КандыцыянерКандыцыянер (англ.: conditioner) — прылада для падтрымання аптымальных кліматычных умоў у будынках, транспартных сродках і тэхніцы. У найпрасцейшай форме, кандыцыянер прызначаны для рэгулявання і падтрымання зададзенай тэмпературы паветра ў памяшканні. Найбольш шырока кандыцыянеры выкарыстоўваюцца для зніжэння тэмпературы паветра ўнутры памяшканняў у спякотны час года, і цэлы год у памяшканнях, дзе ўтвараецца залішняе цяпло (інфармацыйна-вылічальныя цэнтры, вагоны метро, салоны самалётаў, аўдыторыі, глядзельныя залы і г . д.) або патрабуецца падтрыманне пэўнай тэмпературы (прадуктовыя склады, аперацыйныя). Кандыцыянеры з функцыяй цеплавой помпы разам з астуджэннем дазваляюць павышаць тэмпературу паветра ў халодны час года і могуць выкарыстоўвацца як астуджальны і ацяпляльны прыбор. Больш складаныя ўстаноўкі кандыцыянавання забяспечаныя механізмамі ачысткі паветра ад забруджвальных часціц, прытоку свежага паветра, увільгатнення паветра, узбагачэння паветра кіслародам і іншымі функцыямі, якія павышаюць якасць паветра. ГісторыяСучаснае паняцце «кандыцыянер» (air conditioner, ад англ. air — паветра і condition — умова) як абазначэнне прылады для падтрымання зададзенай тэмпературы ў памяшканні, існуе дастаткова даўно. Цікава, што ўпершыню слова кандыцыянер было вымаўлена ўслых яшчэ ў 1815 годзе. Менавіта тады француз Жанн Шабаннес атрымаў брытанскі патэнт на метад «кандыцыянавання паветра і рэгулявання тэмпературы ў селішчах і іншых будынках». Уласна кажучы, для англійскай мовы дзеяслоў to condition з'яўляецца цалкам стандартным і азначае ў тым ліку і «паляпшаць што-небудзь да жаданага стану», у дадзеным выпадку — паветра да стану, камфортнага для чалавека з пункту гледжання тэмпературы, вільготнасці і іншых параметраў; такім чынам, conditioner па правілах словаўтварэння ў англійскай мове — гэта проста той або той, хто такое прывядзенне чаго-небудзь у пэўны стан ажыццяўляе, а не які-небудзь неалагізм. Адсюль жа — кандыцыянер для валасоў і бялізны, якія з'яўляюцца ўжо не прыборамі, а сродкамі бытавой хіміі. Кандыцыянаванне паветра (аўтарэфрыжырацыя) ўжывалася ў парахавых скляпах ваенных судоў. Аднак практычнага ўвасаблення ідэі прыйшлося чакаць дастаткова доўга. Толькі ў 1902 годзе амерыканскі інжынер-вынаходнік Уіліс Кэрыер (Willis Carrier) сабраў прамысловую халадзільную машыну для друкарні Брукліна ў Нью-Ёрку. Самае цікавае, што першы кандыцыянер прызначаўся не для стварэння прыемнай прахалоды работнікам, а для барацьбы з вільготнасцю, якая моцна пагаршала якасць друку. «Выкапневым» продкам усіх сучасных спліт-сістэм і аконнікаў можа лічыцца першы пакаёвы кандыцыянер, выпушчаны кампаніяй General Electric яшчэ ў 1929 годзе. Паколькі ў якасці холадагенту ў гэтым прыладзе выкарыстоўваўся аміяк, пары якога небяспечныя для здароўя чалавека, кампрэсар і кандэнсатар кандыцыянера былі вынесеныя на вуліцу. Гэта значыць па сваёй сутнасці гэта прылада было самай сапраўднай спліт-сістэмай. Аднак, пачынаючы з 1931 года, калі быў сінтэзаваны бяспечны для чалавечага арганізма першы фрэон, канструктары палічылі за карысць сабраць усе вузлы і агрэгаты кандыцыянера ў адным корпусе. Так з'явіліся першыя аконныя кандыцыянеры, далёкія нашчадкі якіх паспяхова працуюць і ў нашы дні. Доўгі час лідарства ў галіне найноўшых распрацовак па вентыляцыі і кандыцыянавання паветра належала амерыканскім кампаніям, аднак, у канцы 50-х — пачатку 60-х гадоў XX стагоддзя ініцыятыва трывала перайшла да японцаў. У далейшым менавіта яны вызначылі твар сучаснай індустрыі клімату. У 1958 годзе японская кампанія Daikin прапанавала першую цеплавую помпу, тым самым навучыўшы кандыцыянеры падаваць у памяшканне не толькі холад, але і цяпло. У 1961 годзе адбылася падзея, у значнай меры прадвызначыўшая далейшае развіццё бытавых і паўпрамысловых сістэм кандыцыянавання паветра — гэта пачатак масавага выпуску спліт-сістэм японскай кампаніяй Toshiba. Toshiba ўпершыню запусціла ў серыйную вытворчасць кандыцыянер, падзелены на два блокі і папулярнасць гэтага тыпу кліматычнага абсталявання стала пастаянна расці. Дзякуючы таму, што найбольш шумная частка кандыцыянера — кампрэсар цяпер была вынесена на вуліцу, у памяшканнях, абсталяваных спліт-сістэмамі, стала нашмат цішэй, чым у пакоях, дзе працуюць аконнікі. Узровень шуму быў значна паменшаны. Другім плюсам стала магчымасць размясціць унутраны блок спліт-сістэмы ў любым зручным месцы. Сёння выпускаецца шмат розных тыпаў ўнутраных прылад: насценныя, падстолевыя, падлогавыя і ўбудавальныя ў падвесную столь — касетныя і канальныя. Гэта важна не толькі з пункту гледжання дызайну — розныя тыпы ўнутраных блокаў дазваляюць ствараць аптымальнае размеркаванне астуджанага паветра ў памяшканнях пэўнай формы і прызначэння. У 1968 годзе на рынку з'явіўся кандыцыянер, у якім з адным вонкавым блокам працавала адразу некалькі ўнутраных. Так з'явіліся мультыспліт-сістэмы. Сёння яны могуць ўключаць у сябе ад двух да дзевяці ўнутраных блокаў розных тыпаў. Істотным новаўвядзеннем стала з'яўленне кандыцыянера інвертарнага тыпу. У 1981 годзн кампанія Toshiba прапанавала першую спліт-сістэму, здольную плаўна рэгуляваць сваю магутнасць, а ўжо ў 1998 годзе інвертары занялі 95 % японскага рынку. У 1982 годзе кампаніяй Daikin, у выніку дапрацоўкі мультыспліт-сістэмы, з'явіўся яе варыянт з магчымасцю рэгулявання магутнасці для кожнага асобнага ўнутранага блока і быў зарэгістраваны пад гандлёвым назвай VRV (Variable Refregerant Volume, пераменны аб'ём холадагенту), іншымі вытворцамі названы як VRF (Variable Refrigerant Flow, пераменны струмень холадагенту). ВідыЦэнтральныя кандыцыянеры — прамысловыя агрэгаты, якія прымяняюцца для апрацоўкі паветра ў буйных камерцыйных і адміністрацыйных будынках, плавальных басейнах, прамысловых прадпрыемствах і іншых. Цэнтральны кандыцыянер з'яўляецца неаўтаномным, гэта значыць для працы яму неабходная знешняя крыніца холаду: вада ад чылера, фрэон ад знешняга кампрэсарна-кандэнсатарнага блоку або гарачая вада ад сістэмы цэнтральнага ацяплення, бойлера. Асноўнымі мэтавымі функцыямі дадзеных сістэм з'яўляюцца: камфортная вентыляцыя з рэкуперацыяй цяпла, нагрэвам і астуджэннем; вентыляцыя і асушванне ў памяшканнях плавальных басейнаў; прамысловая вентыляцыя з рэкуперацыяй і без рэкуперацыі цяпла. Апрацаваны цэнтральнымі кандыцыянерамі паветра па сетцы паветраводаў размяркоўваецца па ўсім памяшканні. Прэцызійныя кандыцыянеры. У асноўным такі кандыцыянер ўжываецца ў памяшканнях, якія патрабуюць падтрымання зададзеных параметраў з высокай надзейнасцю і дакладнасцю, такіх як медыцынскія ўстановы, вытворчыя памяшканні, лабараторыі, пасты кіравання, вузлы сувязі, залы электронных вылічальных машын, дыспетчарскія пункты і іншыя памяшканні. Уяўляе сабой манаблок, які змяшчае вентыляцыйны агрэгат, фільтр, халадзільную машыну з хладоновым паветраахаладжальнікам, вадзяны паветранагравальнік і электрычны каларыфер. Ужываецца кандыцыянер як у сістэмах з рэцыркуляцыяй паветра, так і ў сістэмах са 100 % прытокавым паветрам. Вінныя кандыцыянеры - выкарыстоўваюцца ў скляпах і памяшканнях для захоўвання дарагіх вінаў, дзе заўсёды павінен падтрымлівацца строга пэўны мікраклімат. Тэмпература паветра — 12 градусаў, вільготнасць паветра 60-70%. Толькі ў гэтым выпадку віна могуць захоўвацца на працягу доўгага часу. Віно ў правільна абсталяваных скляпах з кожным годам становіцца ўсё больш вытрыманым і дарагім. Аўтаномныя сістэмы кандыцыянавання паветра забяспечваюцца звонку толькі электрычнай энергіяй, напрыклад, шафныя кандыцыянеры і да таго падобнае. Такія кандыцыянеры маюць убудаваныя кампрэсійныя халадзільныя машыны, якія працуюць на фрэоне — R22, R134A, R407C. Аўтаномныя сістэмы астуджаюць і асушваюць паветра, для чаго вентылятар прадзімае рэцыркуляцыйнае паветра праз паверхневыя паветраахаладжальнікі, якімі з'яўляюцца выпарнікі халадзільных машын, а ў пераходны або зімовы час яны могуць вырабляць падагрэў паветра з дапамогай электрычных падагравальнікаў або метадам рэверсавання працы халадзільнай машыны, па цыкле так званай «цеплавой помпы». Большасць бытавых кандыцыянераў не могуць працаваць пры адмоўных вонкавых тэмпературах, асабліва ў рэжыме падагрэву, таму ў сярэдніх шыротах выкарыстоўваць іх замест звычайных сістэм ацяплення можна толькі ў пераходны перыяд. Кандыцыянеры, адаптаваныя да працы і пры адмоўных тэмпературах, называюцца ўсесезоннымі (або — кандыцыянерамі з усесезонным блокам). Для астуджэння невялікіх аб'ёмаў (напрыклад, унутраных пустотаў якога-небудзь абсталявання, працэсараў ПК) часам выкарыстоўваюць кандыцыянеры, заснаваныя на элементах Пельцье. Такія кандыцыянеры бясшумныя, легкія, не маюць дэталяў якія рухаюцца, надзейныя і кампактныя. Але яны маюць вельмі абмежаваную холадапрадукцыйнасць, дарагія і менш эканамічныя. Кандыцыянер паветра, які працуе на вонкавым паветры, называецца прытокавым; на ўнутраным паветры — рэцыркуляцыйным; на сумесі вонкавага і ўнутранага паветра — кандыцыянерам з рэкуперацыяй.
Будова кандыцыянераўНайбольшае распаўсюджванне маюць кандыцыянеры кампрэсійнага тыпу. Акрамя гэтага існуюць таксама кандыцыянеры выпарнога тыпу. Кампрэсійныя кандыцыянеры ў большасці выпадкаў могуць працаваць як на астуджэнне, так і на нагрэў паветра. Выпарныя кандыцыянеры акрамя астуджэння ажыццяўляюць таксама ўвільгатненне паветра і вентыляцыю. Кампрэсійны кандыцыянерАсноўнымі вузламі любога мясцовага аўтаномнага кандыцыянера кампрэсійнага тыпу (як і любы халадзільнай устаноўкі) з'яўляюцца:
Выпарны кандыцыянерКанструкцыя кандыцыянера параўнальна простая і не змяшчае патэнцыйна небяспечных рэчываў. Асноўнымі вузламі кандыцыянера выпарнога тыпу з'яўляюцца:
Прынцыпы працы кандыцыянераўКандыцыянер кампрэсійнага тыпуКампрэсар, кандэнсатар, дросель (капілярная трубка, тэрмарэгулюючы апарат) і выпарнік злучаныя танкостеннымі меднымі (у апошні час часам і алюмініевымі) трубкамі і ўтвараюць халадзільны контур, усярэдзіне якога цыркулюе хладагент (традыцыйна ў кандыцыянерах выкарыстоўваецца сумесь фрэона з невялікім колькасцю кампрэсарнага алею, аднак у адпаведнасці з міжнароднымі пагадненнямі вытворчасць і выкарыстанне старых гатункаў, якія разбураюць азонавы слой, паступова спыняецца, у сучасных кандыцыянерах найбольш часта выкарыстоўваюцца фрэон R-22 і R-410A). У працэсе працы кандыцыянера адбываецца наступнае (разгледзім на прыкладзе фрэона R22). На ўваход кампрэсара з выпарніка газападобны холадагент паступае пад нізкім ціскам у 3-5 атмасфер і тэмпературай ад +10 да +20 °C. Кампрэсар кандыцыянера сціскае холадагент да ціску 15-25 атмасфер, у выніку чаго холадагент награваецца да +70-90 °C, пасля чаго паступае ў кандэнсатар. Дзякуючы інтэнсіўнаму абдзіманню кандэнсатара, холадагент астывае і пераходзіць з газападобнай фазы ў вадкую з вылучэннем дадатковага цяпла. Адпаведна, паветра, які праходзіць праз кандэнсатар, награваецца. На выхадзе кандэнсатара холадагент знаходзіцца ў вадкім стане, пад высокім ціскам і з тэмпературай на 10-20 °C вышэй тэмпературы атмасфернага (вонкавага) паветра. З кандэнсатара цеплы холадагент трапляе ў тэрмарэгулюючы вентыль, які ў найпрасцейшым выпадку ўяўляе сабой капіляры (доўгую тонкую медную трубку, свитую ў спіраль). На выхадзе тэрмарэгулюючага вентыля ціск і тэмпература холадагенту істотна паніжаюцца, частка холадагенту пры гэтым можа выпарыцца. Пасля драселюючай прылады (капілярнай трубкі або ТРВ) сумесь вадкага і газападобнага холадагенту з нізкім ціскам паступае ў выпарнік. У выпарніку вадкі холадагент пераходзіць у газападобную фазу з паглынаннем цяпла, адпаведна, паветра, якое праходзіць праз выпарнік, астывае. Далей газападобны холадагент з нізкім ціскам паступае на ўваход кампрэсара і ўвесь цыкл паўтараецца. Гэты працэс ляжыць у аснове працы любога кандыцыянера і не залежыць ад яго тыпу, мадэлі або вытворцы. Праца кандыцыянера (халадзільніка) без адводу цяпла ад кандэнсатара (або гарачага спая элемента Пельцье) прынцыпова немагчымая. Гэта фундаментальнае абмежаванне, якое вынікае з другога закона тэрмадынамікі. У звычайных бытавых устаноўках гэта цяпло з'яўляецца дэмпінгавым і адводзіцца ў навакольнае асяроддзе, прычым яго колькасць значна перавышае велічыню, праглынутую пры астуджэнні памяшкання (камеры). У больш складаных прыладах гэта цяпло ўтылізуецца для бытавых мэтаў: гарачае водазабеспячэнне і іншае. Кандыцыянер выпарнога тыпуЯк вынікае з назвы, кандыцыянеры гэтага тыпу працуюць за кошт выпарэння. У якасці выпараемай вадкасці ўжываецца вада. Цеплае вонкавае паветра з дапамогай вентылятара праходзіць праз вільготныя фільтры і астуджаючыся трапляе ў кандыцыянуюцца памяшканне. Эфектыўнасць астуджэння залежыць ад вільготнасці вонкавага паветра. Чым ніжэй вільготнасць тым мацней ідзе выпарэнне вады з фільтраў, тым больш эфектыўна працуе кандыцыянер[2]. Годнасці.
НяспраўнасціАдна з найбольш сур'ёзных няспраўнасцяў звязаная з будовай кандыцыянера і ўзнікае ў тым выпадку, калі ў выпарніку фрэон не паспявае цалкам перайсці ў газападобны стан. У гэтым выпадку на ўваход кампрэсара трапляе вадкасць, у выніку чаго кампрэсар выходзіць з ладу з-за гідраўдару. Прычын, па якіх фрэон не паспявае выпарыцца, можа быць некалькі, але самыя распаўсюджаныя выкліканыя няправільнай эксплуатацыяй дрэнна спраектаванага кандыцыянера. Па-першае, прычынай няспраўнасці могуць стаць забруджаныя фільтры (пры гэтым пагаршаецца абдзіманне выпарніка і цеплаабмен), па-другое — ўключэнне кандыцыянера пры адмоўных тэмпературах вонкавага паветра. Пры адмоўных тэмпературах (ніжэй -10 °C) існуе рэальная пагроза траплення вадкага фреона ў паражніну кампрэсара, што прыводзіць да яго паломкі.[3] У больш дарагіх, правільна спраектаваных сістэмах прысутнічаюць дадатковыя датчыкі, ёмістасці, якія выключаюць трапленне вадкага фрэону на ўваход кампрэсара. У такіх сістэмах найбольш верагоднай становіцца адмову паломкай аднаго з датчыкаў, што, зрэшты, пакідае халадзільную сістэму жыццяздольнай. У бытавых аконных кандыцыянерах БК-1500, БК-2500 вытворчасці СССР (Бакінскі завод [4]), для ліквідацыі дадзенай з'явы ўжываўся дакіпальнік (ён прымяняецца ў многіх мадэлях сярэдняга і верхняга коштавага дыяпазону кандыцыянераў). Уцечка холадагенту таксама можа пацягнуць за сабой няправільную/неэфектыўную працу кандыцыянера. У асноўным прычынай уцечкі з'яўляецца выкананы з парушэннямі мантаж фреонавай магістралі, напрыклад, няякасная развальцоўка трубак. З часам, найбольш прыкметным знешняй праявай ўцечкі, акрамя зніжэння прадукцыйнасці, з'яўляецца абмярзанне вентыля (бок нізкага ціску) на знешнім блоку спліт-сістэмы, альбо (радзей) - абмярзанне выпарніка, што абумоўліваецца паніжэннем ціску холадагенту, якое ў норме для кандыцыянераў на холадагенце R22 складае 4,3 (на баку нізкага ціску) бар пры вонкавай тэмпературы паветра + 25 °C. Аднак абмярзанне можа назірацца і па іншых прычынах, напрыклад пры трапленні вільгаці ў контур, або пры трапленні смецця. Наяўнасць паветра і вільгаці ў контуры з часам можа прывесці да выхаду з ладу кампрэсара, закаркоўванні капіляра ледзянымі заторамі. Прычынай траплення паветра ў контур таксама з'яўляецца няякасны мантаж спліт-сістэмы. Пры правільным мантажы пасля зборкі контуру вырабляецца яго вакуумаванне ў працягу пэўнага часу (залежыць ад аб'ёму контуру, і для бытавых сістэм звычайна складае ад 20 хвілін да гадзіны) спецыяльнай вакуумнай помпай, з мэтай выдалення паветра і выпарэння вільгаці, якая прысутнічае ў контуры. Кандэнсацыя вільгаці ў сістэме кандыцыянавання прыводзяць да хуткага развіцця мікраарганізмаў на вільготных паверхнях ўнутранага блока з наступным трапленнем іх у памяшканне. Насычанасць паветра мікраарганізмамі спрыяе развіццю захворванняў дыхальных шляхоў і скуры. Смарт-кандыцыянерСёння існуюць смарт-кандыцыянеры або «разумныя» кандыцыянеры — якія маюць убудаваны камп'ютар і падключаюцца да сеткі Інтэрнэт або сістэмы разумнага дому, і могуць кантралявацца і кіравацца з дапамогай смартфона, планшэта або камп'ютара або наўтбука падлучаных да сеткі Інтэрнэт. З дапамогай праграмнага дадатка на смартфоне можна кантраляваць працу «разумнага» кандыцыянера дыстанцыйна (не знаходзячыся ў памяшканні). Гэта дае магчымасць, знаходзячыся на значнай адлегласці ад месца ўстаноўкі кандыцыянера, ўключаць ці выключаць яго, змяняць рэжым працы або ўсталёўваць неабходную тэмпературу паветра ў памяшканні. І такім чынам, да моманту прыезду дадому або ў офіс, параметры паветра ў кандыцыяніруемам памяшканні будуць адпавядаць вашым патрабаванням. З дапамогай дадзенай тэхналогіі можна задаць выразную праграму кандыцыянеру, у адпаведнасць з якой ён будзе працаваць на працягу дзеннага або тыднёвага перыяду эксплуатацыі[5]. Зноскі
Спасылкі
|