Современный кондиционер: защитит от жары и спасет от холода.
Кондиционеры – непривычный взгляд на привычные вещи
Люди, проживающие в южных регионах России, давно уже привыкли к кондиционерам. Для них это устройство стало таким же привычным, как, например, телевизор или микроволновая печь.
А вот жители Средней полосы, Дальнего Востока и Северных территорий все еще считают сплит-системы ненужной роскошью, которые нужны-то, максимум, пару недель в году.
Но когда разговор заходит о кондиционерах, которые способны работать при низких температурах и нагревать холодный воздух, то сразу начинают пересматривать свои взгляды по этому вопросу.
Кондиционеры, которые работают не как охладители воздуха, а как обогреватели? Но это же замечательно! А главное – это удобно и практично.
Техника в последние годы совершенствуется очень стремительно. И часто мы просто не успеваем уследить за всеми происходящими в этой сфере изменениями. Касается это и кондиционеров. Многие люди до сих пор воспринимают их как устройства, предназначенные исключительно для охлаждения воздуха в жаркую погоду.
Однако за последние полтора десятилетия развитие индивидуальной климатической техники в мире вышло на принципиально новый уровень. Теперь многие сплит-системы обладают не только функцией охлаждения, но также и прогрева воздушного пространства, работая по принципу «воздух-воздух». При этом, расширение возможностей почти никак не отражается на их стоимости. Но покупатели почему-то не принимают это в расчет. Причина заключается, скорее всего, в технических характеристиках сплит-систем и условиях ее эксплуатации. Большинство из них можно использовать лишь при уличной температуре не ниже -7С. А при таких погодных условиях с обогревом помещений вполне справляется привычное всем нам центральное отопление.
Кондиционер-обогреватель
О дополнительном обогреве мы задумываемся только с приходом сильных морозов, когда тепла от обычных радиаторов оказывается недостаточно, чтобы прогреть воздух кабинетов или квартир. И тогда нам кажется, что спасти нас от холода могут только обычные напольные обогреватели. Да, они, конечно, согреют. Но эти агрегаты слишком громоздки. Они вечно мешают везде, куда их ни поставь. Кроме того, они поглощают огромное количество электроэнергии. И это может нанести серьезный урон бюджету семьи либо организации. А еще электрообогреватели создают дополнительную нагрузку на электросеть, что может вызвать серьезные неполадки в ее работе. В результате таких перегрузок нередко остаются без света целые дома. А организациям такие поломки в электрической сети могут грозить серьезными штрафами от пожарной инспекции.
От всех этих проблем могут избавить современные кондиционеры, в которых предусмотрена функция обогрева. Они могут работать при достаточно низких уличных температурах. Например, есть инверторные сплит-системы, которые работают даже при -30С. С таким средством обогрева никакие морозы не страшны. А инверторными они называются потому, что экономно расходуют электрическую энергию и не перегружают электросеть. Поэтому согревать ими помещение намного выгоднее и безопаснее.
Для регионов с более мягким климатом, подойдут кондиционеры которые работают при уличной температуре не ниже – 15С. Да и стоят такие устройства недорого.
Благодаря своей способности согревать помещения в холода и охлаждать их в жару, эти сплит- системы стали очень популярны во всем мире. Они почти полностью вытеснили с рынка обычные кондиционеры, рассчитанные исключительно на охлаждение воздуха. Особенно в Японии. Там использование сплит-систем приближается к 100%. Да и Европа с Китаем не на намного от нее отстают. Их показатели составляют соответственно 80% и 70%.
Растет популярность такой климатической техники и в России. И хотя россияне привыкли, что в нашей стране на протяжении десятков лет помещения отапливаются с помощью центрального отопления, а в частных домах котлами, сплит-системам тоже нашлось применение. Эта разновидность кондиционеров оказалась просто незаменимой в межсезонье, когда на улице прохладно, а отопление еще не включили или уже отключили. Особенно высоко оценили пользу этих универсальных устройств семьи с маленькими детьми. Малыши комфортно чувствуют себя в помещении, где температура воздуха составляет примерно +25С. Поэтому родители считают, что дополнительные средства для обогрева лишними не будут.
Современные кондиционеры – экономия бюджета
Не ускользнуло от внимания пользователей сплит-систем и еще одно их преимущество. Количество электроэнергии, которую они потребляют при обогреве помещения совсем невелико.
Ее расходы в разы меньше, чем у масляного обогревателя или теплового вентилятора. Обусловлено это тем, что современный кондиционер не производит, а переносит тепло, а на это мощности много не требуется.
На производстве, в офисных зданиях бывают случаи, когда помещение даже зимой необходимо не обогревать, а охлаждать. К ним, например относятся комнаты с серверным и телекоммуникационным оборудованием. Для этого лучше выбрать устройства, которые могут работать при уличной температуре не ниже -15С.
Но производители кондиционеров не остановились на достигнутом и создали еще более совершенную климатотехнику. Теперь тепло, получаемое сплит-системами в результате охлаждения воздуха, не пропадает даром, а применяется для нагрева воды в бытовых целях. Благодаря этому они теперь могут заменить все другие способы обогрева помещений. В том числе и основные.
Чтобы сформировать полноценную систему отопления можно использовать баки объемом 200-400 литров. Вода в них будет нагреваться до 80С. Функционировать такая мини-котельная сможет при температуре от -20С и почти до +50С. Такое техническое решение предназначено специально для обогрева загородных домов, небольших гостевых домиков, предприятий, оказывающих различные услуги населению.
Принципы работы обычных кондиционеров
Для начала необходимо понять как они устроены. По каким принципам работают. Это поможет ответить на ряд вопросов, таких как: откуда берется тепло в сплит-системе, как оно перемещается по ней. И главное - почему система «2 в 1» более выгодна, чем другие.
Кондиционер, по сути, выполняет функцию обычного холодильника. Он охлаждает воздух в закрытом помещении. В основе его работы лежит способность любой жидкости поглощать определенное количество тепла при кипении превращаться в пар (процесс испарения), а возвращая его снова переходить в жидкое состояние (процесс конденсации).
Наглядно проследить за переходом жидкости в парообразное состояние и обратно из пара в жидкое можно, наблюдая как кипит вода в кастрюле на печке. Она нагревается до тех пор, пока не начнет кипеть. Это происходит при температуре 100С. И сильнее вода не нагреется, даже если включить конфорку на 150С или 200С. Все это из-за того, что жидкости для перехода в парообразное состояние необходима энергия, которая поглощается ею в виде тепла.
Однако, как мы знаем еще со школы, в природе существуют и такие жидкости, которые закипают при более низких температурах. Так точка кипения жидкого азота ниже 0С. И при комнатной температуре он кипит сам по себе, без специального нагрева, поглощая тепло из среды, которая его окружает. По этой причине, если открыть емкость, где находится этот сжиженный газ от него повеет холодом, а если опустить в него какой-либо предмет, то он тут же замерзнет.
Точно такое же свойство имеет фреон (или хладагент), который используется в обычных холодильниках и кондиционерах. Он циркулирует в них по замкнутой трубопроводной системе, поделенной на 2 части. Первая часть – испаритель. Ее температура очень низкая. Видели ее все. Это трубки, вмонтированные в стенки морозильного отсека. В кондиционере они располагаются в его внутреннем блоке. Вторая часть – наоборот, очень горячая. Это конденсатор. Находится он обычно на задней стенке холодильного агрегата либо в том блоке кондиционера, который находится на улице.
Суть всего этого в том, что хладагент в этих двух частях имеет разное давление. А как мы помним по школьным урокам физики, что температура закипания жидкого вещества и конденсационного процесса различается при разном атмосферном давлении. Температура кипения и конденсации увеличиваются при его повышении. К примеру, в горных местностях из-за того, что воздух там сильно разряжен и атмосферное давление понижено, вода будет кипеть при 60С или даже 40С. А вот в трубах городской отопительной системы ее держат под высоким давлением, благодаря чему она, не закипая, прогревается до 110-130С. Это дает возможность без больших энергопотерь поставлять тепло на большие расстояния.
В конденсаторах кондиционеров, морозильных камер, холодильников фреон не закипает, хотя температура окружающей среды выше, чем его точка кипения. Этого не происходит, потому что он находится под очень высоким давлением. Из испарителя хладагент переходит в конденсатор, и закипает, поскольку там давление ниже. В процессе преобразования в пар фреон поглощает тепло внутри камеры холодильника или воздуха, перегоняемого специальным вентилятором сквозь внутренний блок сплит-системы. Выходя из испарителя фреон в виде газа попадает в компрессор, который перенаправляет его обратно в конденсатор под высоким давлением.
При сжатии фреон превращается из газа обратно в жидкость, выделяя в этом процессе в окружающую среду поглощенное им при испарении тепло. Именно поэтому решетка на задней стене холодильника всегда горячая. Конденсатор и испаритель являются частью одной замкнутой системы. И чтобы давление в них не стало одинаковым, фреон поступает в испаритель малыми порциями, через специальный клапан.
Из всего этого можно сделать вывод, что кондиционер — это разновидность холодильника. Только его конденсатор устанавливается на улице, а роль морозильной камеры выполняет помещение, которое он охлаждает.
Как работает современный кондиционер
И кондиционер, и холодильник относятся к категории тепловых насосов. Они забирают тепловую энергию из холодной среды и отдают ее в теплую. Но в быту тепловыми насосами обычно называют обычные обогреватели, задача которых не охлаждать, а обогревать в холодное время года помещения. Чтобы превратить стандартный кондиционер в тепловой насос, его блоки пришлось бы поменять местами: внутренний установить на улице, а наружный разместить в помещении. А еще это можно сделать, поменяв движение фреона в его контуре. Тогда испаритель превратится в конденсатор и наоборот, конденсатор станет испарителем.
Современные кондиционеры «2 в 1», способные не только охлаждать воздух в жару, но и нагревать его в холодное время года, о которых рассказывалось выше, работают как раз по последнему принципу. Их основное отличие от привычных всем кондиционеров заключается в том, что в них установлен дроссельный четырехходовой клапан. Он направляет поток хладагента в соответствии с установленным пользователем режимом работы.
Кроме того, сейчас уже есть системы, работающие по принципу теплового насоса, где теплообмен происходит между хладагентом и водой, которая в процессе то охлаждается, то нагревается. В горячем виде она поступает к фанкойлам, которые кондиционируют воздух помещения, либо используется для бытовых нужд.
Таким образом, современные кондиционеры становятся универсальным средством для установления и поддержки оптимального и комфортного температурного режима в помещении. Поэтому подумать о его приобретении стоит не только при наступлении первых теплых дней, но и первых морозов.
