Принцип работы сплит-системы.

Принцип работы любого кондиционера, в том числе сплит-системы основан на свойстве жидкости (в нашем случае фреона) поглощать тепло из окружающего воздуха при кипении и отдавать тепло в окружающую среду при конденсации. В холодильной машине фреон постоянно меняет свое состояние газ/жидкость в процессах кипение/конденсация. Сплит-система состоит из двух блоков наружного и внутреннего соединённых между собой медными трубками, и представляющая замкнутый контур, в котором циркулирует фреон. Наружный (компрессорно-конденсаторный) блок, размещается на улице. В корпусе наружного блока размещаются: компрессор, конденсатор,  осевой вентилятор и система защиты и управления. Компрессор обеспечивает циркуляцию фреона между внутренним и наружным блоками и сжатие паров фреона для последующей конденсации, вентилятор и конденсатор обеспечивают конденсацию паров фреона. Внутренний (испарительный) блок, монтируется внутри помещения, в корпусе внутреннего блока располагаются: ТРВ и капиллярная трубка, испаритель, вентилятор, дренажный поддон и плата управления. ТРВ служит для понижения давления, в испарителе кипит (испаряется) фреон, вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха, дренажный поддон предназначен для  сбора  и удаление влаги, сконденсировавшейся на холодной поверхности испарителя.

Мощность, потребляемая кондиционером.

Потребляемую  мощность иногда путают с мощностью охлаждения. На самом деле, потребляемая кондиционером мощность примерно в три раза меньше мощности охлаждения, то есть кондиционер мощностью 2,5 кВт потребляет всего около 800 Вт . Поэтому бытовые кондиционеры, как правило, можно включать в обычную розетку, не опасаясь «выбитых» автоматов. Парадокса в этом нет – дело в том, что основой охлаждения является холодильный цикл, базирующийся на свойстве фреона кипеть при низких температуре и давлении, и свойстве жидкостей поглощать тепло при кипении и отдавать его при конденсации. А вот  основные  затраты электроэнергии идут  на привод компрессора,  который обеспечивает циркуляцию фреона  и его сжатие (повышение давления) для последующей конденсации.

Работа кондиционера на обогрев (работа в режиме теплового насоса).

Кондиционеры можно разделить на два вида:  одни  могут только охлаждать воздух (только холод), другие могут работать как охлаждать, так и обогревать воздух в помещении  (холод—тепло или тепловой насос).   Модели с возможностью нагрева воздуха стоят на 10 — 15% дороже, но в межсезонье (осенью и весной) могут заменить обогреватель.

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.

Инверторный кондиционер.

Кондиционер без инвертора, работает по принципу циклов включения / отключения компрессора при повышении / понижении установленной температуры в помещении.  Кондиционер с инвертором преобразует переменное напряжение питания в постоянное (этот процесс называется инвертирование), что позволяет плавно изменять частоту оборотов компрессора и тем самым регулировать мощность кондиционера. Благодаря этому техническому решению, инверторный кондиционер имеет ряд преимуществ перед обычным: нет пусковых токов, соответственно меньший износ деталей и больше срок службы; меньший уровень шума наружного блока; более точное поддержания температуры, в результате меньшее потребление электрической энергии (до 40%); большая устойчивость к диапазонам наружных температур. В каталогах для инверторных сплит систем указывается не одно значение мощности, а диапазон, в котором она может изменяться. Чем этот диапазон шире, тем точнее инверторный кондиционер сможет поддерживать заданную температуру. Поэтому при выборе инверторной сплит-системы следует обращать внимание не только на номинальную мощность, но и на отношение максимальной мощности к минимальной — чем больше будет это значение, тем лучше.

Уровень шума кондиционера.

Если вы собрались установить кондиционер в спальне, или если рядом с наружным блоком расположено окно нервных соседей, то вам следует 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 звуки с уровнем менее 25 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.

Для большинства бытовых кондиционеров уровень шума внутреннего блока лежит в диапазоне 26 — 36 дБ, наружного блока — 38 — 54 дБ. Можно заметить, что шум работающего внутреннего блока не превышает уровень шума офисного помещения. Поэтому обращать внимание на уровень шума кондиционера имеет смысл, если вы планируете установить его в тихом помещении (спальня, личный кабинет и т.д.).

Необходимо отметить, что 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 помешать спокойному сну, поскольку внезапно возникающие звуки раздражают гораздо сильнее, чем монотонный шум. Эти звуки имеют разную природу. Потрескивания возникают при расширении и сжатии деталей пластикового корпуса, вызванных 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 — такие звуки могут даже разбудить среди ночи. Распознать «трескучий» внутренний блок можно по дешевому пластику, который по внешнему виду и на ощупь существенно отличается от пластика, из которого изготовлены кондиционеры премиум-класса. Инверторные кондиционеры обычно издают меньше посторонних шумов, поскольку в них не происходит скачкообразных изменений температуры и переключений реле, связанных с периодическим включением и выключением компрессора.

Вообще же, как правило, наиболее «продвинутые» и дорогие кондиционеры являются одновременно и самыми тихими.

Возможность вентиляции (притока свежего воздуха).

Существует заблуждение, что любой кондиционер может не только охлаждать, но и вентилировать воздух в помещении. Это не так, основное предназначение кондиционера – это поддержание температурного режима, охлаждение (осушение) и нагрев, исключительно рециркуляционного воздуха. Режим «вентиляция», о котором написано в инструкции к кондиционеру означает, что в этом режиме работает только вентилятор внутреннего блока, без включения компрессора. В кондиционеры канального типа и в часть кондиционеров кассетного типа можно предусмотреть подмес части приточного воздуха к  основному  рециркуляционному потоку. Но для этого необходима приточная установка, которая будет подавать свежий воздух в кондиционер, предварительно очистив его от пыли и подогрев, хотя бы до +10 °С.

Если в окнах вашей квартиры, загородного дома или офиса установлены стеклопакеты, то для создания комфортного климата требуется не только (или не столько) кондиционер, но и система приточно-вытяжной вентиляции.

Основные потребительские функции кондиционера.

Во всех ценовых категориях можно найти кондиционеры, имеющие похожий набор функций и режимов работы.

Основные режимы работы кондиционера:

Тип фреона.

Фреон —это хладагент, то есть вещество, которое переносит тепло из внутреннего блока сплит-системы в наружный.  Фреоны (другое их название —хлорфторуглероды) представляют 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  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 настоящему времени большинство производителей, ориентированных на европейский рынок были вынуждены перейти на выпуск кондиционеров, использующих озонобезопасные фреоны R-407C и R-410A.

В настоящее время в Москве можно купить кондиционеры, использующие как новые, фреоны( в основном это R-407C , R-410A), так и «классический» R-22. Однако во всех новых моделях известных брендов используются новые озонобезопасные фреоны.

Расстояние между наружным и внутренним блоками кондиционера.

Расстояние между наружным и внутренним блоком в сплит-системах ограниченно. В системах, эконом и бизнес-класса — это 10-15 метров. В сплит-системах класса люкс – это 20-25 метров.  В системах полупромышленной серии, с мощностью от 10 кВт, расстояние между блоками может достигать 50 метров. Также ограничен перепад высот между внутренним и наружным блоками – обычно это 7-10 метров. Максимальных расстояний между блоками следует избегать поскольку при этом падает производительность  кондиционера и возрастает нагрузка на компрессор.

Значительным преимуществом по расстоянию между наружным и внутренними блоками обладают мультизональные VRV системы. В них расстояние и перепад высот между  наружным  и самым дальним внутренним блоком может достигать150 метров и 50 метров, соответственно. Например, это позволяет разместив, наружный блок на крыше, обеспечить хладоносителем внутренние блоки  расположенные на нескольких этажах.

Влияние наружной температуры на работу кондиционера.

Правильно подобранный по мощности кондиционер способен поддерживать температуру воздуха в помещении в диапазоне  от +18°С до +30°С. При этом, определяющее значение на работу кондиционера оказывает  температура наружного воздуха. Диапазон  рабочей наружной  температуры отличается в зависимости от производителя и модели.

Для режима охлаждения: нижняя граница составляет от -5°С до +18°С для различных моделей, верхняя — около +43°С.

Для режима обогрева: нижняя граница составляет от -5°С до +5°С для различных моделей, верхняя — 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.

Дополнительные устройства.

Зимний комплект.

Зимний комплект позволяет кондиционеру работать в режиме охлаждения при температуре наружного блока до минус 30°С. Зимний комплект для кондиционера состоит из следующих элементов: подогреватель дренажа, подогреватель картера компрессора, регулятор скорости вентилятора наружного блока в зависимости от давления конденсации холодильного контура.

Важно отметить, что зимний комплект никакого отношения к работе кондиционера на обогрев не имеет, он позволяет функционировать кондиционеру только в режиме охлаждения.

Кондиционер с зимним комплектом может оказаться полезным в двух случаях. Во-первых, для повышения надежности кондиционера. В этом случае оборудовать зимним комплектом любую сплит-систему, это позволит включать кондиционер на «холод» в любое время года, не опасаясь выхода из строя компрессора. Во-вторых, кондиционер с встроенным зимним комплектом  необходим помещениях типа серверных, где  необходимо поддерживать температуру 20-25°С при высоких тепловыделениях, в течении всего года. В качестве кондиционера для серверной лучше всего подойдет кондиционер с заводской установкой зимнего комплекта.

Дренажная помпа.

В процессе работы любого кондиционера на поверхности испарителя (теплообменника 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 на улицу или в систему канализации. Сливное отверстие дренажа должно быть ниже уровня поддона, а дренажный трубопровод прокладывается с уклоном 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. Установка помпы приводит не только к удорожанию кондиционера, но и к заметному увеличению уровня шума. Поэтому в квартирах желательно устанавливать кондиционер так, чтобы не пришлось использовать дренажную помпу.

Защитный козырек.

Иногда при установке наружного блока сплит-системы над ним устанавливают металлический козырек. Основная задача козырька — защищать наружный блок от падающих сосулек и снега во время чистки крыши.

Защитный короб (антивандальная 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 и т.п.