С. трьох
За кондиціонером на побутовому рівні міцно закріпилася репутація пристрою, що працює в основному на охолодження повітря в приміщенні. Функція обігріву розглядається при цьому як додаткова. Однак спліт-система, що працює в режимі теплового насоса (ТН), може нагрівати не тільки повітря в приміщенні, а й воду. А при кондиціонуванні повітря хладон (фреон) нагрівається до 55-60 ° С. Зазвичай це тепло просто розсіюється у зовнішньому середовищі. Але останнім часом на ринку з'явилися прилади, в яких передбачається використання цієї енергії для гарячого водопостачання або опалення.
Підписатися на статті можна на головній сторінці сайту.
реверсивний кондиціонер
Для того щоб кондиціонер став працювати на обігрів, в принципі, досить змінити напрямок термодинамічної циклу. Моделі, у яких поряд з основною функцією передбачена і можливість нагріву повітря в приміщенні, - не рідкість. Вони коштують дорожче, але в міжсезоння (восени і навесні) можуть замінити обігрівач. Такий кондиціонер нагріває повітря в приміщенні теплом, що забирається ззовні: має місце той же процес, що і при охолодженні, але зовнішній і внутрішній блоки кондиціонера як би міняються місцями. Відповідно, як і в режимі охолодження, споживана апаратом потужність може бути в три і більше разів менше потужності обігріву.
Зазвичай при температурі зовнішнього повітря нижче -5 ° С включати кондиціонер не рекомендується: змінюються фізичні характеристики фреону і компресорного масла. «Холодний» компресор може вийти з ладу при старті, але і при вдалому запуску його знос буде вище допустимого. Крім цього, при негативних температурах замерзає зливний отвір дренажного шланга, і весь конденсат починає текти в приміщення. Тому для запобігання поломки деякі моделі кондиціонерів автоматично відключаються, якщо температура на вулиці опустилася нижче певної позначки.
Але розроблені кондиціонери, адаптовані до зимових умов. Так, мінімальна температура середовища для роботи на обігрів інверторних кондиціонерів FTXG-E / RXG-E (рис. 1) виробництва компанії Daikin (Бельгія) становить -15 ° С, а неінверторних - -10 ° С. (Потужність охолодження і нагріву инверторного кондиціонера можна змінювати за рахунок частотного регулювання роботи приводу компресора. Це дозволяє знизити споживання електроенергії в середньому на 30% і більш точно підтримувати задану температуру.)
Спліт-системи японських компаній Toshiba розраховані на обігрів при температурі навколишнього середовища до -15 ° С, Sharp - до -8 ° С, Panasonic - до -5 ° С. Інверторні моделі корейських фірм LG ефективні до -15 ° С, неінверторние - до -10 ° С, Samsung (моделі Monte) - до -15 ° С (але при використанні фреону R-22 - тільки до -5 ° С).
Існують і моделі, які розраховані на роботу при більш низькій температурі і при цьому можуть використовуватися як досить дорогі системи опалення. Наприклад, кондиціонери серії FTXR-E / RXR-E фірми Daikin працюють при зовнішній температурі до -20 ° С, японські Hitachi Premium XH, Cut Out і Air Exchanger - до -20 ° С. А сплітсистеми Zubadan (рис. 2) компанії Mitsubishi (Японія) - навіть до -25 ° С. Компанія позиціонує це обладнання як ТН, цілеспрямовано пропонуючи його для обігріву об'єктів (рис. 3).
Використання практично будь-якого кондиціонера протягом всього року можливо завдяки вбудовувати в нього додаткового адаптаційного пристрою - всесезонне блоку, який здійснює підігрів дренажу, картера компресора і управляє роботою вентилятора зовнішнього блоку. В цьому випадку можлива експлуатація спліт-системи при температурах зовнішнього повітря до -15 ... -25 ° С. Однак і у адаптованого кондиціонера при зниженні температури зменшується ККД. Так, при -18 ° С він стає менше приблизно втричі, в порівнянні з номінальним. Тому обігріватися кондиціонером має сенс восени і навесні, коли опалення ще не включили або вже вимкнули, а на вулиці холодно.
При температурі зовнішнього повітря нижче + 5 ° С зовнішній блок кондиціонера може покритися шаром льоду досягне, що призводить до погіршення теплообміну або навіть до поломки вентилятора. Запобігти цьому може така функція як автоматичне розморожування. Система управління стежить за умовами роботи кондиціонера і в разі ризику обмерзання періодично запускає його на 5-10 хв в режимі охолодження без включення вентилятора внутрішнього блоку, при цьому теплообмінник зовнішнього блоку нагрівається і відтає.
рекуперація тепла
Кондиціонери з рекуперацією тепла комплектуються ємністю, в якій акумулюється вода, що нагрівається хладоном в теплообміннику. Такі спліт-системи, в основному канального або зонального типів, називаються «кондиціонери з функцією ГВП». В даний час на ринку представлені переважно моделі, що застосовуються на підставі потужності до верхньої межі побутового сегмента (при роботі на охолодження - 10 кВт), напівпромисловим і промислових систем. Але сама ідея утилізації відведеного надлишкового тепла настільки приваблива, що кондиціонери з функцією нагріву води вже з'являються і на ринку менш потужної техніки.
Компанією Ruud (США) розроблено серії кондиціонерів і чиллерів SSQ. Дане обладнання здатне одночасно зі створенням комфортної атмосфери в приміщенні забезпечити ГВС. Для більш економічної роботи блок має можливість ступінчатого регулювання. При цьому кондиціонери з продуктивністю по холоду 10,2-81,0 і тепла 11,2-87,0 кВт можуть реалізовувати такі схеми роботи: «Охолодження», «Нагрівання», «Тільки ГВС», «Охолодження та ГВП», « нагрівання і ГВП ». Ряд моделей комплектується вбудованим двоконтурним газовим котлом, що здійснює теплопостачання при температурах зовнішнього повітря нижче -10 ° С, тобто тоді, коли використання ТН стає економічно нерентабельним.
Кондиціонери з рекуперацією тепла SHRM (Super Heat Recovery Multi) фірми Toshiba можуть розглядатися як ступінь розвитку зональних VRF-систем. Якщо в звичайному двотрубному кондиціонері всі внутрішні блоки працюють одночасно тільки на охолодження або на обігрів, і його енергоефективність залежить лише від закладених конструкторами характеристик, то при використанні трехтрубного систем з'являються додаткові резерви для економії енергії.
Робота класичної системи кондиціонування в режимі охолодження має на увазі перенесення тепла від повітря в приміщенні до більш нагрітої середовищі, наприклад, повітрю на вулиці, при здійсненні роботи (витрата енергії на стиснення холодоагенту компресором).
У трехтрубного системі кожен внутрішній блок може функціонувати в своєму режимі. Причому саме тоді, коли одні внутрішні блоки охолоджують, а інші обігрівають, і полягає основне гідність таких систем - рекуперація тепла: забирається з охолоджуваних приміщень, воно не скидається в атмосферу, а переноситься туди, де потрібно обігрів. Для здійснення цього процесу в систему кондиціонування додаються пристрої FS (Flow selector - розподільники потоків). Вони являють собою компактні модулі з електронними клапанами, які задають режим роботи теплообмінника внутрішнього блоку.
До блоку FS підводяться три труби системи з рекуперацією тепла, а виходять з нього вже дві труби, що підключаються до внутрішніх блокам. Для кожного з них потрібен окремий розподільник потоків.
Залежно від числа внутрішніх блоків, що працюють на охолодження або обігрів, система вибирає пріоритетний режим функціонування зовнішнього блоку і здійснює розподіл потоків хладону.
Трехтрубного системи кондиціонування можуть працювати як в режимі тільки охолодження, так і 100% обігріву, але в цьому випадку їх енергоефективність буде дещо менше, ніж у стандартних, - за рахунок більш складної мережі і додаткових елементів. Однак такі «100-процентні» режими в середньому займають не більше 1/5 загального часу роботи кондиціонера. Весь інший час споживач може економити до 50% електроенергії за рахунок рекуперації тепла. FS-розподільник важить 5 кг і не вимагає відводу дренажу. Від внутрішнього блоку він може монтуватися на відстані до 15 м.
В даний час компанія Toshiba випускає вже другу, удосконалену серію систем з рекуперацією тепла. Вона побудована за модульним принципом і може складатися з трьох зовнішніх блоків сумарною продуктивністю до 84 кВт при числі внутрішніх блоків - до 48. Всі зовнішні блоки комплектуються двома ідентичними, незалежними інверторними компресорами двухроторного типу.
Компанія «Афрос» (Україна) також пропонує ряд моделей спліт-систем канального типу з функцією ГВП, зібраних на базі японських компресорів, потужністю 5,1-8,5 і 5,6-17,5 кВт по охолодженню і нагрівання відповідно. Вони реалізують режими тільки обігріву, охолодження повітря, нагрівання води, а також її нагрівання і охолоджування / обігріву приміщення.
У побутовому секторі пропозицію кондиціонерів з функцією ГВС поки невелика, але і тут «крига скресла». Так, в квітні 2010 р китайська компанія Gree Electric Appliances представила на російському ринку мультізональную систему Home-GMV (рис. 4), яка поєднувала функції кондиціонера і водонагрівача. Її максимальна енергоефективність досягається при одночасній роботі в режимі охолодження повітря і ГВП. Це стало можливим завдяки гідромодуль, що включає в себе теплообмінник «хладон / вода» і насос. Фреон віддає тепло, нагріваючи воду до 60 ° С. Це дозволяє не тільки встановити комфортну температуру в приміщеннях, а й забезпечити ГВС односімейного будинку або квартири.
За словами розробників, використання ТН для нагріву води робить систему в чотири рази економічніше електричного водонагрівача, а при одночасному охолодженні повітря - в шість разів. Новинка оснащена інверторним компресором, який змінює свою продуктивність при частковому навантаженні, тобто коли включені не всі внутрішні блоки.
Виробник пропонує чотири модифікації зовнішніх блоків потужністю 10-16 кВт. Внутрішні блоки можуть бути настінними, напольно-стельовими, касетними і канальними. Їх холодопродуктивність - від 2,2 до 14,0 кВт.
Система Home-GMV ефективно функціонує при температурі на вулиці від -15 до +48 ° С. При більш низьких температурах для нагріву води використовується вбудований в водяний бак електронагрівач. Ємність бойлерів - від 250 до 400 л.
Компанія Mitsubishi також розпочинає виробництво нового приладу для нагріву води PWFYP100E-BU. Він має теплопродуктивність 12,5 кВт, споживаючи всього 2,48 кВт електроенергії, і може бути використаний тільки в складі систем з утилізацією тепла. При цьому температура зовнішнього повітря змінюється в діапазоні від -20 до 32 ° С. Витрата води - 0,60-2,15 м3 / ч. Використовуючи енергію теплового насоса і рекуперативного тепло від системи кондиціонування повітря City Multi R2, новинка може нагрівати воду до 70 ° С.
Стаття надрукована в журналі «Аква-Терм» # 6 (58) 2010
Опубліковано: 14 грудень 2010 р
Повернутися назад
