Функции и характеристики кондиционеров

Мощность, потребляемая кондиционером

 

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 имеютCOP < 2,4 и EER < 2,2, а категории A — COP > 3,6 и EER > 3,2.

 

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-томомент 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 теплав 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 ниже). 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 кабинети 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 канальных кондиционеров. 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.

Если в окнах вашей квартиры или загородного дома установлены стеклопакеты, то для создания комфортного климата требуется не столько кондиционер, сколько система приточной вентиляции. Современные системы вентиляции имеют относительно небольшие размеры и соизмеримую с кондиционером стоимость. Подробнее о них рассказывается в разделе Приточная вентиляция для квартир и коттеджей.

Основные потребительские функции кондиционера

 

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

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:

• Охлаждение и Обогрев (для «теплых» моделей). Основные режимы работы кондиционера, используемые для кондиционирования и обогрева помещений.

• Вентиляция. Режим работы, при котором работает только вентилятор внутреннего блока, без включения компрессора. Используется для равномерного распределения воздуха по помещению и может использоваться, например, зимой, когда теплый воздух от обогревателей и батарей центрального отопления скапливается под потолком, а пол остается холодным.

• Автоматический режим. В этом режиме кондиционер сам управляет выбором режима работы (Охлаждение, Обогрев или Вентиляция) для поддержания комфортной температуры.

• Осушение. В режиме осушения кондиционер уменьшает влажность воздуха. Вообще говоря, осушение воздуха всегда сопутствует его охлаждению. Теплый воздух соприкасается с холодным теплообменником (радиатором) внутреннего блока, в результате на теплообменнике конденсируется влага, которая отводится через дренажный шланг. На этом же принципе работают все современные осушители воздуха. Поэтому в режиме осушения кондиционер работает так же, как и в режиме охлаждения, только температура воздуха в помещении понижается не более, чем на 1°С.

   

• Очистка воздуха. Для очистки воздуха перед теплообменником внутреннего блока устанавливают один или несколько фильтров. Основной фильтр кондиционера предназначен для очистки воздуха от крупной пыли (так называемый, фильтр грубой очистки). Этот фильтр представляет собой обычную мелкую сетку и защищает не столько обитателей кондиционируемого помещения, сколько внутренности кондиционера. Для очистки этого фильтра достаточно промыть его в теплой воде. Дополнительные фильтры (так называемые, фильтры тонкой очистки) предназначены для очистки воздуха от мелких пылевых частиц, дыма, пыльцы растений. Сплит-системы могут комплектоваться разными фильтрами тонкой очистки — угольными (устраняет неприятные запахи),электростатическим (задерживает мелкие частицы) и другими.

• Установка температуры. Для режимов Охлаждение и Обогрев можно управлять температурой воздуха с точностью до 1°С в диапазоне от 16–18 до 30°С. Обычно датчик температуры устанавливается во внутреннем блоке кондиционера, но некоторые модели имеют дополнительный датчик, встроенный в пульт ДУ (функция «I Feel»). В ряде моделей также есть встроенный во внутренний блок дистанционный инфракрасный термометр, позволяющий измерять температуру окружающих поверхностей (функция «I See»).

• Скорость вентилятора. Вентилятор внутреннего блока может вращаться с разной скоростью, соответственно изменяя количество проходящего через внутренний блок воздуха (этот параметр называется производительность по воздуху или «прокачка» кондиционера и измеряется в м³/ч). Обычно вентилятор имеет от 3 до 5 фиксированных скоростей плюс автоматический режим. В автоматическом режиме скорость вентилятора выбирается исходя из текущей и заданной температуры — чем больше текущая температура отличается от заданной, тем выше скорость вентилятора.

• Направление воздушного потока. Направление воздушного потока, создаваемого внутренним блоком, может регулироваться по вертикали с помощью горизонтальных пластин (жалюзи), имеющих 5–7 фиксированных положений. В режиме охлаждения поток обычно направляют горизонтально вдоль потолка, чтобы холодный воздух не попадал на людей. В режиме же обогрева поток воздуха направляют вниз, поскольку горячий воздух легче холодного и поднимается вверх. Кроме этого, жалюзи могут автоматически качаться вверх-вниз, равномерно распределяя поток воздуха по помещению. В некоторых моделях кондиционеров есть автоматические вертикальные жалюзи, регулирующие поток воздуха в горизонтальном направлении. Если такой кондиционер оснащен датчиком присутствия людей, он может автоматически направлять холодный воздух в сторону от человека.

• Таймер на включение и выключение. С помощью 24-часового таймера можно установить время автоматического включения и выключения кондиционера, например, можно включать кондиционер за час до возвращения с работы.

• Ночной режим. После включения этого режима кондиционер устанавливает минимальную скорость вентилятора (для уменьшения шума) и плавно повышает (в режиме охлаждения) или понижает (в режиме обогрева) температуру на 2–3 градуса в течение нескольких часов. Считается, что такие температурные условия оптимальны для сна. Через 7 часов после включения этого режима кондиционер выключается.

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.