Канальный кондиционер: что это такое, как осуществить его монтаж
Канальные кондиционеры не получили столь широкого распространения, как обычные настенные, и многие обыватели просто не имеют о них ни малейшего понятия. А между тем кое-кому из потенциальных покупателей именно такой прибор показался бы наиболее подходящим. Предлагаем читателю поближе познакомиться с данной разновидностью климатического оборудования и особенностями его монтажа.
Содержание
Что такое канальный кондиционер, его назначение и конструктивные особенности
Канальный кондиционер предназначен для раздачи охлаждённого воздуха по сети воздуховодов. Он может использоваться для обслуживания нескольких комнат или равномерного охлаждения одного помещения с большой площадью или сложной конфигурацией (например, П-образного). Нагревшийся воздух из зоны обслуживания также подаётся в кондиционер по воздуховодам.
Канальный кондиционер: общий вид
Все канальные кондиционеры являются сплит-системами, то есть они состоят из наружного (крепится на улице) и внутреннего (находится в помещении) блоков, связанных между собой фреонопроводами и электрическими кабелями. Внутренний блок, в отличие от настенной модели, имеет самый простой дизайн: в жилом помещении или офисе воздуховоды в любом случае приходится прятать при помощи подшивного потолка, так что и сам кондиционер не будет виден.
Варианты установки кондиционера канального типа
В производственных же помещениях внешности оборудования особого значения не придают. Обычно он представляет собой подобие коробки, на которой имеются заборное и нагнетательное отверстия (к ним подсоединяются воздуховоды), а также штуцеры для подсоединения фреонопроводов и системы удаления конденсата.
Внутри коробки имеется всё то же, что и в любой другой сплит-системе:
- теплообменник;
- вентилятор;
- электронная плата управления;
- поддон для сбора конденсата.
Охлаждение больших объёмов воздуха сопровождается образованием значительного количества конденсата, поэтому некоторые модели имеют встроенный насос для его удаления — он называется дренажным.
Принципиальная схема устройства канального кондиционера
Ещё одно отличие от настенной модели — применение более мощного вентилятора во внутреннем блоке. Это обусловлено необходимостью продавливать воздух через длинные воздуховоды с большим аэродинамическим сопротивлением.
Принцип действия
Работает канальный кондиционер абсолютно по той же схеме, что и любой другой. Основу прибора составляет тепловой насос. Он состоит из заполненного особым газом (хладагентом) замкнутого контура (два радиатора, соединённые трубками) и компрессора, который заставляет этот газ двигаться по кругу.
Принцип работы элементов канального кондиционера
«Перекачивание» тепла осуществляется за счёт попеременного сжатия и расширения хладагента. Сжатие происходит в наружном радиаторе контура, при этом температура газа значительно возрастает, так что он становится горячим. Из-за разности температур начинается теплообмен между ним и наружным воздухом, в ходе которого хладагент отдаёт тепловую энергию, воспринятую от воздуха в помещении. Чтобы сделать теплообмен более интенсивным, наружный радиатор обдувается вентилятором.
Повышение давления в наружном радиаторе осуществляется за счёт установки на его выходе некоего устройства — дросселя, которое пропускает газ в очень малых количествах. Таким образом, нагнетаемый компрессором хладагент накапливается перед дросселем и сильно сжимается. Самый простой вариант дросселя — длинная тонкая трубка (капилляр).
Давление сжатия подбирается таким образом, чтобы газ при остывании сконденсировался, то есть превратился в жидкость. Дело в том, что при конденсации газ выделяет гораздо больше тепла, чем просто при остывании, поэтому эффективность теплового насоса при таком режиме сильно возрастает. Из-за этого процесса наружный теплообменник называют конденсатором.
Через дроссель жидкий хладагент понемногу просачивается во внутренний радиатор, расположенный в помещении (во внутреннем блоке). Давление здесь низкое, поэтому жидкость испаряется, снова превращаясь в газ. Внутренний радиатор, соответственно, называют испарителем.
Таким образом работает кондиционер
Получается, что небольшое количество газа занимает весь объём внутреннего радиатора, то есть происходит его расширение. Из-за этого хладагент сильно остывает и начинает нагреваться от внутреннего воздуха (здесь также имеется обдув). Вобрав в себя какое-то количество тепла, газ поступает в компрессор, который нагнетает его в наружный радиатор, и весь цикл повторяется.
Современные кондиционеры в большинстве своём проектируются так, чтобы была возможность перенаправить потоки хладагента и тем самым превратить наружный радиатор из конденсатора в испаритель, а внутренний — из испарителя в конденсатор. При этом тепловой насос начнёт «перекачивать» тепло в обратную сторону, то есть кондиционер будет работать в режиме отопления.
Заметьте, что доставляемое им тепло будет, так сказать, дармовым, то есть пользователь будет греться, как это ни парадоксально звучит, от холодного уличного воздуха. Конечно, для этого придётся потратить некоторое количество электроэнергии (работа компрессора), но в соотношении не 1:1, как в случае с ТЭНовыми электрообогревателями, а примерно 1:4. То есть на каждый потребляемый 1 кВт электроэнергии пользователь получит около 4-х кВт тепла.
Понятно, что с понижением наружной температуры это соотношение будет всё менее выгодным, пока в определённый момент эффективность кондиционера вовсе не окажется нулевой. Поэтому эксплуатировать данный прибор в режиме отопления имеет смысл только при тех температурах наружного воздуха, которые рекомендованы производителем.
Виды
Канальные кондиционеры делятся на несколько разновидностей по следующим признакам:
По напору вентилятора внутреннего блока
Напор — это давление, соответственно, измеряется он в Паскалях (Па). Кондиционеры бывают:
- низконапорными, с напором до 50 Па;
- средненапорными, с напором до 150 Па;
- высоконапорными, с напором до 300 Па.
Чем более высоким является аэродинамическое сопротивление подключаемых к кондиционеру воздуховодов, тем более сильный напор требуется для продавливания через них воздуха.
По режиму работы (тип электрической схемы)
Есть два варианта:
- Старт/стоп-кондиционеры: в этих приборах компрессор всегда работает с одной и той же скоростью, соответственно, и мощность теплового насоса остаётся практически постоянной. Для поддержания температуры на заданном пользователем уровне автоматика периодически отключает охладитель, отчего данный режим и получил название «старт/стоп».
- Инверторные: более современные кондиционеры, в электрической схеме которых имеется инвертор — электронное устройство, позволяющее получать переменный ток любой частоты. Благодаря этому появляется возможность регулировать скорость работы компрессора и, соответственно, мощность теплового насоса.
Инверторный кондиционер Sanyo SAP-UCRV96EH
Инверторный кондиционер не отключается — он устанавливает оптимальную мощность охлаждения и в таком режиме работает постоянно.
Следует знать, что продавцы зачастую приписывают инверторным кондиционерам преимущества, которых на самом деле не существует. Желание поднять спрос на эти модели вполне понятно: инверторный охладитель стоит в 1,5–2 раза дороже обычного старт/стоп кондиционера той же мощности.
Вот самые распространённые мифы:
- Инверторный кондиционер экономит электроэнергию: при этом сообщаются умопомрачительные цифры — до 30%. Однако, любые попытки найти информацию о том, где, кем и при каких условиях проводились исследования, оказываются безрезультатными. Если же рассуждать теоретически, то инверторная модель может оказаться даже более затратной: в ней имеется дополнительный потребитель в лице платы управления инвертора плюс для его силовой схемы характерны некоторые потери.
- Режим работы без отключений продлевает срок службы компрессора: в ответ на подобное утверждение опытные мастера советуют вспомнить компрессоры советских холодильников, которые работали в режиме «старт/стоп» десятилетиями и при этом не ломались. То же самое можно сказать о компрессорах первых импортных кондиционеров, появившихся в СССР в 80-хх. Они исправно служили очень долго, пока прибор не меняли по причине морального старения или утраты привлекательного внешнего вида. Таким образом, можно сделать вывод: компрессор — весьма живучий агрегат, даже если он работает в режиме «старт-стоп».
- Инверторный кондиционер менее шумный: компрессор в сплит-системе специально вынесен в наружный блок, чтобы его не было слышно в помещении, поэтому режим его работы на внутренний шумовой фон не влияет. «Звуковое сопровождение» производит вентилятор внутреннего блока и движущийся поток воздуха, на которые инвертор не оказывает ни малейшего влияния.
Единственное реальное преимущество инверторных кондиционеров состоит в том, что они поддерживают стабильную температуру (при режиме «старт-стоп» она постоянно колеблется в пределах 3-х градусов), и главное — подают менее холодный воздух. Последнее обстоятельство снижает вероятность простуды, что особенно актуально во время сна, когда человек наиболее уязвим.
Однако, приходится признавать, что со временем у инверторных кондиционеров становится всё больше не прямых, а, так сказать, косвенных преимуществ. Дело в том, что производители делают ставку именно на эту разновидность охладителей, как на самую передовую. Поэтому все самые современные разработки, например, новейшие экономичные компрессоры, применяются в первую очередь именно в них. Можно ожидать, что в скором времени выпуск старт/стоп-кондиционеров полностью прекратится.
По наличию дополнительных функций
Некоторые модели «канальников» имеют расширенный набор возможностей:
- Функцию дополнительной обработки воздуха: подразумевается наличие увлажнителя, ионизатора, УФ-лампы (обеззараживание) и фильтра тонкой очистки, например, угольного или фотокаталитического.
- Функцию подмеса наружного воздуха: очень удобная опция. Пользователи кондиционеров, в которых она не предусмотрена, вынуждены отказаться от проветривания и сидеть в душном помещении. Если же всё-таки открыть окно, то приток тёплого наружного воздуха будет неконтролируемым и весь наработанный кондиционером холод улетучится, да и сам он может выйти из строя из-за перегрузки.
Приток свежего воздуха с улицы — функция подмеса
Совсем иное дело — при наличии функции подмеса свежего воздуха. Аппарат сам осуществляет его забор через проведённый сквозь стену воздуховод в допустимом количестве, которое не приведёт к ощутимому изменению температуры и перегрузке. При отключении кондиционера воздуховод автоматически перекрывается электромагнитным клапаном. Обычно объём свежих поступлений составляет 8—15% от объёма воздуха, прокачиваемого через охладитель, но при необходимости этот показатель можно кратковременно увеличить до 20—30%.
Планирование канальной системы кондиционирования
Канальная система состоит из двух подсистем: по одной — приточной — охлаждённый воздух распространяется в помещения, по другой — вытяжной — нагретый воздух из помещений доставляется к кондиционеру. На приточных воздуховодах устанавливаются диффузоры, на вытяжных — решётки.
Проектируя систему кондиционирования, необходимо учитывать следующее:
- И диффузоры, и решётки должны располагаться сверху — на потолке или в верхней части стены, но при этом они должны находиться на противоположных сторонах помещения.
Пример расположения решеток
- Воздуховоды следует располагать за подшивным потолком и внутри перегородок.
- Каждый воздуховод следует прокладывать так, чтобы он имел как можно меньше поворотов — они увеличивают аэродинамическое сопротивление.
- Оптимальная форма сечения воздуховода — круг. В прямоугольном канале воздух по углам образует завихрения, что приводит к увеличению аэродинамического сопротивления. Однако, прямоугольные воздуховоды, даже квадратные, при той же площади поперечного сечения имеют меньшую высоту, поэтому в помещении с невысокими потолками они являются более предпочтительными.
Пример разводки воздуховодов
- Наименьшее сопротивление потоку воздуха оказывают воздуховоды из пластика и оцинкованной стали. Последние являются негорючими, что важно для помещений с высокой степенью пожаробезопасности. Но при желании воздуховод можно изготовить самостоятельно даже из картона. С этой же целью часто используют фанеру. Проще всего монтировать гибкие гофрированные воздуховоды, но применять их рекомендуется только в самом крайнем случае. На длинных участках они провисают, а в местах крепления — пережимаются, так что аэродинамическое сопротивление трассы в итоге сильно увеличивается.
- Диффузоры и решётки следует подбирать так, чтобы при максимальной подаче охлаждённого воздуха его скорость в них не превышала 2 м/с. В противном случае воздушный поток будет производить хорошо заметный шум. Если диаметр или форма воздуховода не позволяет применить тот диффузор, который вам кажется подходящим, воспользуйтесь специальным адаптером.
Пример использования адаптера для присоединения решетки к воздуховоду
- В местах разветвлений на линиях с меньшим аэродинамическим сопротивлением следует устанавливать диафрагмы, при помощи которых площадь их сечения можно частично перекрывать. Такая регулировка даст возможность сбалансировать систему. Без неё почти весь воздух будет устремляться в канал с наименьшим сопротивлением.
Места установки дроссельных заслонок
- При значительной продолжительности воздуховодов необходимо предусмотреть ревизионные лючки для удаления пыли.
- В обшивке подвесного потолка и перегородок необходимо предусмотреть легкосъёмные элементы, демонтировав которые можно получить доступ к диафрагмам и ревизионным лючкам в воздуховодах.
Чтобы избежать образования конденсата, приточные воздуховоды снаружи необходимо обмотать теплоизоляционным материалом.
Расчёт воздуховодов
Расчёт канальной системы кондиционирования достаточно сложен и поручать его следует только квалифицированным специалистам. Если вкратце, порядок действий выглядит так:
- Для каждого помещения производят теплотехнический расчёт, на основании которого определяется потребная холодильная мощность.
- По холодильной мощности определяют примерный объём охлаждённого воздуха, который кондиционер должен подавать в данное помещение. Для моделей с мощностью охлаждения до 20 кВт для обеспечения 1-го кВт воздуха должно поступать примерно 165 куб. м/ч, для более мощных (до 40 кВт) этот показатель составляет около 135 куб. м/ч.
Зная диаметр воздуховодов, материал и скорость движения воздуха (она зависит от объёмов подачи), определяют аэродинамическое сопротивление каждой ветви и всей системы в целом.
Подбор канального кондиционера с притоком свежего воздуха
В первую очередь прибор нужно подбирать по основным характеристикам.
По напору
Развиваемый вентилятором внутреннего блока напор должен превосходить или хотя бы быть равным сопротивлению воздуховодов.
Совет. Тем, кто сомневается в правильности расчёта воздуховодов, стоит обратить внимание на модели «канальников», в которых величину напора можно регулировать в широких пределах.
По расходу (объём подачи охлаждённого воздуха)
В характеристиках канального кондиционера указывается максимальная подача холодного воздуха, но нужно понимать, что прибор может обеспечить её только при нулевом сопротивлении со стороны нагнетания, то есть без подключения к воздуховодам. Если же они будут подключены, то подача, а соответственно и холодильная мощность, будет тем меньше, чем более высоким окажется аэродинамическое сопротивление системы.
Эта зависимость называется напорной характеристикой и отображается в виде графиков или таблиц в паспорте изделия. Пользователю следует просмотреть графики нескольких моделей и выбрать такую, которая сможет при рассчитанном аэродинамическом сопротивлении системы обеспечить требуемый расход (напомним, что он зависит от потребной мощности охлаждения).
Важно обратить внимание и на марку кондиционера. Наилучшей репутацией пользуется продукция компаний:
- Daikin, Mitsubishi Heavy, Mitsubishi Electric, Toshiba, Fujitsu General (Япония);
- Samsung Electronics, Lg Electronics (Южная Корея), Electrolux (Швеция);
- Dantex (Великобритания).
Из китайских наиболее надёжными являются кондиционеры марок Midea, Gree, Ballu.
Некоторые модели оснащены встроенным дренажным насосом. Обычно он является маломощным — может поднять воду всего на 40–50 см. Но зато при его поломке кондиционер выполнит аварийное отключение, так что протечка конденсата пользователю не грозит. Иное дело — насос, устанавливаемый отдельно: на его отказ кондиционер никак не отреагирует. Зато среди таких насосов легко найти довольно мощные — способные поднять воду на 8 м или качать её по 20-метровому горизонтальному трубопроводу.
Высоконапорный кондиционер канального типа с дренажным насосом: схема
Если ваш кондиционер оснащён функцией подмеса свежего воздуха и вы хотите эксплуатировать его круглогодично, докупите электрокалорифер для подогрева наружного воздуха в зимнее время. Морозный воздух нужно подогревать даже в том случае, если прибор будет работать только на охлаждение, иначе поступающий в помещение поток окажется недопустимо холодным.
Монтаж
Установку прибора нужно производить в следующем порядке:
- Выбирается место для установки наружного блока. Желательно, чтобы он располагался в прохладном месте — на северной стороне здания или хотя бы в тени. Если вы живёте в многоэтажке, располагайте блок рядом с балконом, чтобы с ним удобно было работать. При этом он обязательно должен оказаться ниже внутреннего блока, но отстоять от него не далее, чем допускает производитель.
Требования к установке наружного блока кондиционера
- В том месте, где предполагается установить внутренний блок (желательно, чтобы он оказался строго над наружным), в стене сверлится отверстие диаметром 80 мм для прокладки межблочных коммуникаций. При наличии функции подмеса свежего воздуха понадобится более широкое отверстие — его диаметр будет зависеть от диаметра воздуховода.
- Снаружи на предварительно прикрученные к стене кронштейны устанавливается наружный блок, так чтобы он стоял строго горизонтально (разметку отверстий под дюбели на стене следует делать по отвесу и уровню). Минимально допустимое расстояние между блоком и стеной составляет 10 см.
Крепление кронштейнов к наружной стене
- В помещении крепится внутренний блок. Лучше всего прикручивать его непосредственно к потолку или стене — это исключит вибрации. Если же прибор приходится устанавливать на менее прочную опору, например, металлокаркас подвесного потолка, необходимо применить виброгасящие вставки.
Установка внутреннего блока
- Подключается электрическая часть. От распределительного щита к внутреннему блоку прокладывается отдельный провод. Сечение жил зависит от потребляемой электрической мощности, но оно не может быть менее 1,5 кв. мм. Линию нужно подключить к сети через автоматический выключатель. Далее проводами согласно приведённой в инструкции схеме соединяются клеммы наружного и внутреннего блоков.
Фреонопроводы монтируются в следующем порядке:
- При помощи трубореза отрезают две медные трубки соответствующих диаметров. В длину они должны быть на 1 м больше расстояния между штуцерами — этот запас необходим для плавных изгибов.
Для резки медной трубки воспользуйтесь специальным труборезом
- В нужных местах трубки сгибаются, для чего используется специальный трубогиб. Без него металл сомнётся и даже могут появиться микротрещины.
- На трубки надевают пенополиуретановые чулки — для теплоизоляции.
- На оба конца каждой трубки надеваются резьбовые фланцы.
- При помощи вальцевого набора концы трубок очень аккуратно развальцовываются. Затяжку гайки на вальцовке лучше выполнять динамометрическим ключом — на данном этапе очень важно избежать чрезмерных усилий.
Вальцовка медных трубок
- Концы трубок прикручиваются к штуцерам блоков при помощи резьбовых фланцев. Здесь также важно избежать перетягивания, закручивать фланцы нужно плотно, но в меру.
Обратите внимание! Резать — только труборезом, при использовании ножовки в трубки попадёт стружка, чего никак нельзя допускать. Герметичность соединений проверяется при помощи мыльной пены, для чего в систему нужно предварительно накачать воздух.
Затем устанавливаем дренажную армированную трубку. Она служит для отвода конденсата. Крепится к сливному патрубку при помощи резьбового фланца или термоусаживаемой трубки, если фланца в комплекте не оказалось.
В инструкции к некоторым «канальникам» предписывается устраивать в дренажной системе гидрозатвор с чётко оговорённой высотой столба воды. Делать это нужно обязательно: вентилятор в подобной модели установлен так, что поддон для сбора конденсата находится в зоне разрежения, и при отсутствии гидрозатвора отвод влаги будет затруднён.
Место установки гидрозатвора
В завершение работы проводятся следующие операции:
- Снаружи фреонопроводы, дренаж и электрокабель крепятся хомутами к стене или прячутся в короб, после чего отверстие в стене задувается монтажной пеной.
- Выполняется вакуумирование системы. Вакуумный насос должен работать в течение часа — за это время влага гарантированно успеет полностью испариться и покинуть холодильный контур.
- Следя за давлением, в систему из баллона запускают хладагент, после чего кондиционер включают в тестовом режиме.
Если всё работает отлично, к внутреннему блоку подсоединяют воздуховоды. Делать это лучше посредством гибких виброгасящих вставок из прорезиненной ткани или брезента.
Обслуживание
Чтобы прибор работал надлежащим образом, с определённой периодичностью должны выполняться следующие действия:
- Удаление грязи из поддона для сбора конденсата. Полезно также проверить на наличие грязи трубку для сброса конденсата и обработать дезинфицирующим средством испаритель — из-за обилия влаги и пыли здесь любят размножаться бактерии, часто болезнетворные.
- Проверка давления хладагента. Эту операцию должны выполнять сотрудники сервисной службы.
Проверка давления фреона поизводится при помощи специального оборудования
- Проверка воздуховодов на наличие пыли и её удаление в случае обнаружения.
- Очистка фильтра.
Чистка фильтра
Если этого не делать, объём прокачиваемого через испаритель воздуха существенно сократится. Это приведёт к таким последствиям:
- кондиционер не сможет поддерживать температуру в помещении на заданной пользователем отметке;
- прибор может выйти из строя из-за перегрузки;
- испаритель от недостатка тёплого воздуха будет обмерзать, из-за чего из внутреннего блока после отключения может вытекать вода.
Периодичность работ по обслуживанию указывается в руководстве к прибору.
Достоинства и недостатки
Делая выбор в пользу канального кондиционера, покупатель выигрывает в следующем:
- Появляется возможность обслуживать при помощи одного блока несколько помещений. По сравнению с мультисплитной альтернативой, когда в каждом помещении устанавливается свой внутренний блок при единственном наружном, система обходится на 50% дешевле.
Вот так при помощи системы воздуховодов можно обслуживать несколько помещений от одного «канальника»
- Во всех помещениях, кроме производственных, внутренние блоки «канальников» закрывают подшивным потолком, так что производимый ими шум становится незаметным. К тому же интерьер не загромождается лишним оборудованием.
- Практически все модели оснащены функцией подмеса свежего воздуха, так что пользователям не приходится страдать от духоты.
Вместе с тем придётся примириться и с некоторыми неудобствами:
- Из-за необходимости устанавливать подвесной потолок применять канальные кондиционеры можно только в достаточно высоких помещениях.
- В отличие от мультисплит-системы, «канальник» не позволяет устанавливать в каждом помещении свой температурный режим.
Обратите внимание: расчёт системы кондиционирования достаточно сложен и требует привлечения специалистов.
Многие воспринимают канальный кондиционер как прибор чисто промышленного назначения. Такое мнение ошибочно: как видно из данной статьи, в коттедже или квартире с высокими потолками он также окажется вполне уместным. Нужно только грамотно спроектировать систему и, пользуясь нашими советами, выбрать правильную модель.
