воздуха (например, серия Zubadan Mitsubishi Electric).

Уровень шума кондиционера

Самые тихие внутренние и наружные блоки у инверторных кондиционеров верхней ценовой группы.

Если вы планируете установить кондиционер в спальне или же рядом с наружным блоком расположено окно нервных соседей, то мы рекомендуем обратить внимание на уровень шума приобретаемого кондиционера. Уровень шума измеряется в децибелах (дБ) — относительной единице, показывающей во сколько раз один звук громче другого. За 0 дБ принят порог слышимости (заметим, что при этом звуки с уровнем менее 20 дБ фактически не слышны). Уровень шепота — 25-30 дБ, шум в офисном помещении, как и громкость обычного разговора, соответствует 35-45 дБ, а шум оживленной улицы или громкого разговора — 50-70 дБ.

У большинства бытовых кондиционеров уровень шума внутреннего блока лежит в диапазоне 22-35 дБ, наружного блока — 38-54 дБ. Можно заметить, что шум работающего внутреннего блока не превышает уровень шума офисного помещения. Поэтому обращать внимание на этот параметр имеет смысл, если вы планируете установить кондиционер в тихом помещении (спальня, личный кабинет и т. д.).

Казалось бы, теперь достаточно выбрать кондиционер с самым низким уровнем шума и комфорт гарантирован. Но не все так просто: может оказаться, что кондиционер с уровнем шума в 24 дБ на практике будет работать громче, чем кондиционер с уровнем в 26 дБ. Причем никакого обмана здесь нет, и все измерения производились правильно. Причин этому может быть несколько:

• Во-первых, разные производители могут использовать разные методики измерения шума, что заметным образом влияет на полученные результаты. Например, расстояние до измерительного микрофона по разным стандартам может составлять от одного до трех метров.
• Во-вторых, кондиционер может работать в нескольких режимах, и каждый режим имеет свой уровень шума. Поскольку основным источником шума внутреннего блока является поток воздуха, проходящий через систему радиатор-вентилятор-распределительные жалюзи, то производителям выгодно измерять уровень шума на самой низкой скорости вентилятора, да еще и делать минимальную скорость как можно ниже. Проблема в том, что в жаркую погоду кондиционер, работающий на минимальной скорости, не сможет поддерживать комфортную температуру и автоматически увеличит скорость вентилятора. В описании кондиционера, как правило, приводится уровень шума для всех режимов работы вентилятора или хотя бы значения для минимальной и максимальной скоростей. Типичный уровень шума внутреннего блока кондиционера премиум-класса составляет 23-29-32 дБ для трехскоростного вентилятора. В рекламном же буклете может быть приведено только одно значение — 23 дБ.
• В-третьих, кондиционеры могут являться источником не только монотонного шума, создаваемого воздушным потоком, но и некоторых других звуков: потрескиваний, шипения, бульканья, щелчков. Обычно эти шумы заметны только в полной тишине, однако они могут мешать спокойному сну, поскольку даже тихие, но внезапно возникающие звуки раздражают гораздо сильнее, чем монотонный шум. Эти звуки имеют разную природу. Потрескивания возникают при расширении и сжатии деталей пластикового корпуса, вызванном изменением его температуры. Булькать и шипеть может фреон при включении и выключении компрессора. А щелчки возникают при переключении реле, управляющих работой вентилятора, компрессора и других узлов кондиционера. Из всех этих шумов наибольший дискомфорт доставляет потрескивание корпуса. Распознать «трескучий» внутренний блок можно по дешевому пластику, который по внешнему виду и на ощупь отличается от пластика, из которого изготовлены кондиционеры премиум-класса. При надавливании на такой корпус он начинает заметно скрипеть. Инверторные кондиционеры издают меньше шумов, поскольку в них не происходит скачкообразных изменений температуры, связанных с периодическим включением и выключением компрессора.

С шумом от наружного блока тоже могут возникнуть проблемы. При закрытых окнах, а иначе эксплуатировать кондиционер не рекомендуется, шум наружного блока практически не слышен. Но этот шум хорошо слышен вашим соседям, если у них самих не установлен кондиционер и все окна открыты. Хотя шум наружного блока исправного бытового кондиционера никогда не превышает разрешенного для жилой зоны уровня, этот шум все-таки может сильно мешать жильцам, особенно ночью. Заметим, что разница в уровне шума наружных блоков кондиционеров верхней и нижней ценовой группы существенно выше разницы в уровне шума внутренних блоков. У некоторых сплит-систем премиум-класса есть даже функция «Малошумный наружный блок», при включении которой уровень шума наружного блока снижается.

Возможность вентиляции (притока свежего воздуха)

Бытовые сплит-системы не могут подавать в помещение свежий воздух. Для этого необходима отдельная система вентиляции.

Существует заблуждение, что любой кондиционер может не только охлаждать, но и вентилировать воздух в помещении. Однако в полной мере функция подачи свежего воздуха может быть реализована только у . Обычные настенные сплит-системы могут только охлаждать или нагревать воздух внутри помещения, а режим «вентиляции», о котором написано в инструкции к кондиционеру означает, что в этом режиме работает только вентилятор внутреннего блока, без включения компрессора.

Необходимо отметить, что в последнее время появилось несколько моделей бытовых сплит-систем с функцией подачи свежего воздуха (например, серия Ururu-Sarara Daikin, подача до 32 м³/ч), однако их производительность невелика, а стоимость сравнима со стоимостью приточной установки, позволяющей создать полноценную систему вентиляции воздуха.

Основные потребительские функции кондиционера

Для управления всеми современными кондиционерами используется инфракрасный пульт с жидкокристаллическим дисплеем, позволяющий устанавливать режим работы сплит-системы, желаемую температуру воздуха, программировать таймер на включение / выключение кондиционера и т.п. Как правило, по количеству функций кондиционеры эконом-класса мало отличаются от моделей верхней ценовой категории. Причина такой унификации в том, что для реализации дополнительных возможностей не требуется изменять или усложнять конструкцию кондиционера, достаточно только перепрограммировать микроконтроллер, управляющий работой кондиционера и добавить кнопки на пульт ДУ.

Благодаря этому производители могут без особых затрат добавлять в кондиционеры новые режимы работы или дополнительные функции и успешно строить на их основе свои рекламные кампании. В результате с точки зрения потребительских возможностей, разница между кондиционерами различных ценовых групп часто отсутствует. Реже встречаются функции, которые действительно приводят к удорожанию кондиционера, поскольку их реализация требует изменения его конструкции. Например, встроенный датчик движения позволяет экономить электроэнергию, а датчик температуры в пульте управления позволяет поддерживать заданную температуру не в районе внутреннего блока, а там где находится пульт. Насколько эти функции необходимы и стоит ли ради них переплачивать за кондиционер решать вам.

Основные режимы и функции кондиционеров:

Системы защиты кондиционера

В большинстве кондиционеров эконом-класса отсутствуют системы защиты от неправильной эксплуатации.

Если потребительские функции у всех кондиционеров одинаковы, то функции защиты от неправильной эксплуатации или неблагоприятных внешних условий, напротив, существенно отличаются. Полноценная система контроля и управления кондиционером предполагает установку большого количества датчиков и дополнительных устройств во внешнем и внутреннем блоках, что увеличивает стоимость оборудования на 20–30%. В тоже время, эффектно прорекламировать, скажем, наличие реле низкого давления, не получится и, соответственно, не получится получить быструю отдачу от вложенных денег. Поэтому в бюджетных кондиционерах системы контроля и защиты практически отсутствуют. Даже в первой группе многие кондиционеры имеют лишь частичную защиту от неправильной эксплуатации.

Основные системы контроля и защиты:

• Рестарт . Эта функция позволяет кондиционеру включаться после перебоев с электропитанием. Причем кондиционер включится в тот же режим, в котором работал перед сбоем. Эта простейшая функция реализуется на микропрограммном уровне и поэтому присутствует почти во всех кондиционерах.
• Контроль за состоянием фильтров . Если фильтры внутреннего блока кондиционера не чистить, то за несколько месяцев на них нарастет такой слой пыли, что производительность кондиционера уменьшится в несколько раз. В результате нарушится нормальная работа холодильной системы и на вход компрессора вместо газообразного будет поступать жидкий фреон, что с большой вероятностью приведет к заклиниванию компрессора. Но даже если компрессор и не выйдет из строя, то со временем пыль налипнет на пластинах радиатора внутреннего блока, попадет в дренажную систему и внутренний блок придется везти в сервисный центр. То есть последствия эксплуатации кондиционера с грязными фильтрами могут быть самыми серьезными. Для защиты от этих последствий в кондиционер встраивают систему контроля чистоты фильтров — при загрязнении фильтров загорается соответствующий индикатор.
• Контроль утечки фреона . В любой сплит-системе количество фреона со временем уменьшается из-за нормируемой утечки. Для человека это не опасно, поскольку фреон — инертный газ, но кондиционер без дозаправки может «прожить» только 2–3 года. Дело в том, что компрессор кондиционера охлаждается фреоном и при его недостатке может перегреться и выйти из строя. Раньше для отключения компрессора при недостатке фреона использовали реле низкого давления — при понижении давления в системе это реле отключало компрессор. Сейчас большинство производителей переходит на электронные системы контроля, которые измеряют температуру в ключевых точках системы и/или ток компрессора и на основании этих данных вычисляются все рабочие параметры холодильной системы, в том числе и давление фреона.
• Защита по току . По току компрессора можно определить целый ряд неисправностей холодильной системы. Пониженный ток говорит о том, что компрессор работает без нагрузки — значит вытек фреон. Повышенный ток сигнализирует о том, что на вход компрессора поступает не газообразный, а жидкий фреон, что может быть вызвано либо слишком низкой температурой наружного воздуха, либо грязными фильтрами внутреннего блока. Таким образом, датчик тока компрессора позволяет существенно повысить надежность кондиционера.
• Автоматическая разморозка . При температуре наружного воздуха ниже +5°С внешний блок кондиционера может покрыться слоем инея или льда, что приведет к ухудшению теплообмена, а иногда даже к поломке вентилятора от удара лопастей о лед. Чтобы этого не происходило, система управления кондиционера следит за условиями его работы и, если возникает риск обледенения, периодически включает систему авторазморозки (кондиционер работает 5–10 минут в режиме охлаждения без включения вентилятора внутреннего блока, при этом теплообменник наружного блока нагревается и оттаивает).
• Защита от низких температур . Включать неадаптированный кондиционер при отрицательных температурах наружного воздуха категорически не рекомендуется. Для предотвращения поломки, некоторые модели кондиционеров автоматически отключаются, если температура на улице опустилась ниже определенной отметки (обычно минус 5–10°С).

  Разумеется, перечисленными системами защита кондиционера не ограничивается, но мы рассмотрели те системы, наличие которых очень желательно для того, чтобы кондиционер заботился о вас, а не вы о кондиционере.

Тип фреона

Фреон — это хладагент, то есть вещество, которое переносит тепло из внутреннего блока сплит-системы в наружный (подробнее об этом процессе написано в разделе ). Фреоны (другое их название — хлорфторуглероды) представляет собой смесь метана и этана, в которых атомы водорода замещаются атомами фтора и хлора. Все хладагенты, используемые в бытовых приборах, являются негорючими и безвредными для людей веществами. Существует несколько типов фреона, отличающихся химическими формулами и физическими свойствами. В кондиционерах и холодильниках чаще всего используются фреоны R-12, R-22, R-134a, R-407C , R-410A и некоторые другие.

Раньше практически все бытовые кондиционеры, поставлявшиеся с Россию, работали на фреоне R-22, который отличался низкой ценой (5$ за 1 кг) и был прост в использовании. Однако в 2000–2003 годах в большинстве европейских стран вступило в силу законодательство, ограничивающее применение фреона R-22. Вызвано это было тем, что многие фреоны, в том числе и R-22 разрушают озоновый слой. Для измерения «вредности» фреонов была введена шкала, в которой за единицу был принят озоноразрушающий потенциал фреона R-13, на котором работает большинство старых холодильников. Потенциал фреона R-22 равен 0.05, а новых озонобезопасных фреонов R-407C и R-410A — нулю. Поэтому к 2003 году большинство производителей, ориентированных на европейский рынок были вынуждены перейти на выпуск кондиционеров, использующих озонобезопасные фреоны R-407C и R-410A.

Для потребителей такой переход означал повышение как стоимости оборудования, так и расценок на монтажные и сервисные работы. Вызвано это было тем, что новые фреоны по своим свойствам отличаются от привычного R-22:

• Новые фреоны имеют более высокое давление конденсации — до 26 атмосфер против 16 атмосфер у фреона R-22, то есть все элементы холодильного контура кондиционера должны быть более прочными, а значит и более дорогими.
• Озонобезопасные фреоны являются не однородными, то есть они состоят из смеси нескольких простых фреонов. Например, R-407C состоит из трех компонентов — R-32, R-134a и R-125. Это приводит к тому, что даже при незначительной утечке из фреона сначала испаряются более легкие компоненты, изменяя его состав и физические свойства. После этого приходится сливать весь ставший некондиционным фреон и заново заправлять кондиционер. В этом отношении фреон R-410A является более предпочтительным, поскольку он является условно изотропным, то есть все его компоненты испаряются примерно с одинаковой скоростью и при незначительной утечке кондиционер можно просто дозаправить.
• Компрессорное масло, которое циркулирует в холодильном контуре вместе с фреоном, должно быть не минеральным, как в случае с фреоном R-22, а полиэфирным. Такое масло обладает одним существенным недостатком — высокой гигроскопичностью, то есть оно быстро впитывает влагу из атмосферного воздуха. А вода, попавшая в холодильный контур приводит к коррозии его элементов и изменению свойств фреона, поэтому работать с таким маслом сложнее.
• И самое главное — стоимость новых фреонов составляет 30–35$ за 1 кг, что в 6-7 раз дороже фреона R-22.

С 2013 года был запрещен ввоз на территорию Таможенного союза (а значит и в Россию) не только фреона R-22 , но и продукции, в которой он содержится. Поэтому сейчас практически невозможно купить кондиционер на фреоне R-22 .

Расстояние между наружным и внутренним блоками кондиционера

Межблочное расстояние имеет большое значение, как для стоимости установки кондиционера, так и для его срока службы. Это расстояние определяется длиной межблочных коммуникаций — медных труб и кабеля. В стандартную установку обычно включают 5-и метровую трассу — в большинстве случаев этого вполне достаточно. В принципе, максимальная длина трассы для бытовых кондиционеров составляет 15–20 метров (зависит от модели сплит-системы), однако использовать трассу такой длины не рекомендуется по ряду причин. Во-первых, существенно возрастает стоимость установки кондиционера — на 500–700 рублей за каждый дополнительный метр коммуникаций, а если требуется штробление стены, то общая стоимость каждого дополнительного метра может возрасти до 1200–1800 рублей. Во-вторых, при увеличении длины трассы падает мощность кондиционера и возрастает нагрузка на компрессор. При размещении блоков сплит-системы необходимо также учитывать ограничения на перепад высот между внутренним и наружным блоком (обычно 7–10 метров).

Как ни странно, но слишком короткая трасса также может привести к проблемам. Фреоновые трубы, соединяющие внутренний и наружный блоки сплит-системы являются элементом холодильного контура, поэтому любое отклонение длины коммуникаций от расчетных 5 метров приведет к изменению параметров холодильного цикла. Даже если блоки сплит-системы расположены всего в 1 метре друг от друга, длина трассы должна составлять около 5 метров (ее излишек сворачивается в кольцо, которое прячется за наружным блоком). Заметим, что бюджетные кондиционеры более чувствительны к отклонению длины трассы от оптимального значения, поскольку имеют упрощенную систему контроля и управления.

Если же длина трассы превышает 15–20 метров то придется использовать не бытовой, а полупромышленный кондиционер. Например, полупромышленная серия настенных сплит-систем FDKN Mitsubishi Heavy рассчитана на длину трассы до 30 метров с перепадом высот до 20 метров. А мультизональные позволяют разносить блоки на 150 метров с 50-и метровым перепадом высот.

Влияние температуры на работу кондиционера

На эффективность работы кондиционера большое влияние оказывает температура наружного воздуха. Для каждой модели в документации указывается допустимый рабочий диапазон температур:

• Для режима охлаждения нижняя граница находится в промежутке от -5°С до +18°С для различных моделей, верхняя — на отметке около +43°С.
• Для режима обогрева нижняя граница находится в промежутке от -5°С до +5°С для различных моделей, верхняя — на отметке около +21°С.

Существенный разброс в нижней температурной границе объясняется тем, что для обеспечения нормальной работы кондиционера в широком диапазоне температур требуется установка дополнительных датчиков и усложнение схемы кондиционера, а это увеличивает его стоимость. Если вы планируете включать кондиционер на охлаждение при температуре наружного воздуха ниже +15°С, то советуем обратить внимание на рабочий диапазон выбранной модели. Рабочий диапазон температур всегда указывается в технических каталогах или в инструкции пользователя. Эксплуатация кондиционера при температуре ниже допустимой приводит к нестабильной работе и обмораживанию радиатора внутреннего блока, в результате чего с кондиционера может капать вода.

Разница между кондиционерами первой и третьей группы проявляется в рабочем диапазоне температур наружного воздуха — стабильная работа при температуре от -5°С до +40°С возможна только при наличии высококачественной и дорогой системы управления. Большинство кондиционеров не предназначены для работы при температуре наружного воздуха ниже -5°С.

Если же температура наружного воздуха опустилась ниже -5°С, то включать кондиционер категорически не рекомендуется. При низких температурах изменяются физические свойства фреона и компрессорного масла. В результате, при старте, холодный компрессор может заклинить и его придется менять. Но даже в случае успешного пуска износ компрессора будет существенно выше допустимого. Поэтому эксплуатация кондиционера в зимний период неминуемо приведет к выходу из строя компрессора в течение 2–3 лет. Кроме этого, при отрицательных температурах замерзает сливное отверстие дренажного шланга и при работе на охлаждение весь конденсат начинает течь в помещение.

Однако не все так плохо. У многих производителей существуют кондиционеры адаптированные к условиям зимней работы. О том, чем эти сплит-системы отличаются от своих неадаптированных собратьев — в следующем параграфе.

Дополнительные устройства

Всесезонный блок

Всесезонный блок позволяет кондиционеру работать при температуре наружного воздуха до минус 20-30°С, но при этом стоимость кондиционера увеличивается на 3-4 тысячи рублей.

Чтобы кондиционер мог работать и зимой, в него встраивают дополнительное устройство — всесезонный блок или зимний комплект , который осуществляет подогрев дренажа и картера компрессора, а также управляет работой вентилятора наружного блока. В этом случае кондиционер может работать при низких температурах наружного воздуха (обычно до -15°С — -30°С). Необходимо учитывать, что даже у адаптированного кондиционера при понижении температуры уменьшается КПД и мощность охлаждения / обогрева. При -20°С КПД кондиционера падает примерно в три раза по сравнению с номинальным значением. Поэтому зимой для обогрева лучше использовать обогреватели , которые к тому же раз в десять дешевле кондиционера. Использовать же для обогрева неадаптированный кондиционер можно только в межсезонье — осенью и весной, когда отопление еще не включили или уже выключили.

Кондиционер с зимним комплектом может оказаться полезным в двух случаях. Во-первых, для повышения надежности кондиционера. В этом случае адаптировать можно практически любую сплит-систему. Адаптация позволит включать кондиционер в любое время года, не опасаясь луж на полу и выхода из строя компрессора. Во-вторых, «зимний кондиционер» будет просто необходим в помещениях с большим количеством тепловыделяющей техники, например в серверных, для охлаждения не только в летнее, но и в зимнее время. Поскольку в холодном наружном воздухе содержится мало влаги, то охлаждение такого помещения «форточным» методом снижает влажность воздуха до 20–30% (при оптимальном значении 55%), что негативно влияет не только на людей, но и на сложное электронное оборудование. Поэтому обычно для кондиционирования серверной используют адаптированный кондиционер, хотя из сооображений экономии можно применять и систему фрикулинга (freecooling) . В качестве кондиционера для серверной лучше всего подойдет модель с заводской адаптацией первой группы надежности.

Дренажная помпа

В процессе работы любого кондиционера на поверхности испарителя (радиатора внутреннего блока) образуется вода. Она конденсируется при охлаждении проходящего через испаритель воздуха и стекает в поддон, расположенный под испарителем. Из поддона вода по дренажному шлангу удаляется из кондиционера. Обычно дренажный шланг через отверстие в наружной стене выводят на улицу, реже слив выводят в канализацию. В любом случае сливное отверстие дренажа должно быть ниже уровня поддона, чтобы вода под действием силы тяжести могла свободно вытекать из кондиционера.

Однако, бывают случаи, когда слив дренажа приходится располагать выше уровня поддона, например, при установке кондиционера в подвале. В такой ситуации необходимо использовать дренажную помпу, которая сможет поднять воду на определенную высоту. Конструктивно помпа выполняется в виде небольшого прямоугольного блока, в котором расположен насос и миниатюрный резервуар с датчиком воды. При заполнении резервуара водой датчик включает насос, вода откачивается, после чего насос выключается и цикл повторяется снова.

Компактные помпы для бытовых сплит-систем можно разместить за кондиционером (в нише для фреоновых трубок) или в коробе возле внутреннего блока (некоторые модели помп комплектуются специально подобранным по размеру декоративным коробом). Более мощные (высокопроизводительные или высоконапорные) помпы слишком велики для того, чтобы их можно было скрыть за кондиционером, поэтому они обычно имеют декоративный корпус, позволяющий разместить их возле внутреннего блока.

Необходимо учитывать, что использование помпы приводит к заметному увеличению уровня шума.

Защитный козырек

Металлический защитный козырек устанавливается над наружным блоком и защищает его от падающих сосулек, снега при чистке крыши и предметов, которые жильцы верхних этажей могут выкинуть в окно.

Расстояние между блоком кондиционера и козырьком должно быть не менее 10-15 сантиметров: эта зона деформации козырька позволит спасти кондиционер при падении сверху тяжелого предмета. Это значит, что в случае установки наружного блока под окном, верхний край блока должен располагаться на 20-25 сантиметров ниже подоконника, иначе козырек будет негде закрепить. Для того чтобы установить наружный блок на таком уровне, скорее всего, придется воспользоваться услугами промышленного альпиниста. По этой же причине правильно установить козырек над уже смонтированным блоком без его демонтажа / монтажа чаще всего невозможно.

Защитный короб (решетка)

Защитный короб или решетка устанавливается для защиты наружного блока от вандализма или кражи. Этот короб представляет собой прямоугольный каркас, обтянутый металлической крупноячеистой сеткой и закрывающий наружный блок со всех сторон, кроме нижней (доступ снизу необходим для сервисного обслуживания). Такую защиту используют в тех случаях, когда наружный блок установлен в легко доступном месте — на небольшой высоте, на крыше дома и т.п.

Верхняя часть короба обычно выполняется из листового металла, поэтому короб также защищает кондиционер от падения тяжелых предметов, то есть выполняет функцию защитного козырька.

Экран для внутреннего блока

Поток воздуха от внутреннего блока не всегда удается направить параллельно полу, обычно он направлен под небольшим углом вниз. Если рядом с кондиционером находится рабочее место, поток холодного воздуха может попадать на человека. Чтобы этого не происходило под внутренним блоком можно установить прозрачный (чтобы не нарушал интерьер помещения) экран-отражатель, который будет отклонять поток вверх к потолку для равномерного распределения холодного воздуха по помещению.

Существуют экраны, не требующие монтажа: они крепятся непосредственно к внутреннему блоку с помощью прозрачных пластиковых кронштейнов и двухстороннего скотча.

Какой кондиционер выбрать?

• Мощность кондиционера определяется на основании расчета и не зависит от наших желаний и предпочтений. Попытка сэкономить и купить кондиционер меньшей мощности может быть оправдана только при небольшом (10–15%) отклонении от расчетного значения.
• Выбрав кондиционер с возможностью нагрева воздуха, вы сможете греться осенью и весной, экономя при этом 65% электроэнергии. По статистике, «теплых» кондиционеров покупают в несколько раз больше, чем «холодных».
• Инверторный кондиционер экономит электроэнергию, более точно поддерживает заданную температуру и меньше шумит. В тоже время он существенно сложнее в производстве. Поэтому мы не советуем покупать инверторы «народных» марок. Лучше за эти же деньги купить обычный кондиционер первой или второй группы — он будет надежнее.
• Поскольку возможность вентиляции воздуха у бытовых кондиционеров отсутствует, то для создания комфортных условий в кондиционируемых помещениях необходима система приточной вентиляции. Иначе придется периодически открывать окно для проветривания помещения.
• Потребительские функции всех кондиционеров примерно одинаковы, поэтому при выборе кондиционера лучше обращать внимание на его надежность и наличие систем защиты от неправильной эксплуатации и неблагоприятных внешних условий.
• Современные бытовые кондиционеры имеют достаточно низкий уровень шума, чтобы в большинстве случаев не обращать на этот параметр внимание. Если же вам все-таки необходим самый тихий кондиционер — выбирайте известный японский бренд (Daikin, Mitsubishi, Fujitsu, Panasonic). В этом случае вам будет гарантирован минимальный уровень шума как внутреннего, так и наружного блока.
• Ограничения по температурному диапазону наружного воздуха, присущие всем недорогим кондиционерам, в бытовых условиях не играют большой роли, поскольку в режиме охлаждения кондиционер используют только если температура за окном превышает 20°С. Если же вам нужна стабильная работа кондиционера в широком диапазоне температур, то лучше выбрать модель, специально адаптированную к зимним условиям.
• При планировке размещения блоков сплит-системы постарайтесь минимизировать длину межблочных коммуникаций. В типовом варианте установки кондиционера (наружный блок под окном, внутренний — недалеко от окна) длина трассы не превышает 5 метров. Если же длина трассы будет более 7 метров, то желательно не использовать «бюджетные» кондиционеры (LG, Samsung, Midea и аналогичные).

В последние годы, когда синоптики чуть ли не каждый год возвещают очередной исторический максимум температуры, кондиционер – настоящий спаситель от летнего зноя. Чтобы не изнывать летом от нестерпимой жары, необходимо озаботиться покупкой кондиционера заранее. Для того чтобы это полезное устройство служило вам максимально эффективно, необходимо выполнить ряд условий, одно из которых – правильный расчет мощности кондиционера.

Принцип работы

Название «кондиционер» происходит от английского «condition» - условие, кондиция. То есть кондиционером называется устройство, предназначенное для поддержания в пределах заданных значений различных кондиций внутреннего воздуха помещения, создания управляемого микроклимата, а вовсе не для охлаждения, как принято считать. Так первые действующие кондиционеры были предназначены для борьбы с чрезмерной влажностью в печатных цехах типографий, где высокая влажность отрицательно сказывается на качестве печати.

Однако в наше время название «кондиционер» прочно закрепилось за прибором, чье действие основано на процессах, сопровождающих изменение агрегатного состояния жидкости-хладагента. Поэтому ионизаторы или увлажнители воздуха не называют кондиционерами, хоть они и являются таковыми, по сути. В приборах, которые принято называть кондиционерами, происходит непрерывный перенос тепла из внутреннего пространства помещения в окружающее пространство, или, в случае необходимости, наоборот. Каким образом это происходит?

Как устроен кондиционер

Перенос тепла происходит с помощью теплоносителя, в роли которого в разное время использовались различные вещества, в первых кондиционерах теплоносителем служил аммиак. В настоящее время в качестве теплоносителя для кондиционеров применяется фреон. Для «захвата» и отдачи тепла используются свойства фазового перехода, то есть перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое.

С этим свойством фазового перехода каждый имел возможность познакомиться во время летнего купания. Выходя из воды, человек испытывает холод, даже если столбик термометра переваливает через тридцатиградусную отметку. Почему? Потому что вода, испаряясь с поверхности тела (то есть, меняя свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное), активно отбирает тепло у окружающего пространства, в том числе поверхности тела. Автомобилисты знают, что контакт открытых участков тела с летучими жидкостями вроде бензина, растворителя или ацетона вызывает значительное ощущение холода, даже летом. Если же температура близка к нулю, контакт кожи с бензином может вызвать обморожение.

На этом же свойстве основан метод простого спасения от теплового удара – намочить любой кусок ткани и приложить к голове. Пока жидкость, пропитывающая ткань будет испаряться, голове ничего не грозит, ее будет охлаждать (то есть забирать тепло) процесс фазового перехода. Примерно так же работает и кондиционер, с той лишь поправкой, что испарять фреон в окружающее пространство было бы слишком расточительно. Испарение происходит внутри специального трубчатого контура, который так и называется – испаритель. Сам фреон при этом остается внутри контура, в окружающее пространство уходит только тепло.

Работа кондиционера происходит следующим образом:

1. Компрессор сжимает фреон до 15-20 атмосфер и выпускает в конденсатор.
2. На выходе из компрессора из-за резкого падения давления фреон тут же превращается в горячий пар.
3. В конденсаторе происходит переход фреона из газообразного состояния в жидкое (конденсация), сопровождаемая высвобождением большого количества тепла. Именно на этом этапе происходит отдача тепла, поэтому конденсатор должен находиться в контакте с наружным воздухом.
4. Жидкий фреон попадает в испаритель, где дальнейшее снижение давления приводит к переходу хладагента из жидкого состояния в газообразное (испарение), что сопровождается активным поглощением тепла. Испаритель должен находиться в контакте с воздухом охлаждаемого помещения.
5. Газообразный теплоноситель из испарителя поступает в компрессор, и цикл начинается снова.

Если нужно, чтобы кондиционер работал на нагрев, то четырехходовой клапан перенаправляет поток воздуха таким образом, чтобы теплый воздух попадал в помещение, а забор тепла осуществлялся снаружи. Разумеется, для этого необходимо, чтобы наружный воздух сам был достаточно теплым для обеспечения нагрева хладагента. Когда температура воздуха на улице приближается к нулю, то есть именно тогда. Когда обогрев становится, по-настоящему нужен, пользоваться кондиционером в этих целях становится невозможно. Поэтому кондиционеры никогда не применяют в качестве основного отопительного прибора, максимум – согреться в короткий период «межсезонья».

Какие бывают кондиционеры

Таково в двух словах общее устройство кондиционера . На практике кондиционер «обрастает» датчиками, системами электронного контроля и дистанционного управления, вентиляторами для нагнетания воздуха и фильтрами для его очистки, трубопроводами для циркуляции фреона и отвода излишнего конденсата и т.д. От конструкции и расположения этих частей зависит принадлежность кондиционера к тому или иному типу. Кондиционеры двух разных типов могут совершенно не походить друг на друга (например, промышленный кондиционер невозможно спутать с тем, что мы привыкли видеть в быту), но в основе всегда лежит циркуляция теплоносителя, который в процессе этой циркуляции меняет свое агрегатное состояние.

Принято считать кондиционер признаком нового времени, но на самом деле кондиционеры сопровождают нас довольно давно. Многие помнят, как окна еще советских контор и цехов «украшали» характерные ящики. Это и были оконные кондиционеры-моноблоки . Испаритель и конденсатор в таком приборе собраны в едином блоке. Подобные кондиционеры имели целый ряд недостатков, в том числе высокая шумность, снижение освещенности из-за затенения большой площади оконного проема и т.д. В силу этих причин оконные кондиционеры в быту использовались ограниченно.

Настоящую революцию в производстве кондиционеров произвело появление так называемых сплит-систем. Впервые кондиционер в виде сплит-системы выпустила японская компания Toshiba в 1961 году. Конструкторы компании догадались разделить кондиционер на две соединенные трубопроводами части – внутреннюю и наружную, убрав в последнюю наиболее шумные и громоздкие элементы конструкции. Внутреннюю часть, в свою очередь, стало возможным разместить в любом удобном месте помещения.

Итак, вы решили установить в квартире или офисе кондиционер. Так как кондиционер является довольно дорогостоящим устройством, к выбору конкретной модели следует отнестись со всей возможной серьезностью. Одним из самых важных параметров выбора является мощность кондиционера.

Как рассчитать мощность бытового кондиционера

Почему расчет мощности кондиционера так важен? Потому что кондиционер, обладающий мощностью, не соответствующий возложенным на него задачам, просто не сможет нормально выполнять свои функции. Конечно, можно устроить выбранному кондиционеру «ходовые испытания», но сани принято готовить летом, а кондиционер покупать – зимой или весной. Пока начнется настоящий зной, для борьбы с которым и приобретался кондиционер, все возможные сроки возврата товара могут давно истечь.

Прежде чем приступать к расчетам, нужно объяснить, о какой именно мощности идет речь, так как «мощность кондиционера» - слишком общее и расплывчатое понятие. Как уже было сказано выше, кондиционер нельзя использовать на обогрев при отрицательных температурах наружного воздуха, поэтому кондиционер у нас используют чаще всего для охлаждения, вот необходимую мощность охлаждения нам и нужно рассчитать.

Мощность охлаждения измеряется в киловаттах (кВт) и показывает, какое количество тепловой энергии кондиционер способен вывести из помещения. Понятие «мощность охлаждения» нужно отличать от потребляемой мощности. Потребляемая мощность – это количество электроэнергии, которое необходимо прибору для работы. Эта величина всегда меньше мощности охлаждения, так как расходуется не для непосредственного «производства» тепла, а только для его отвода. Отношение мощности охлаждения к потребляемой мощности называется энергоэффективностью (EER). Для бытовых кондиционеров величина энергоэффективности находится в пределах 2-4.

Для первоначальной «пристрелки» можно использовать упрощенную методику расчета, которая поможет примерно определиться с ценовой категорией (или общим количеством кондиционеров, если речь идет о больших помещениях). В первом приближении необходимая мощность кондиционера составляет 1 кВт на 10 квадратных метров площади помещения при высоте потолка 2,5-3м.

Почему речь идет о площади, а не об объеме, ведь кондиционер охлаждает воздух, который заполняет весь объем помещения? Все верно, но в быту принято оперировать площадью помещения, а не объемом. Вы ведь наверняка без затруднений вспомните площадь вашей квартиры, а ее объем сходу назовете? Вряд ли. К тому же, высота потолка квартиры или офиса, как правило, стандартна и равна тем самым 2,5-3м. Для грубого определения мощности такой точности вполне достаточно и высоту потолка можно считать константой.

Если помещение:

• находится на солнечной стороне;
• имеет панорамные окна;
• «населено» большим количеством оргтехники;
• наполнено людьми.

то на каждый из этих факторов добавляют дополнительно по 20 процентов необходимой мощности.

Более точный расчет мощности кондиционера есть смысл производить для нестандартных помещений или помещений большой площади, где даже небольшая погрешность может вылиться в закупку лишнего дорогостоящего прибора. В этом случае рассчитывают не мощность кондиционера, а так называемую мощность притока тепла помещения. Это величина, показывающая, какую величину тепла получает внутренний воздух помещения. Мощность кондиционера подбирается затем из стандартного ряда значений таким образом, что бы кондиционер мог отводить поступающее в помещение тепло. То есть мощность охлаждения должна быть не менее (но и не намного более) мощности притока тепла помещения.

Мощность притока тепла считают по формуле:

• Q – мощность притока тепла (кВт/1000)
• S – площадь помещения (м 2)
• h – высота потолка помещения (м)
• q – коэффициент освещенности помещения (кВт/м 3). Для помещения нормальной освещенности этот коэффициент равен 0,035.

Произведя расчет мощности кондиционера, к полученному значению добавляем по 0,1 кВт на каждого, находящегося в помещении человека, по 0,3 на каждую единицу техники (компьютер, телевизор и т.д.). Бытовой холодильник даст нам 0,5 кВт, а мощная холодильная витрина (если мы рассчитываем кондиционер для торговых помещений) – не менее 1,5-2 кВт.

Мощность кондиционера в кВт должна быть не меньше полученного значения Q. Однако нередко мощность кондиционеров иностранного производства указывается не в кВт, а цифрой 7, 9, 12, 18 или 24. У бытовых моделей чаще всего бывает 7 или 9, их так и называют – «семерка» или «девятка». Что означают эти числа?

Это мощность в тысячах BTUph (или BTU/h) - British Thermal Unit per hour (британская тепловая единица в час). Такое обозначение мощности встречается у кондиционеров, произведенных в странах, использующих британскую (футовую) систему мер, либо произведенных для продажи в этих странах. Тысяча BTUp примерно равна 0,3 кВт.

Пример расчета мощности

Итак, нам нужно рассчитать кондиционер для помещения площадью 30 м 2 , высота потолков 5м (специально берем нестандартное помещение, для которого не подходит «ускоренный» метод расчета), в котором постоянно находится пять человек и три компьютера. Освещенность нормальная. Считаем:

Q= 30*5*0.035+5*0.1+3*0.3=6.65 кВт

Для эффективного охлаждения данного помещения понадобится кондиционер (или несколько) суммарной мощностью охлаждения 6,65 кВт.

В случае необходимости переводим киловатты в BTUph:

Как видите, все предельно просто. Правильно рассчитав требуемую мощность, можно сделать использование кондиционера действительно эффективным.

Или, точнее, холодопроизводительность кондиционера. Количество тепла, которое кондиционер удаляет из помещения в единицу времени. Не следует путать мощность кондиционера с потребляемой электрической мощностью. Потребляемая - тратится на перенос определенного количества тепла из помещения на улицу. Холодопроизводительность кондиционера в среднем в 3 раза выше, чем потребляемая мощность. Никакого нарушения закона сохранения энергии здесь нет, потому что тепло из помещения кондиционер не поглощает, а переносит на улицу.

Этим, кстати, объясняется забавный факт, что кондиционер, работающий в режиме теплового насоса - очень эффективный обогреватель. На 1 кВт затраченной электрической мощности кондиционер создает мощность обогрева более 3 кВт. Еще более забавно, что теплопроизводительность кондиционера с реверсивным компрессором выше, чем его же холодопроизводительность. Тепло просто легче переносить из одного места в другое, чем холод.

Для указания номинальной мощности кондиционера традиционно применяется BTU - британская тепловая единица, равная 0.293 ватта. Номинальная мощность кондиционера часто кратна 1000 BTU. Кроме того, холодопроизводительность в BTU почти всегда обозначена в маркировке кондиционера. Так, например, кондиционер с номинальной мощностью охлаждения 9000 BTU имеет в маркировке цифры "9" или "09". Специалисты обычно называют его, соответственно, "девятка". Подробнее о модельных рядах кондиционеров и их номинальных мощностях мы расскажем далее.

• 1000 BTU = 293 Ватта = 0.293 кВт

Принципы расчета мощности кондиционера

Первый и главный фактор, который важен при расчете мощности кондиционера:

• Мощность кондиционера считается для уже охлажденного помещения, а не для жаркого

Это может прозвучать немного странно на первый взгляд, но объяснение очень простое.

• Есть жаркое помещение, кондиционер начал его охлаждать. Температуру на улице пока считаем постоянной (пик жары).
• По мере охлаждения воздуха внутри помещения возрастает теплоприток внутрь помещения. Откуда берется теплоприток и как он рассчитывается, мы расскажем далее. Важно, что большая часть теплопритока прямо пропорциональна разности наружной и внутренней температур (tн - tв)
• По мере охлаждения помещения кондиционеру становится все труднее удалять излишки тепла (теплоприток постоянно увеличивается), и постепенно наступает равновесие между притоком тепла в помещение и его удалением с помощью кондиционера.
• Необходимая мощность кондиционера, таким образом, равна по абсолютной величине теплопритоку в уже охлажденное помещение. Кондиционер при этом "справляется со своими прямыми обязанностями" - на улице жарко, а внутри помещения желанные 18С.
• Не следует путать необходимую мощность охлаждения кондиционера со скоростью охлаждения помещения (на сколько градусов жаркое помещение охлаждается за час). Это вещи разные. В любом случае, исходить из скорости охлаждения в расчетах мощности кондиционера нельзя, потому что мы не получим правильного ответа.
• Всегда следует подбирать кондиционер с мощностью, близкой к оптимальной . Слишком мощный кондиционер будет вынужден для поддержания комфортной температуры постоянно включаться и выключаться. А число циклов стоп/старт критически важно для времени жизни компрессора кондиционера (чем их меньше, тем лучше).
• При прочих равных нужно выбирать кондиционер с частотным преобразователем (инвертором) , потому что вместо включения/выключения компрессора используется плавное регулирование его мощности. Компрессор, подключенный к электрической сети (а она, как известно, имеет постоянную частоту), имеет только две градации мощности - включен и выключен. Дело в том, что регулирование частоты вращения - единственный приемлемый способ изменения мощности компрессора кондиционера.

Итак:

• Оптимальная мощность кондиционера равна по величине теплопритоку в уже охлажденное помещение в жаркий (и солнечный) день, при расчетном максимальном количестве людей в помещении, при активно используемой технике, и часто открываемых дверях.
• Номинальная мощность устанавливаемого кондиционера должна быть как можно ближе к оптимальной мощности
• Лучше выбирать кондиционер с инвертором , потому что он работает в более широком диапазоне мощностей и при очень низком количестве стоп/стартов компрессора.

Последовательность расчета мощности кондиционера:

• Считаем максимальный теплоприток в охлажденное помещение
• Оптимальная мощность равна по величине теплопритоку
• Из модельного ряда кондиционеров с дискретными номинальными мощностями выбираем тот, у которого мощность больше или равна оптимальной мощности

Приблизительный расчет мощности кондиционера

При приблизительном расчете мощности кондиционера следует руководствоваться следующими основными правилами:

1. На охлаждение 10 кв.м. площади требуется 1 кВт мощности охлаждения
2. Никогда не следует считать мощность кондиционера самостоятельно. Расчет теплопритоков должен производить специалист. Эта услуга у любой уважающей себя климатической фирмы бесплатна.

Именно так. Несмотря на то, что номинальная мощность кондиционера - значение дискретное (7, 9, 12, 18, 24 и т.п. тысяч BTU), и, казалось бы, особой точности не требуется. Дело в том, что правило "на 10 кв.м - 1 кВт" - значение среднее, для среднего помещения. То есть средняя температура по больнице. А помещения все разные. И неспециалист просто пропустит пару-тройку важных факторов, и ошибется, скажем, раза в два.

Теплоприток, а значит, и оптимальная мощность кондиционера, от площади помещения зависит лишь опосредовано. При точном расчете мощности аккуратно и по порядку перебираются все способы поступления тепла в помещение, для каждого способа считается его тепловая мощность, и полученные значения складываются. Правило приблизительного расчета, таким образом, дает хорошие результаты в таких случаях, как среднестатистическая комната в квартире и среднестатистический кабинет в офисе, а в остальных случаях - врет.

Модельные ряды кондиционеров по мощности

У разных производителей кондиционеров существует традиция, практически не нарушаемая, выстраивать модельные ряды бытовых кондиционеров из совершенно определенных значений номинальной мощности. Эти значения кратны 1000 BTU.

Тип кондиционера	Стандартные мощности	Нестандартные мощности
Настенные сплит-системы	7, 9, 12, 18, 24	8, 10, 13, 28, 30, 36
Напольные мобильные	7, 9, 12
Оконные	5, 7, 9, 12, 18, 24
Кассетные	18, 24, 28, 36, 48, 60	28, 34, 43, 50, 54
Напольно-потолочные	18, 24, 28, 36, 48, 60	28, 34, 43, 50, 54
Колонные	30, 50, 80
Канальные	12 ÷ 200 и выше

Как можно легко заметить, у каждого типа кондиционеров существует своя "экологическая ниша" в диапазоне мощностей. Это, в общем-то, не случайно. Выбор диапазона и конкретных значений номинальных мощностей обусловлен тремя факторами:

• В помещениях какой площади обычно устанавливают кондиционеры такого типа
• Насколько мелкий требуется задавать шаг по мощности (точность подбора)
• Производителю выгоднее выпускать как можно меньше наименований (стандартизация)

Настенные кондиционеры: устанавливаются в комнаты маленькой и средней площади, желательна высокая точность подбора, самый высокий спрос. Диапазон номинальных мощностей 7-24 тысячи BTU, но большое количество градаций. Колонные кондиционеры, напротив, устанавливаются в большие помещения (ресторан, зал вокзала). И здесь все выглядит наоборот: высокая степень стандартизации, и большие мощности.

Точный расчет мощности кондиционера

Расчет номинальной мощности кондиционера = расчет теплопритока

Методика расчета теплопритока заключается в аккуратном суммировании тепловой мощности по всем путям и способам поступления тепла в помещение:

1. Теплоприток от теплопередачи - через стены, пол и потолок
2. Теплоприток от солнечного излучения через кровлю
3. Теплоприток от солнечного излучения через стены
4. Теплоприток от вентиляции
5. Теплоприток от пребывания людей
6. Теплоприток от механического оборудования
7. Теплоприток от тепловыделяющего и электронного оборудования
8. Теплоприток при открывании дверей
9. Теплоприток от освещения

Многие из путей поступления тепла прямо пропорциональны разности наружной и внутренней температур tн - tв. Мы ее обозначим для простоты как "разность температур". Для каждого из компонент теплопритока существует значение разности температур по умолчанию, получаемое из разности средней температуры в жаркий день (30.5С) и комфортной температуры (20С). Все коэффициенты, используемые при расчетах, являются заранее рассчитанными табличными значениями.

Расчет теплопритока от теплопередачи через стены, пол и потолок

• 
  
  "площадь поверхности" *
  "разность температур"
• Коэффициент теплопроводности высокий, например, для бетона (~2), ниже для кирпича, и совсем низкий для сэнвич-панелей (~0.25). Поэтому хороший специалист, проводя для Вас расчет кондиционера, всегда упомянет о важности теплоизоляции.
• Разность температур по умолчанию 10.5 = 30.5 - 20

Расчет теплопритока от солнечного излучения через кровлю

• "коэффициент теплопроводности материала" *
  "площадь поверхности" *
  "разность температур"
• Разность температур по умолчанию 18.5 = 38.5 - 20 (крыша нагревается сильнее)

Расчет теплопритока от солнечного излучения через стены

• Отдельные слагаемые выглядят как:
  "коэффициент теплопроводности материала" *
  "площадь поверхности" *
  "разность температур" *
  "корректирующий коэффициент"
• Площадь поверхности стен считается вместе с окнами. При других методиках расчета это не так, то есть стены и окна считаются отдельно. Мы же предполагаем, что при попадании прямых солнечных лучей используются шторы или жалюзи, просто потому, что прямой солнечный свет через окно - слишком сильная тепловая нагрузка, никакой кондиционер не справится. Еще более важно то, что мы считаем не максимальную мощность кондиционера, а оптимальную, поэтому предполагаем, что окна закрыты, и занавешены с солнечной стороны.
• Корректирующий коэффициент - табличное значение. Зависит от ориентации стены по сторонам света (Ю, ЮВ, ЮЗ, В, З, СВ, СЗ) и от материала поверхности стены (бетон, кирпич, побелка, белая плитка и т.д.).

Расчет теплопритока от вентиляции

• "Количество воздуха" *
  "Разность температур" * 1.2
• 1.2 - коэффициент, учитывающий теплоемкость воздуха
• Количество воздуха считается в куб.м/час
• Разность температур по умолчанию - 10.5С

Расчет теплопритока от пребывания людей

• Слагаемые выглядят как:
  "Коэффициент вида деятельности" *
  "Число человек"
• Коэффициент вида деятельности:
  • Активной - 200
  • Средней активности - 150
  • Низкой активности - 100

Расчет теплопритока от механического оборудования

• "Суммарная электрическая потребляемая мощность" *
  "Число приборов" * 0.5 * 0.6
• 0.5 - коэффициент перевода механической энергии в тепловую. То есть, в среднем для механического оборудования из 1 кВт потребляемой мощности 0.5 кВт переходит в тепло
• 0.6 - коэффициент одновременности. То есть в среднем в каждый момент времени работает 60% механического оборудования. Этот коэффициент следует откорректировать с учетом индивидуальных особенностей эксплуатации оборудования.

Расчет теплопритока от тепловыделяющего и электронного оборудования

• Теплоприток от тепловыделяющего (обогревательного) и электронного оборудования равен электрической потребляемой мощности . То есть, вся та мощность, которую потребляет телевизор, компьютер, монитор, принтер, ксерокс и т.п. переходит в тепло полностью.

Расчет теплопритока от открывания дверей

• "Суммарная площадь дверей" *
  "Коэффициент от площади помещения"
• Чем больше площадь помещения, тем меньше теплоприток от открывания дверей. Для приблизительных расчетов можно принять этот коэффициент равным:
  • 47 - для помещений до 50 кв.м
  • 23 - для помещений от 50 до 150 кв.м.
  • 12 - для помещений от 150 кв.м.

Расчет теплопритока от электрического освещения

• "Площадь помещения" * 4.5
• 4.5 - коэффициент, учитывающий теплопотери от электрических лампочек, создающих нормальное освещение.