Возможности современного кондиционера

Кондиционеры появились на рынке ещё в первой половине XX века и с тех пор прошли долгий путь эволюции. Изменился не только внешний вид кондиционера и его размеры, но и функции. Что же представляет собой современный кондиционер и какие возможности он обещает пользователям?

Если говорить о бытовых кондиционерах, то вершиной эволюции в этом сегменте можно признать сплит-­системы. Именно такая конструкция кондиционера обеспечивает наибольшую эффективность охлаждения и комфорт для пользователя. Всё дело в расположении её компонентов. У других модификаций кондиционеров (моноблочных, мобильных) все элементы находятся в одном корпусе. Фактически это означает, что компрессор находится в одном помещении с пользователями. Производимые им шум и вибрация не лучшим образом сказываются на ощущении комфорта человека — они раздражают, мешают концентрации внимания, не говоря уже о том, что ночью мешают спать.

Сплит-­система устроена иначе — она состоит из двух отдельных блоков: внутреннего (его располагают внутри помещения) и наружного (монтируют на улице на стене здания). Компрессор, отводящий тепло теплообменник и обслуживающий его вентилятор находятся в наружном блоке. Во внутреннем блоке остаются лишь охлаждающий теплообменник и вентилятор. Между собой блоки соединены медными трубками, по которым циркулирует хладагент. Поскольку самые шумные элементы вынесены на улицу, сплит­-система работает значительно тише, чем её предшественники с едиными корпусами.

Но и сами сплит­-системы менялись на протяжении своей эволюции. Сейчас их можно разделить на два класса — инверторные и неинверторные (модели on/off типа).

Неинверторные кондиционеры появились задолго до инверторных. У такой сплит-­системы компрессор работает с одной частотой вращения, поэтому кондиционер, как только достигает заданной температуры, выключается. В результате сплит-­система функционирует по принципу on/off — она либо работает на полной мощности, либо простаивает до следующего момента включения.

В инверторной сплит­-системе реализовано двойное преобразование электрического тока — сначала из переменного в постоянный, а затем из постоянного в переменный. Параметры тока «на выходе» можно регулировать, а вместе с ними — изменять и частоту вращения компрессора. Поэтому сплит­-система при достижении необходимой температуры воздуха может не выключаться, а просто уменьшать частоту оборотов компрессора и, как следствие, производительность. Эта особенность даёт инверторной сплит-­системе массу преимуществ в сравнении с обычными кондиционерами — в плане энергоэффективности и комфорта. К недостаткам относится более высокая цена, чем у моделей on/off типа, но это можно рассматривать как вложения в будущую экономию энергии и качественно иной уровень поддержания климата.

КУРС НА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

В отличие от многих бытовых приборов, включаемых по мере необходимости на короткое время, кондиционер — техника, которой нередко приходится работать без перерывов на протяжении многих дней. При такой интенсивной эксплуатации важное значение приобретает энергоэффективность модели. В нынешнее время, в свете тенденции к снижению энергопотребления во всех областях человеческой жизни, это свойство становится одним из ключевых преимуществ любого оборудования. Производители кондиционеров тоже предпринимают все усилия для её повышения.

В первую очередь, энергоэффективность модели определяется характером её работы. Кондиционер выходит на пиковую мощность в момент старта компрессора и вентиляторов, поэтому, чем чаще он включается и выключается, тем больше энергии потребляет. Как следствие, сплит-­системы on/off типа выдающейся энергоэффективностью не отличаются. Иное дело — кондиционеры инверторного типа. Их компрессоры могут вообще не останавливаться, а просто переходить на более низкую частоту оборотов. Соответственно, их энергопотребление существенно ниже, чем у моделей on/off типа. Таким образом, инверторная технология сама по себе способствует снижению энергопотребления кондиционера. Однако есть и другие возможности дополнительно экономить энергию.

Чем больше разница между исходной температурой воздуха и установленной пользователем, тем больше энергии приходится затрачивать сплит-­системе на её достижение и дальнейшее поддержание на одном уровне. Соответственно, даже уменьшение этой разницы на 1–2 оС даёт возможность снизить энергопотребление. Этот принцип задействован в настройках экономичного режима, который реализован во многих сплит­системах. Кондиционер в этом режиме начинает поддерживать температуру, незначительно отличающуюся от установленной: для человека такое изменение малозаметно и почти не влияет на ощущении комфорта, но позволяет экономить.

Многие сплит-­системы поддерживают и «ночной» режим (он может называться по-­разному — «режим сна» или как–то иначе). Ночью физическая активность человека снижается, поэтому и потребность в прохладе уменьшается. Для кондиционера это — хорошая возможность энергосбережения. Он понемногу, через небольшие промежутки времени, изменяет температуру воздуха — повышает её на несколько градусов в режиме охлаждения или понижает при обогреве. Ближе к окончанию действия режима сплит­-система так же постепенно возвращается к прежним настройкам температуры, чтобы к моменту пробуждения пользователей климат был снова комфортным для активной жизни. Эти несколько ночных часов работы с пониженной мощностью дают экономию энергии.

К функциям, позволяющих сократить энергопотребление кондиционера, можно отнести и разного рода таймеры и программы. Комфортная температура нужна в помещении тогда, когда в нём есть пользователи, и можно сэкономить немало энергии, если в их отсутствие не поддерживать температуру на заданном уровне. В условиях современной жизни, когда люди работают по определённому известному им графику, несложно запрограммировать кондиционер таким образом, чтобы он не работал или функционировал в экономичном режиме, когда в квартире или доме никого нет. Если при этом задать время возвращения к обычным настройкам накануне возвращения пользователей домой, то кондиционер успеет к их приходу охладить или нагреть воздух до комфортной температуры. Простые таймеры позволяют программировать выключение и включение прибора в течение суток, но во многих моделях предусмотрена возможность задавать более сложные программы на неделю или даже месяц — с учётом будних дней, выходных и т. д.

Экономить электроэнергию позволяют и некоторые инновационные технологии. Например, к ним можно отнести сенсоры, с помощью которых сплит­-система определяет, есть ли в помещении люди: если никого нет, она переходит в энергосберегающий режим. Некоторые модели могут не только обнаруживать людей, но и выявлять их местонахождение и степень активности. Последнее позволяет сплит-­системе дополнительно экономить энергию. Например, когда пользователь двигается, он согревается за счёт физической нагрузки, и кондиционер, работающий в режиме обогрева, может уменьшить свою производительность. И наоборот, если человек находится в состоянии покоя и не нуждается в охлаждении так же сильно, как при движении, кондиционер снизит мощность охлаждения и этим тоже сбережёт энергию.

Наглядно степень энергоэффективности кондиционера можно определить по присвоенному ему классу энергоэффективности. Однако следует различать две методики вычисления её коэффициента.

Чаще всего для указания энергоэффективности кондиционеров применяют коэффициент EER (для режима обогрева — COP), определяемый соотношением производительности кондиционера (мощности охлаждения или нагрева) к потребляемой электроэнергии. Измерения производят в определённых статичных условиях климата в помещении и снаружи. В зависимости от результата кондиционеру присваивают класс энергоэффективности в буквенном обозначении — от G (самый низкий класс) до А (высший класс). Класс А получают модели с EER выше чем 3,2.

Однако в последние годы крупные производители климатического оборудования используют также другой её коэффициент — сезонный. Он маркируется как SEER и SCOP. Измерения производят при разных условиях работы, так как в реальности кондиционер работает при различных уличных температурах. Более того, коэффициент SCOP может быть рассчитан для разных климатических зон (тёплой, средней и холодной). Сезонные коэффициенты отражают энергопотребление кондиционера с учётом климатических сезонных колебаний.

Коэффициенты SEER и SCOP значительно выше, чем EER и COP, поэтому оценивать энергоэффективность, сравнивая SEER одной модели и EER другой, бессмысленно. Сравнение корректно только в рамках одной классификации. Обозначение классов энергоэффективности для сезонных коэффициентов тоже своё — например, высший класс обозначается как A+++ (при SEER выше 8,5), а низший — D.

ИСТОЧНИК ТЕПЛА

Хотя основная функция сплит-­системы — это охлаждение воздуха, она способна решать и другие задачи. Поскольку принцип работы кондиционера основан на переносе тепла из одной среды в другую (из помещения на улицу), то логичным шагом стало использование сплит­-систем и для обогрева. В этом случае сплит-­система, наоборот, забирает тепло из окружающей среды и переносит его внутрь помещения. Сейчас большинство бытовых сплит­-систем крупных производителей климатической техники поддерживают функцию обогрева.

Несмотря на обилие других электрических обогревателей (конвекторов, тепловентиляторов и т. д.), у сплит­-системы есть преимущество. Электрообогреватели расходуют электроэнергию на работу ТЭНа, поэтому на 1 кВт потреблённой энергии они не могут произвести более 1 кВт тепла. Сплит­-система энергию тратит только на перенос тепла, то есть на работу вентиляторов и компрессора. При благоприятных условиях её теплопроизводительность может значительно превышать энергопотребление.

Правда, у сплит-­систем есть свои ограничения. Чем ниже температура уличного воздуха, тем меньше тепла она может получить. К тому же у каждой модели есть свой предел температуры, при которой она вообще способна работать на обогрев. Поэтому наиболее эффективно использовать сплит­-систему в режиме обогрева летом в прохладные дни и в межсезонье. Для зимней же работы подойдут модели, которые специально адаптированы для эксплуатации в сильные морозы.

ВЫБОР ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ

Комфортный климат — понятие широкое, включающее множество факторов, к его составляющим можно отнести температуру и качество воздуха, влажность. Сплит­-системы поддерживают множество функций, направленных на создание комфортных для человека условий.

Казалось бы, с ролью кондиционера в поддержании комфортной температуры всё ясно — для этого он и создан. Однако и здесь есть нюансы. Сплит-­система on/off типа, доведя температуру воздуха до заданного значения, отключается. Снова же она включится, когда в помещении станет теплее на несколько градусов. В результате температура воздуха колеблется, то возрастая, то снижаясь. Иначе обстоят дела у инверторной сплит-­системы. Кондиционер этого типа способен работать на малых оборотах и производить холод всё время, а не дискретно. Температура при этом почти не колеблется и остаётся на комфортном уровне постоянно.

В создании комфортного климата немалую роль играет и направление воздушного потока. Воздух на выходе из сплит­-системы намного холоднее, чем средняя температура в помещении, и, если на пути окажется человек, он рискует замёрзнуть или даже простудиться. Внутренний блок сплит-­системы обычно оснащён подвижными заслонками (жалюзи), которые изменяют направление движения потока воздуха в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Управляя заслонками, можно направить поток в безопасную для человека сторону. В холодную погоду, напротив, жалюзи помогут направить тёплый поток воздуха на пользователей и согреть их, пока помещение ещё не успело прогреться. В сплит­-системах часто реализованы особые алгоритмы качания жалюзи, направленные на более равномерное распределение воздуха и выравнивание температурного фона в разных зонах.

Температура воздуха в разных зонах помещения не всегда одинаковая. В таких условиях сплит­-система, которая ориентируется на показания встроенного во внутренний блок датчика температуры, может работать с погрешностью. Чтобы такой проблемы не возникало, производители кондиционеров часто оснащают датчиками температуры пульты ДУ. В отличие от внутреннего блока, расположенного высоко на стене, пульт обычно лежит вблизи от пользователя — чтобы был под рукой. Поэтому и датчик снимает показания в той зоне, где находится человек.

Другой фактор комфортного климата, на который может оказывать влияние кондиционер, — влажность. Избыток или нехватка влажности в помещении — проблемы не столь заметные, как излишне низкая или высокая температура. Однако их воздействие на человека и его быт может иметь существенные последствия. Нехватка влаги вызывает пересыхание кожи, слизистых оболочек, увеличивает риск заболевания ОРВИ, способствует электризации пыли и усилению её циркуляции в воздухе. При избыточной влажности человек становится более чувствительным к перепадам температур (сильнее мёрзнет при понижении температуры воздуха и тяжелее переносит её повышение), обостряются многие заболевания дыхательных путей, аллергии. Страдают деревянные элементы мебели и отделки помещения, повышается риск развития плесени. Проблему нехватки влажности решить несложно — с помощью разнообразных и простых устройств (увлажнителей, моек воздуха и т. д.), а вот понизить влажность помогут кондиционеры. Их принцип работы таков, что на холодных теплообменниках внутренних блоков влага выпадает в виде конденсата и затем стекает в дренаж. Таким образом, любой кондиционер — естественный осушитель воздуха. Но многие модели могут работать на осушение, не оказывая существенного влияния на температуру воздуха.

У некоторых сплит-­систем среди функций заявлена вентиляция. Обычно она подразумевает режим, при котором кондиционер обдувает помещение потоками воздуха без изменения температуры (то есть работает как вентилятор). К вентиляции, обеспечивающей подачу уличного воздуха, эта функция отношения не имеет. Однако существуют сплит-­системы, способные снабжать помещения именно свежим воздухом. Такой кондиционер дополнительно оборудован модулем для забора воздуха и воздуховодом, который необходимо проложить сквозь стену. Сплит-­система подмешивает немного свежего воздуха к потоку, проходящему через внутренний блок. Правда, объём подаваемого воздуха невелик, так что данная функция — полезное дополнение к основной системе вентиляции, а не её замена.

Помимо климатических условий, на самочувствие человека влияют и такие характеристики, как уровень шума. Шум может вызывать раздражение, мешать концентрации внимания, не говоря уже о пагубном воздействии во время сна. И если в установлении комфортного климата кондиционеру отведена важная роль, то в создании шумового фона он, скорее, фактор негативный. Вентиляторы внутреннего блока производят шум, и чем выше их скорость, тем он громче. Особенно сильный дискомфорт от шумового воздействия возникает, когда вентиляторы внезапно начинают работать на высокой скорости. Именно такая картина характерна для сплит-­система on/off типа, которые работают дискретно — то простаивают в тишине, то включаются на полную мощность и сильно шумят.

В борьбе с шумом на помощь приходят опять же инверторные технологии. Поскольку сплит­-система с инверторным компрессором способна работать на малых оборотах и не нуждается в том, чтобы часто включаться и выключаться, она не создаёт резких перепадов шума. Звук работающего вентилятора в её случае превращается в рутинный сопутствующий шум и не так раздражает.

Чаще всего в характеристиках сплит-­системы производители указывают уровень звукового давления — импульса, который звуковая волна передаёт препятствию. Тут важно понимать, что минимальных его значений кондиционер достигает на низкой скорости вентилятора в «тихом» режиме. Высокой производительности от сплит­-системы в этом режиме ожидать не стоит, хотя в помещении с уже установившейся комфортной температурой и при низкой нагрузке (например, в ночное время, когда жара не так сильна) кондиционер вполне сможет работать тихо. Но нужно быть готовым к тому, что при большой нагрузке сплит­-система будет производить больше шума.

ГИГИЕНИЧНОСТЬ

При активной работе внутренний блок кондиционера пропускает через себя сотни кубометров воздуха ежесуточно. Неудивительно, что многие сплит­-системы совмещают функции поддержания комфортного климата с воздухоочисткой.

Технологии здесь существуют самые разнообразные. В ход идут фильтры со всевозможными антибактериальными покрытиями и пропитками на основе серебра, растительных экстрактов и т. д., фильтры механической очистки для удаления пыли и других мелких частиц загрязнений. Распространены фотокаталитические фильтры, основанные на свойстве оксида титана разлагать загрязнения органического происхождения. Эти фильтры популярны ещё и потому, что отличаются долговечностью и возможностью к регенерации: если фильтр поместить под источник ультрафиолетового излучения (например, на освещённое солнцем место), его свойства восстановятся. Широко применяются и плазменные фильтры — разряд плазмы заряжает пыль и другие загрязнения, а затем их притягивает пластина с противоположным зарядом. Плазменный фильтр не создаёт особых помех для движения воздуха, прост в уходе — нужно лишь периодически извлекать и чистить пластину от накопившейся грязи.

Среди инноваций в очистке воздуха кондиционерами можно отметить также ионные технологии. Установленный в сплит­-системе генератор ионов испускает заряженные частицы, которые деактивируют бактерии, вирусы, устраняют запахи. Ионизация воздуха позволяет производить очистку не только в пределах внутреннего блока, но и в помещении — везде, куда попадают ионы (поверхности стен, предметов интерьера, мебели).

Тем не менее важно понимать, что для кондиционеров функция очистки воздуха — не основная, а вспомогательная, поэтому лишь немногие сплит­системы могут по качеству очистки сравниться со специализированными климатическими комплексами и воздухоочистителями.

Но есть и «обратная сторона медали». Если в кондиционере появляются какие­либо загрязнения, они могут попасть в воздушный поток и распространиться по всему помещению. Внутри кондиционера из­за конденсата поддерживается влажная среда — это хорошие условия для развития плесени и микроорганизмов. Поэтому внутренний блок необходимо содержать в чистоте. Здесь немалая роль отведена самим пользователям — они должны вовремя менять фильтры и проводить уборку кондиционера. Но и сами производители внедряют различные технологии, призванные облегчить эту задачу. В ход идут различные антибактериальные и грязеотталкивающие покрытия внутренних поверхностей кондиционера. Полезна также функция осушения внутреннего блока от влаги после выключения: вентилятор ещё некоторое время продолжает работать, чтобы испарить оставшийся конденсат.

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

Хладагенты (жидкости, используемые в кондиционерах и другой холодильной технике для переноса тепла из одной среды в другую) не безвредны для окружающей среды. Принято считать, что они негативно влияют на озоновый слой атмосферы Земли и приводят к его разрушению, способствуя глобальному потеплению. Однако отказаться от использования хладагентов пока невозможно, поэтому производители климатической техники ищут пути, которые позволили бы если не полностью избежать влияния на экологию, то хотя бы максимально его снизить. Ведутся поиски таких составов хладагентов, которые оказывают меньшее воздействие на озон, при этом важно, чтобы их физико­химические свойства обеспечивали и энергоэффективность работающего с ними оборудования, и простоту дозаправки.

Ещё несколько лет назад большинство бытовых кондиционеров на рынке работали на хладагенте R22. Его популярности способствовали хорошие рабочие характеристики и лёгкая дозаправка благодаря однокомпонентному составу. Однако его экологические свойства оставляли желать лучшего, поэтому R22 был запрещён к использованию. Его место занял другой, более экологичный двухкомпонентный хладагент R410A — сейчас большая часть производителей сплит-­систем выпускает бытовые кондиционеры именно на этом хладагенте. Тем временем ряд производителей уже вводят в свои линейки модели на однокомпонентном хладагенте R32, влияние которого на окружающую среду ещё ниже, чем R410A.

УПРАВЛЕНИЕ ПО Wi-Fi

Традиционно сплит-­системой управляют с пульта ДУ, поскольку внутренний блок обычно размещён высоко на стене. Но в последние годы на рынке стали появляться модели с управлением по Wi­-Fi. Для этого кондиционер оборудуют модулем Wi­-Fi (встроенным в корпус или подключаемым отдельно), а пользователю понадобится установить на смартфоне, планшете или ноутбуке специальное приложение. В одних случаях смартфон или планшет станет своего рода альтернативой пульту ДУ — с таким же или даже расширенным функционалом. В других — позволит управлять сплит-­системой удалённо из любого места, где есть доступ к сети Интернет. Например, с помощью этой функции пользователь может задать желаемую температуру воздуха, находясь ещё на работе, а к моменту его приезда домой кондиционер уже охладит или нагреет воздух.

ДИЗАЙН

Современный кондиционер — уже не обязательно только белый. Производители предлагают разнообразные цветовые решения сплит-­систем — от нейтрального серебристого до эпатажного красного или чёрного. Некоторые модели представлены сразу в нескольких вариантах цвета, чтобы у пользователя был выбор. «Изюминкой» модели может стать не только основной цвет корпуса, но и различные принты, декоративные детали (молдинги, вставки и т. д.), различные эффекты в отделке поверхности. На рынке известны кондиционеры с имитацией рисунка древесины, с зеркалами на лицевой панели и многие другие запоминающиеся модели.

На корпусе внутреннего блока часто располагается дисплей, задача которого — информировать о параметрах работы кондиционера (установленная температура, режим и пр.). Всё большее распространение получают дисплеи, скрытые за лицевой панелью, — их индикаторы просвечивают сквозь пластик.

Дизайнеры работают не только над отделкой, но и над формой внутреннего блока. Его очертания могут быть обтекаемыми или геометрически­строгими, округлыми или угловатыми. Большинство настенных внутренних блоков имеют прямоугольную форму, но и здесь есть альтернативные решения, например квадратные кондиционеры.

Не обделены вниманием и пульты дистанционного управления, которыми комплектуются практически любые сплит­-системы. Дизайнеры работают и над эргономикой пультов, и над их оформлением. Поскольку пульт — своего рода продолжение сплит­-системы, его иногда выполняют в том же цвете и с той же отделкой, что и корпус внутреннего блока.

Статья опубликована в объединённом выпуске «Весна 2017»
журналов «Инструменты» + «Всё для стройки и ремонта» + «GardenTools»
серии «Потребитель»
Май 2017