Вопрос кондиционирования – охлаждения и очищения воздуха в помещениях — волновал человечество еще в пору глубокой древности. Одними из первых попытку усовершенствовать этот процесс сделали персидские механики.
В особой шахте располагались сосуды либо свободно текущая вода, а ветер, проникающий в нее снаружи, охлаждал и увлажнял воздух, который потом циркулировал в помещении. Однако подобная система могла применяться только при достаточно сухом и жарком климате и воздухе низкой влажности.
Индийцы изготавливали специальные каркасы, заменяющие входные двери в жилища. Они были выполнены из растительных волокон и постоянно увлажнялись водой из емкости особой конструкции.
Первые опыты с газами, способными в сжатом и сжиженном состоянии охлаждать воздух, предпринял в 19 веке ученый Фарадей. Но к изобретению электрического способа охлаждать воздух человек пришел только в 1902 году.
Кондиционирование воздуха было изобретено Уиллисом Кэррьером и предназначалось для улучшения качества печати в типографиях: высокая температура и влажность нарушали цветопередачу. Аппарат Кэрриера был способен охладить воздух до определенной температуры и снизить влажность до 55 %.
Уже в 1915 году возникла компания Carrier, которая и начала производить первые кондиционеры. Вскоре новая техника стала применяться на предприятиях для улучшения условий труда персонала, а позже – в быту и на транспорте.
Первоначально в кондиционерах применяли газы и вещества, испарение которых вредило здоровью человека. Поэтому в 30-х годах 20-го века при кондиционировании наружная часть агрегата – компрессор и конденсатор – выносилась на стену здания.
В 1928 году изобретатель Томас Мидглей стал использовать новый хладагент, безопасный для человека и получивший название фреон. Однако данный газ был небезопасен для озонового слоя, окружающего Землю.
Поэтому с течением времени разрабатывались все новые, улучшенные смеси-хладагенты, сменяющие друг друга. Современные кондиционеры постепенно переходят на новейшую фреоновую смесь R-410A, безопасную для человека, нетоксичную, невоспламеняющуюся, позволяющую экономить электричество и не разрушающую озоновый слой.
В 1958 году японцы из компании «Дайкин» начали выпускать кондиционеры с тепловым насосом, способные не только охлаждать, но и нагревать воздух. С 1961 года японская компания Toshiba наладила серийный выпуск кондиционеров, состоящих из двух блоков. Это стало настоящим прорывом в кондиционировании.
Значительно снизился уровень шума, а внутренний блок стало возможно располагать в нужном и удобном месте. А в 1969 году «Дайкин» изобрела кондиционер, где от одного внешнего блока работали сразу несколько внутренних.
Такие кондиционеры получили название мультисплит-систем. В 1981 году японская компания «Тошиба» разработала новую технологию в кондиционировании – инверторную систему. Суть инверторного управления компрессором заключается в плавном изменении частоты подачи тока. Таким образом, кондиционер плавно изменяет мощность своей работы.
Эта же компания в 1982 году предложила потребителям новые интеллектуальные модели кондиционеров, оснащенные VRV-системами, которые на сегодняшний день являются наиболее перспективными видами климатической техники.
Кондиционеры: Новейшие технологии и тенденции
Для выполнения различных задач используются разные типы кондиционеров. За оптимальное соотношение температуры и влажности в помещении отвечают местные кондиционеры. Они могут быть со встроенным охлаждающим агрегатом (автономные) или использующими внешние источники (неавтономные). Последние агрегаты к кондиционированию имеют опосредованное отношение.
Это теплообменники вентиляторного типа, где в качестве холодоносителя выступает фреон, а теплоносителя – горячая вода. Недостатком данных устройств можно считать довольно сильный шум. Автономными кондиционерами называют различные типы устройств – сплит-системы, оконные моноблоки, устройства из раздельных агрегатов. Они могут использовать рециркуляцию воздуха или частично применять наружный.
Наиболее популярными до недавнего времени являлись оконные блоки, представляющие собой моноагрегат. Компрессор, конденсатор, испаритель, вентилятор, фильтр и управление располагаются в корпусе кондиционера.
Конденсатор охлаждается за счет наружного воздуха. Кондиционирование с помощью оконных моноблоков – один из самых дешевых способов охлаждения воздуха в помещении. Однако у данных агрегатов есть существенные недостатки – ухудшение внешнего вида фасадов, шум от работы. Появившиеся позднее конструкции с разделением на два независимых блока попытались решить эту проблему.
Относительно новый класс кондиционеров – сплит-системы, в которых используется раздельно размещение испарителя и компрессорного агрегата. Помимо снижения шума, данная система имеет привлекательный дизайн у внутреннего блока, возможность дистанционного управления, регулировку направления и объема воздушных потоков – в автоматическом или ручном режиме.
Современные сплит-системы способны не только охлаждать или нагревать воздух. Они эффективно очищают его, применяя специальные фильтрующие блоки для многоступенчатой очистки. При аварийном отключении электропитания агрегата срабатывает система перезапуска, управляемая запоминающим устройством, расположенным внутри блока кондиционера.
Наружный блок работает независимо от внешних параметров температуры и влажности. Большинство современных сплит-систем могут как охлаждать, так и нагревать воздух в помещении, что особенно удобно при использовании агрегата в межсезонье, после или до включения центрального отопления.
Сегодня кондиционирование широко применяет инверторное управление компрессором, позволяющее плавно изменять мощность холодильной машины. Это дает возможность наиболее точно поддерживать заданные параметры температуры и влажности воздуха. Новейшие разработки инженеров-климатотехников постоянно совершенствуют функции кондиционеров.
Сегодня новые технологии позволяют увлажнять или осушать воздух в помещении, используя для увлажнения влагу из наружного воздуха. Такая технология, названная URURU-SARARA, применяется в агрегатах компании Daikin. Интеллектуальные возможности местных кондиционеров поистине безграничны.
Они оснащены инфракрасными датчиками, которые подают сигнал к запуску агрегата, как только в поле видимости появится человек. Имеются разнообразнейшие функции управления кондиционерами, призванные сделать его использование максимально комфортным.
Отличным от местных типом кондиционеров являются центральные. Наиболее распространены центральные автономные кондиционеры. Это агрегаты крышного типа, в которых используется воздушное охлаждение компрессора.
Они могут быть однозальными и мультизонными, однако оба типа предполагают использование как для охлаждения, так и для нагревания воздуха. Для однозональных центральных кондиционеров характерна работа по принципу сплит-систем, а мультизонные агрегаты предусматривают гибкий расход фреоновой смеси, так как оснащены системой VRF.
Все блоки мультизонного кондиционера работают обычно либо на охлаждение, либо на нагревание. Если требуется одновременно нагревать и охлаждать воздух, используется перенос тепла в обогреваемые помещения.
Интеллектуальное кондиционирование с помощью VRF-систем удобнее традиционных центральных кондиционеров. Прежде всего, не нужно дополнительной площади для расположения машинного зала с оборудованием, кроме того, протяженность трасс воздуховодов сокращается за счет варьирования мест кондиционирования воздуха перед подачей в помещения.
Система не требует постоянного обслуживания и имеет широкие возможности для внешнего управления. Благодаря инверторному управлению данная система значительно экономит электроэнергию.
Недостатком можно считать довольно высокую стоимость интеллектуальных систем и инверторного управления, что предполагает высокие затраты на установку оборудования для кондиционирования. Однако установленная система полностью окупится через 2-3 года, обеспечивая в течение длительного срока комфорт во всех охваченных ею помещениях.
