Контроль микроклимата в помещении возможен только при наличии специального оборудования. К их числу относятся системы кондиционирования воздуха (СКВ), позволяющие регулировать температуру, уровень влажности, скорость вентиляции. Существует множество видов СКВ, каждый из которых имеет свои особенности и отличительные свойства. В данном материале рассмотрим типы систем кондиционирования, определим их преимущества и недостатки, а также узнаем сферы применения каждой из них.
Что такое кондиционирование воздуха
Существует ошибочное мнение о том, что кондиционеры используются исключительно для снижения температуры в помещении. На самом деле это только одна из многочисленных функций такого оборудования. Процесс кондиционирования предполагает контроль целого ряда параметров. Причем речь идет исключительно о закрытых помещениях, так как обеспечить точную регулировку показателей за пределами здания практически невозможно. К таким параметрам относятся:
- температура;
- влажность;
- концентрация кислорода;
- скорость и направление циркуляции.
Бытовые СКВ обеспечивают оптимальные параметры воздушной среды в помещении, позволяя создать комфортные и безопасные условия для временного либо постоянного проживания.
Отметим, что помимо охлаждения и контроля влажности, система вентиляции и кондиционирования обеспечивает фильтрацию воздуха, очищая его от пыли, патогенных микроорганизмов и других вредных компонентов.
Критерии классификации систем кондиционирования
Систему кондиционирования можно рассматривать в качестве целого комплекса технических решений для оптимизации микроклимата в помещении. Отсюда следует, что такая система может быть как очень простой, так и чрезвычайно сложной.
СКВ классифицируют исходя из многочисленных параметров. Далее рассмотрим некоторые из них:
- Тип конструкции. Существуют моноблочные кондиционеры и составные. К первой категории относятся однокомпонентные устройства, в которых цикл рециркуляции и охлаждения воздуха протекает под корпусом. К составным относятся системы, состоящие из блоков, которые размещают внутри и снаружи помещения.
Классификация систем кондиционирования - Сфера применения. Все современные системы кондиционирования можно разделить на бытовые и промышленные. В первую категорию входят устройства, характеризующиеся низкой или средней производительностью. Они используются для обслуживания квартир, небольших частных домов. Более мощные СКВ могут задействовать для многоэтажных жилых построек. Промышленные системы, в свою очередь, обладают более высокой мощностью и используются для обеспечения комфортных условий на предприятиях, производственных и иных учреждениях, где требуется контроль микроклимата.
- Способ монтажа. Помимо конструкции, классификация систем кондиционирования и вентиляции воздуха осуществляется на основе способа их установки. Устройства могут быть наружными, либо встраиваемыми. Вторую группу кондиционеров можно разделить на несколько видов, в числе которых можно отметить потолочные, канальные, внутристенные устройства.
Отметим, что несмотря на наличие различий, все СКВ работают по идентичному принципу. В основе лежит парокомпрессионный холодильный цикл. Он основан на способности хладагента забирать тепло из воздуха при расширении и отдавать при сжатии. Во время циркуляции в контуре кондиционера холодильный агент постоянно подвергается трансформации, поочередно превращаясь в газ и жидкость. Этот процесс сопровождается тепловым обменом, что в итоге позволяет контролировать температуру воздуха на нужном уровне.
Виды систем кондиционирования
Устройства для кондиционирования воздуха внутри помещений имеют схожий принцип действия. Тем не менее между разными видами систем существует немало различий. Выяснив ранее, что такое кондиционирование воздуха в помещениях, рассмотрим каждый тип устройств более детально, и определим достоинства и недостатки каждого из них.
Моноблочные кондиционеры
Это простейший вариант климатического оборудования, используемый, как правило, в бытовых условиях. Можно устанавливать такие кондиционеры и в нежилых постройках, при условии, что площадь охлаждаемых помещений будет небольшая.
Особенность моноблочного кондиционера — отсутствие каких-либо вспомогательных компонентов. По сути такие устройства нельзя назвать системами, ведь они состоят только из одного прибора. Однако моноблоки активно применяются в помещениях, где требуется кондиционирование воздуха и контроль микроклимата.
Кондиционеры данного типа классифицируют, исходя из конструкции и способа монтажа. Существует несколько видов устройств, используемых, преимущественно, для обслуживания жилых помещений. В зависимости от способа установки выделяют следующие типы моноблоков:
- настенные;
- напольные;
- оконные;
- потолочные.
Надо заметить, что моноблочные кондиционеры могут быть стационарными и мобильными. К первой группе относятся приборы, которые нельзя переместить без предварительного демонтажа. Мобильный кондиционер — напольный прибор, который можно перемещать внутри помещения. Подвижность такого моноблока ограничивается только длиной и положением воздуховода, который является обязательным элементом конструкции.
Моноблочные кондиционеры характеризуются сравнительно низкой производительностью. Поэтому их целесообразно использовать только для контроля температуры в небольших помещениях. Отметим, что многие модели поддерживают только функцию охлаждения, в то время как кондиционирование воздуха с фильтрацией и осушением в них не предусмотрено.
Преимущества моноблочных кондиционеров:
- относительно простая процедура монтажа;
- приятный внешний вид, потому прибор хорошо вписывается в интерьер;
- простота обслуживания;
- долговечность при соблюдении правил эксплуатации;
- ремонтопригодность;
- сравнительно невысокая стоимость.
Недостатки:
- общая производительность ниже, чем у других видов климатического оборудования;
- большое потребление электроэнергии;
- отсутствие некоторых функций, которые предусмотрены в других видах кондиционеров.
Сплит-системы
В отличие от моноблочного кондиционера, сплит-система состоит из двух блоков — наружного и внутреннего. Эти два элемента связаны между собой циркуляционным контуром, который предусмотрен для транспортировки хладагента. Наружный блок отвечает за отвод тепла и сжатие холодильного агента. Для этого в устройстве предусмотрен компрессор и вентиляционная система. Внешний модуль обычно крепят к фасаду здания. Реже его размещают под крышей или в специально подготовленной нише технического канала, если такой предусмотрен конструкцией здания.
Внутренняя часть сплит-системы — это блок, который отвечает за испарение охлажденного хладагента. Этот процесс сопровождается забором тепла из внешней среды, в результате чего фреон меняет свое агрегатное состояние и транспортируется наружу.
Внутренний модуль отвечает за управление и вспомогательные функции, например, за фильтрацию и осушение воздуха. Также этот элемент системы оснащен дренажным каналом, который используется для отвода конденсата, образующегося из-за резких перепадов температуры.
Сплит-системы универсальны, а спектр их применения значительно шире, чем у моноблочных кондиционеров. При сравнительно компактных размерах, такая система может обслуживать помещения разной площади. Этот показатель зависит от мощности внешнего блока, которая может быть как низкой, так и очень высокой. Широкий ассортимент моделей позволяет подобрать оптимальный вариант с учетом индивидуальных запросов и размеров помещения.
Еще одно из основных достоинств сплит-систем — энергосберегающие свойства. Устройства данного типа экономно расходуют энергию, а потому затраты на его эксплуатацию невысокие. Большинство моделей соответствуют оценке «А» — это наивысший класс энергоэффективности. Несмотря на хорошую производительность, сплит-системы имеют ограниченную рабочую площадь. Такой прибор способен обслуживать только то помещение, в котором размещается внутренний испарительный блок.
Существует решение данной проблемы — мульти-сплит-системы. Они имеют идентичный принцип действия, однако отличается по иному критерию. Мульти-сплит-система кондиционирования воздуха состоит из нескольких испарительных блоков, каждый из которых располагают в разных помещениях. Все эти блоки обслуживает один наружный модуль.
Мульти-сплит-системы целесообразно использовать для контроля климатических условий в больших квартирах, частных домах, в том числе многоэтажных. Помимо этого, монтаж такой системы оправдан и нежилых зданиях, например, в медицинских учреждениях, офисных центрах, учебных заведениях, небольших производственных цехах.
Каждый блок системы работает независимо остальных. Благодаря этому можно создать комфортные условия в каждом отдельном помещении, где есть обслуживающее устройство. Единственный нюанс состоит в том, что обеспечить работоспособность такой системы может только очень мощный наружный блок.
Преимущества сплит-систем:
- высокая производительность;
- низкий расход электроэнергии;
- практически полное отсутствие шума во время работы;
- наличие большого количества вспомогательных функций;
- нетрудный процесс обслуживания;
- возможность замены одного из модулей;
- невысокая стоимость.
Недостатки:
- чувствительность к скачкам напряжения;
- ограниченные условия эксплуатации;
- трудоемкий процесс монтажа;
- возможен преждевременный выход системы из строя при неправильной эксплуатации.
Мультизональные системы
Следующей разновидностью систем кондиционирования являются VRF-установки. По своей сути они так же являются мульти-сплит-системами, однако кондиционирование воздуха в них осуществляется несколько иным способом. Принцип основан на изменении объема и потока хладагента, который циркулирует в контуре. В отличие от мульти-сплит-систем, в мультизональных системах помимо внутренних и внешних блоков предусмотрен центральный контроллер. Это электронный прибор, отвечающий за управление воздушными потоками и регулирующий скорость подачи, давление в системе.
В отличие от сплит-систем, мультизональные кондиционеры могут обслуживать большое количество помещений с разными климатическими условиями. В каждом можно установить собственную температуру, которая будет поддерживаться независимо от других обслуживаемых помещений.
Мультизональные системы применяют как в жилых, так и в нежилых зданиях. Однако стоит отметить, что установка такого оборудования в обычных квартирах или небольших частных домах является нецелесообразной. Такая система кондиционирования воздуха предназначена для обслуживания многоквартирных домов, производственных зданий, складских помещений, офисов. Производительности системы хватит даже для нескольких домов, поэтому мультизональное оборудование нередко устанавливают в гостиничных комплексах, коттеджных поселках.
Преимущества мультизональных систем:
- высокая производительность, которая позволяет обслуживать большие здания;
- точный контроль параметров;
- возможность совмещения с системами вентиляции;
- удобная система управления;
- автоматический контроль нагрузки.
Недостатки:
- сложность монтажа;
- высокая стоимость оборудования.
Системы чиллер-фанкойл
Является особой разновидностью климатического оборудования, которые имеют существенные различия в конструкции и принципах действиях. Чиллер-фанкойл — это централизованная система кондиционирования, в которой контроль температуры обеспечивается за счет теплоносителя, циркулирующего в контуре под невысоким давлением. Функцию теплоносителя может выполнять обычная вода или раствор этиленгликоля.
По характеристикам чиллер-фанкойл превосходит даже мультизональные системы. За транспортировку хладагента отвечают насосы, а охлаждение жидкости происходит только во внешних блоках. Поэтому трасса такой системы может составлять несколько сотен метров, а температурные колебания в ней при этом будут минимальными.
Преимуществом системы чиллер-фанкойл является менее дорогостоящий монтаж. Для транспортировки теплоносителя используются обычные водопроводные трубы, которые значительно дешевле, а их установка гораздо проще. Хладагент циркулирует только в наружных модулях которые устанавливают, как правило, на крыше здания.
Еще одна особенность такой системы — возможность эксплуатации в обратном режиме. Чиллеры способны нагревать жидкость в контуре и направлять их в радиаторы. Таким образом, элементы системы кондиционирования комбинируют с отоплением, что позволят обогревать здание.
Преимущества:
- высокая производительность;
- универсальность, возможность работы в нескольких режимах;
- меньшая частота неисправностей;
- совместимость с разными видами внутренних модулей.
Недостатки:
- высокая стоимость оборудования;
- трудоемкий монтаж.
Центральный кондиционер
Является разновидностью промышленных кондиционеров. Оборудование данного типа используется для обслуживания больших помещений, в которых требуется контроль температуры и уровня влажности. Центральный кондиционер не является автономным прибором. Устройство подключают к внешнему источнику холода, функцию которого может выполнять чиллер или мощный наружный блок. Обычно центральные кондиционеры устанавливают в комплексе с вентиляционной системой.
Существует несколько видов центральных кондиционеров. Основной разновидностью являются устройства с рециркуляцией воздуха. Также есть модели с приточным вариантом циркуляции. Они забирают свежий воздух снаружи и транспортируют его внутрь помещения.
Отметим, что центральные кондиционеры также могут быть однозональными и многозональными. К первой группе относятся устройства, которые создают аналогичные климатические условия во всех обслуживаемых помещениях. Ко второй категории относятся приборы, которые могут регулировать микроклимат в нескольких помещениях независимо друг от друга.
Преимущества центральных кондиционеров:
- возможность подключения к различным охладительным установкам;
- совместимость с многоканальными системами вентиляции;
- работа на обогрев, при наличии источников теплого воздуха;
- высокоточный контроль параметров;
- минимальная частота поломок и неисправностей при правильной установке и эксплуатации;
- возможность обслуживания нескольких помещений одновременно.
Недостатки:
- сложный процесс монтажа;
- необходим внешний источник холода;
- стоимость оборудования высокая.
Подводим итоги
Процесс кондиционирования предусматривает контроль различных параметров воздуха, в числе которых можно отметить температуру, влажность, скорость потока, концентрацию кислорода и другие показатели. Чтобы обеспечить оптимальные параметры климата в помещении, используются различные виды систем кондиционирования.
Простейшим вариантом является моноблочный кондиционер, который позволяет поддерживать нормальную температуру в помещении. Более сложным и производительным видом климатического оборудования выступают сплит-системы. Они могут обслуживать одно или несколько помещений, в зависимости от специфики конструкции.
Наиболее производительными и при этом сложными системами являются чиллер-фанкойлы, либо многозональные системы кондиционирования. Они могут обслуживать многоэтажные здания с большим числом комнат. Также эти виды оборудования задействуют для обслуживания нежилых помещений, в том числе производственных.
