Залогом благополучного проживания в современных домах и квартирах является поддержание оптимального микроклимата. Ключевую роль в этом играют различные виды систем кондиционирования воздуха. Что такое кондиционер? Это прибор, который используется для регулировки температурного, а в некоторых случаях и влажностного режима. При этом набор функций и даже его конструкционное устройство в зависимости от модели может быть разным.

Общее понятие кондиционирующего прибора

Это электротехническое устройство, в перечень основных задач которого входит поддержание комфортных климатических условий в помещениях разного назначения. Кроме того, существуют малогабаритные кондиционеры для транспортных средств и производственной техники. Основную массу данных приборов составляет класс бытовых и промышленных моделей. Во втором случае целевое применение имеет несколько другой характер, нежели в бытовом сегменте. Но в обеих категориях базовое понятие кондиционера можно представить так: электроприбор, работа которого направлена на регуляцию температурного режима в определенном диапазоне. Согласно нормативам климатическое оборудование должно обеспечивать возможность регуляции температуры в спектре 17-25 °C. При этом современные устройства способны поддерживать режимы в диапазоне от -5 до 40 °C. Кроме того, многофункциональные приборы также регулируют влажность (коэффициент - 50-60 %), подвижность воздушной массы (до 0,15 м/с) и даже содержание некоторых газов (например, кислорода).

Назначение кондиционера

Чаще всего оборудование рассчитывается на задачи понижения температуры с функцией увлажнения воздушной среды. В летнее время особенно востребован режим охлаждения, но в последнее время появляются и модели, которые обеспечивают нагрев за счет теплового насоса. Хотя о полноценной отопительной функции даже на уровне бытового обогревателя речи не идет. В определении кондиционеров промышленного назначения принципиально важно отметить их многофункциональность – это приборы, которые помимо задач регуляции температуры также реализуют очищение воздуха. Данная функция требуется на предприятиях, деятельность которых связана с обработкой материалов и разного рода сырья, в процессе которой выделяются мелкие частицы пыли. Для поддержания санитарных норм на производственных площадках и комфорта рабочего персонала, к примеру на деревоперерабатывающих фабриках, используется промышленный кондиционер. Помимо расширенного функционала его также отличает высокая мощность, позволяющая постоянно обслуживать помещения площадью до 250-300 м².

Устройство компрессорных моделей

Именно такой тип кондиционеров может работать и на охлаждение, и на обогрев воздуха, что во многом и обусловливает его широкое распространение. Базовый набор составных частей во внутреннем устройстве кондиционера компрессорного типа можно представить так:

• Конденсатор – компактный радиаторный модуль в блоке, предназначенном для наружной установки (со стороны улицы). Этот узел обеспечивает процесс конденсации, то есть перехода газа в жидкое состояние. Обычно радиаторы изготавливают из алюминия или меди.
• Компрессор выполняет функцию сжатия хладагента (рабочая среда наподобие фреона) и поддерживает его циркуляцию в холодильном контуре.
• Испарительный радиатор размещается во внутреннем блоке (в помещении). Обеспечивает процесс, обратный конденсации, то есть при резком спаде давления уже хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное.
• Регуляционная арматура – дроссель, понижающий давление на участке перед испарителем.
• Вентиляторы обеспечивают циркуляцию воздушных потоков, обдувая тем самым конденсатор с блоком испарителя.

Устройство испарительных моделей

Более простой по конструкции прибор, который выполняет задачи охлаждения и вентиляции. К его достоинствам можно отнести отсутствие технологических процессов, связанных с обработкой вредных веществ наподобие фреона в ходе работы. Устройство кондиционера этого типа формируется следующими элементами:

• Электродвигатель – управляет работой вентилятора, который, в свою очередь, обеспечивает подачу воздушных масс.
• Трубопроводная инфраструктура. Образуется насосом с клапанами для управления процессами подачи и слива водной среды.
• Испарительные фильтры – очищают воду, не позволяя вредным частицам поступать в воздух. Обычно изготавливаются из целлюлозы и имеют ячеистую конструкцию.
• Поддон для воды изготавливается из высокопрочного пластика или металла, устойчивого к перепадам температуры и водяной среде.

Современные модели испарительных кондиционеров с возможностью непрямого испарения имеют преимущество в виде исключения проникновения влаги в помещение.

Принцип работы компрессорного кондиционера

Функционирование прибора строится на циркуляции хладагента (фреона) по контуру трубопроводов с технологическими точками его обработки. На вход компрессорной установки под низким давлением подается хладагент, после чего следует процесс его сжатия и нагрева. Далее фреон направляется в конденсатор, где за счет интенсивного обдува его температура снижается, а сама среда переходит в жидкое состояние, выделяя при этом тепло. В итоге происходит нагрев воздуха. На следующем этапе принцип работы и устройство кондиционера компрессорного типа будут иметь несколько схожих черт с моделями испарительного типа, что выражается функцией терморегулирующего вентиля. Дело в том, что после выхода из компрессора фреон попадает в этот вентиль и некоторая его часть испаряется в условиях понижения температуры и давления. В испарителе хладагент принимает газообразную форму, поглощает теплый воздух и остывает. Данный цикл повторяется несколько раз, пока не будут достигнуты установленные микроклиматические показатели.

Принцип работы испарительного кондиционера

Процесс охлаждения в результате испарения водной среды может реализовываться по-разному, из-за чего выделяют прямую и косвенную регуляцию микроклимата. В первом случае охлаждение основывается на изоэнтальпийном процессе и рекомендуется для применения в холодное время. Летом же кондиционеры с прямым испарением могут быть эффективны только при незначительном коэффициенте влажности. Принцип устройства кондиционера с косвенным охлаждением предполагает использование поверхностного теплообменника с воздухоохладителем. По связывающим их каналам циркулирует охлаждаемый воздух, регуляция температуры которого будет зависеть от внешнего орошения водой, стекающей в поддон. Косвенное испарение снижает производительность кондиционера, но расширяет функциональные возможности регуляции за счет пониженного влагосодержания приточного воздуха.

Разновидности кондиционеров с точки зрения установки

• Мобильные кондиционеры. Самые компактные модели, которые можно переносить с места на место, подключая к розетке в любом доступном месте.
• Настенные приборы. Это классический и наиболее распространенный форм-фактор, предполагающий разделение на два блока – внутренний и наружный.
• Канальные модели. Интегрируются в основную систему воздуховодов – как правило, их размещают в надпотолочной нише с выходом рабочей части к помещению.
• Кассетные модели. Тоже разновидность потолочного кондиционера, но который не встраивается в канал вентиляции, а связывается с ней посредством патрубков.
• Напольно-потолочные устройства. Размещаются по принципу обычных обогревателей – конвекторов или радиаторов. Обладают низкой производительностью, но благодаря компактным размерам и стильному дизайну пользуются высоким спросом.
• Колонные модели. Форм-фактор, как видно из названия, представлен в виде колонны. То есть установка производится на полу, однако в отличие от мобильных кондиционеров такие приборы преимущественно стационарны и предусматривают связь с внешним блоком, работающим на охлаждение.

Особенности сплит-систем

К этой группе относятся все модели кондиционеров, предполагающих разделение на два блока, один из которых выносится на улицу, а другой монтируется в помещении. Типовое устройство кондиционера сплит предусматривает наличие компрессора, конденсатора, фильтров, вентиляторов и соединяющей магистрали. Собственно, в выносном блоке происходят основные рабочие процессы, а внутренний модуль лишь обеспечивает с ним коммуникационную связь, отвечая также за регуляцию параметров микроклимата. Такое разделение позволяет снижать вредное воздействие от хладагента и полностью исключает шум в помещении от рабочего компрессора.

В результате технологического улучшения двухблочной конструкции появилась и успешно применяется концепция мульти-сплит-системы. Устройство кондиционера этого типа отличается тем, что в одной рабочей инфраструктуре может быть задействовано несколько компрессоров с конденсаторами и многоходовыми клапанами. Многокомпонентные системы позволяют осуществлять управление от одного внутреннего блока, контролируя при этом работу нескольких внешних модулей.

Возможности современных кондиционеров

Независимо от форм-фактора и принципа работы, большинство моделей нового поколения дают расширенные возможности управления процессами регуляции микроклимата. Что такое кондиционер современного типа с точки зрения пользовательского контроля? Это эргономичное устройство, которое через средства дистанционного управления предоставляет возможности информирования о показателях температуры, влажности и даже о составе воздушной среды. На пульте обычно предусмотрен цифровой дисплей с элементами управления (иногда сенсорными). Также в некоторые приборы интегрируется модуль Wi-Fi для реализации дистанционного контроля на удаленном расстоянии через мобильные устройства.

Эксплуатация кондиционера

После установки кроме использования прибора по прямому назначению от владельца требуется выполнение ряда профилактических операций, связанных с техническим обслуживанием. Например, устройство системы кондиционера с компрессорным блоком предусматривает наличие специальной инфраструктуры для удобного замера эксплуатационных показателей, по которым можно отслеживать и состояние хладагента, периодически требующего замены. Что касается испарительных систем, то они нуждаются в постоянном обновлении водной среды с доливом. Также для поддержания рабочего состояния рекомендуется регулярно осуществлять продувку коммуникационных каналов, чистку блоков и дренажной системы.

Плюсы кондиционера

У каждого типа данного прибора свои преимущества и слабые места, но, в принципе, они являются оптимальным решением для выполнения задач регуляции микроклиматических параметров. Например, компрессорные модели выигрывают в мощности и универсальности применения, а испарительные отличаются энергоэффективностью и возможностями проветривания помещений. Для промышленной сферы применения оптимально подходит устройство кондиционера системы сплит с многокомпонентным подключением рабочих модулей. В этом случае при небольшом объеме монтажных мероприятий можно обеспечить множество помещений эффективными регуляторами микроклимата высокой мощности.

Минусы кондиционера

Основные претензии к данному оборудованию помимо необходимости техобслуживания и их конструкционной сложности касаются вреда для здоровья. Причем это относится и к приборам, которые не предусматривают использование хладагентов. Ведь, что такое кондиционер как регулятор микроклиматических параметров? Это средство, которое теоретически позволяет менять показатели температуры, влажности и темпов движения потоков воздуха в ускоренном режиме. Если же неправильно подходить к процессу изменения данных показателей, резко корректируя их значения, то увеличивается риск заболеваний и, прежде всего, простуды.

Заключение

Чтобы кондиционер не разочаровал в ходе эксплуатации, необходимо правильно подойти к его выбору. Специалисты рекомендуют рассматривать этот вопрос в комплексе, учитывая функциональное наполнение, особенности рабочего процесса, возможности регуляции отдельных параметров микроклимата и т.д. Конечно, немалое значение имеет и энергопотребление. Что такое кондиционер в плане энергозатрат? В среднем такие приборы потребляют 0,8-1 кВт/ч. При этом надо учитывать, что примерно 1 кВт охлаждающей мощности уходит на обслуживание помещения площадью до 10 м². Если же речь идет об испарительных моделях, то этот показатель может быть сокращен до 0,8 кВт, так как его принцип работы менее затратен по энергоресурсам.