Установка напольного кондиционера считается «выходом для бедняка», или по нужде. Мол, хотя и стоят эти «кондюки-чемоданы» дешево, и работ по строительству для установки не просят, но прожорливы, а холодят плохо. А климатический прибор без воздушных каналов как бы и совсем чистый обман потребителей; он, дескать, только выполняет иллюзию холода, просто увлажняя воздух за хорошие деньги в уплату за электричество. Да так же и шумят и те, и прочие.
Марк Твен один из собственных памфлетов начал так: «Я утверждаю, и берусь довести, что фантазии у мистера Фенимора Купера не более, чем у быка. Однако не того быка, который мычит в стаде, а того, он считается устоем моста».
Цели реальной публикации:
- Довести, что мобильный климатический прибор при несравненно намного меньшей цене, легкости монтажного процесса и пользования, может быть никак не меньше продуктивен, чем стационарная сплит-система.
- Мобильный климатический прибор без воздушного канала при соответствующих условиях может быть вполне прекрасно холодящим при небольшом расходе электрической энергии.
- Шумовой фон от напольного кондиционера можно уменьшить до отметки, неощутимого в помещении для жилья днем, не прибегая к каким-либо его переделкам.
Однако не ищите в тексте опровержения основ термодинамики. Наоборот, нам придется добраться до их корней, которые, со своей стороны, уходят в самую глубь сути вещей. Настолько глубоко, что в них и до этого времени часто путаются ученые мужи, свободно рассуждающие про то, что было до начала периодов и что будет по скончании времени. Сама же процедура инсталляции устройств очень проста и без значительных трудностей может быть сделана собственноручно. Но – еще раз – во всеоружии теории. Иначе весьма просто напортачить.
Тем не менее, путаных вычислений и мозгодробительных выкладок не будет. Здесь уже уместно припомнить Эйнштейна: «Если ученый не может объяснить пятилетнему ребенку, чем он занимается, то он или безумец, или шарлатан». Мы будем рассматривать все на живых примерах и простеньких расчетах. И выясним в итоге, как получить эффектную, примитивную и дешевую мульти сплит-систему для дома.
Как они устроены?
Напольные кондиционеры бывают 2-ух видов: испарительно-конденсационные с циркуляцией хладоагента по замкнутому контуру и чисто испарительные, в которых охлаждающий эффект достигается испарением химически нейтрального хладоагента в пустом пространстве. Их, чтобы не путать, называют кондиционерами с фазовым переходом. Это те самые, монтаж которых выполняется по принципу: купил-принёс-поставил-включил-холодит. Но и это путаница, т.к. и в первых тоже происходят фазовые переходы. Мы для определенности первые станем именовать кондиционерами с закрытым циклом, или закрытыми, а вторые – ими же с открытым циклом, или открытыми.
Кондиционеры открытого цикла
Закрытые кондиционеры чаще делаются консольно для свободного расположения в комнате, (тумбочки) см. верхний рис. Открытые более употребительны «чемоданами», размещаемыми возле стенки, слева на нижнем рис. Иногда можно встретить модели кассетные, встраиваемого типа в подшивной потолок, с правой стороны на рис. ниже, хотя они-то уж точно не мобильные. Говоря по существу, мобильность напольных кондиционеров заключается в том, что их подключение сводится к включению в розетку безо всяких добавочных работ. Однако для кассетных «мобильных» данное условие не соблюдено, благодаря этому мы их не рассматриваем.
Закрытые
Приспособление кондиционера с закрытым циклом
Рабочий принцип напольного кондиционера закрытого типа иллюстрирует прекрасно известныйх рисунок, см. с правой стороны. Он такой же, как у стационарного сплита или бытового холодильника:
- Легкокипящий хладоагент (фреон, хладон) через узкое сопло – струнный насос – под давлением поступает в атомайзер.
- Хладоагент выветривается, поглощая слишком много тепла.
- Вентилятор гонит при этом через радиатор атомайзера воздух, который активно охлаждается и выбрасывается наружу.
- Нагнетатель воздуха высасывает из атомайзера пары хладоагента и накачивает их в конденсатор, создавая большое давление пара.
- Второй вентилятор гонит воздух через радиатор конденсатора.
- Пары хладоагента в конденсаторе охлаждаются ниже критичной температуры и сгущаются в жидкость под давлением.
- Жидкий хладоагент по трубопроводу поступает через струнный насос (капилляр) в атомайзер, и цикл повторяется.
В неподвижных сплитах атомайзер – это блок расположенный внутри, а конденсатор – внешний. Разница на вид маленькая, однако для понимания последующего значительная, благодаря этому нам удобнее рассматривать закрытый мобильный климатический прибор по простой схеме согласно рис. с правой стороны:
Схема кондиционера с закрытым циклом
- Обрабатываемый воздух поступает в холодный контур через отрезок трубы 1 (заборник воздуха), где от него отнимается тепло.
- Обработанный воздух охлажденным выбрасывается назад в помещение через окно 4.
- Тепло, отобранное у отделываемого воздуха, подается в горячий контур.
- В горячем контуре это тепло подается поступающему в него по отрезку трубы 3 (техническому заборнику воздуха) техническому воздуху.
- С техническим воздухом избыточное тепло выбрасывается наружу через отрезок трубы 2 – выхлопное сопло.
Тут уже видна принципиальная разница между стационарной сплит-системой и мобильным «кондюком» – в больнице холодный и горячий контуры всегда разделены, и перемешивание отделываемого воздуха с техническим исключается. В мобильном же – вполне реально. Незнание этого ситуации или игнорирование им и приводят очень часто к уменьшению эффективности закрытых «мобильников». Чтобы «тумбочка» или «чемодан» холодили как следует и не доводили до истерики счетчик, при их установке необходимо исполнять конкретные правила, до которых мы и дойдем дальше.
Открытый
В открытом кондиционере насос нагнетает в микропористую пластину питьевую воду. Общая поверхность пор мембранной ткани необъятна – у пластинки размером с книгу она может составлять многие метры квадратные.
Через эту же пластину вентилятор прогоняет воздух. Хотя вода абсолютно не легкокипящая жидкость, но вследствие большой поверхности, которую она облипает, выветривается ее много. А теплота испарения воды слишком большая, и воздух активно охлаждается.
Возле воды есть еще одно ненормальное свойство – достаточно большое, для такой текучей жидкости, поверхностное натяжение. Объема же у тончайшей водяной пленки мизер; это фактически чистая двумерная поверхность. Благодаря этому воздушный поток не сдувает воду и выходит наружу не пересыщенный влагой, а исключительно охлажденный.
Примечание: с полвека тому назад были популярны кондиционеры открытого цикла, в которых через воду в бачке продувался поток очень мелких воздушных пузырьков из особого погружного разбрызгивателя – барботера. Потом излишек влаги из холодного воздуха улавливался специализированным многоступенчатым фильтром и поступал назад в бачок. На рынке данные устройства продержались непродолжительное время, ввиду сложности, большой стоимости, подверженности к засорению и отвратительных санитарно-гигиенических показателей.
Присоединить мобильный климатический прибор с открытым циклом не труднее, чем чайник: вилку вставляют в розетку, и все. Электричество тратится исключительно на подачу воды и воздуха, благодаря этому сначала может показаться, что данные устройства нарушают все законы природы: при потребляемой электрической мощности в 0,85 кВт тепловая будет 2,5 кВт. В действительности чего-то из ничего не бывает, и закон сохранения энергии здесь соблюдено, но с нюансами, о которых мы еще побеседуем.
Термодинамика
Руководстве по установке и чисто технических сведений, вроде вышеприведенных, недостаточно, чтобы напольные кондиционеры показали все собственные хорошие качества, а недостатки их стушевались. Необходимо достаточно хорошо понимать сущность всего процесса охлаждения квартиры летом в жару. Для этого придется немножко углубиться в дебри термодинамики.
Попробуем подсчитать
Чтобы лучше осознать, как выжать из напольного кондиционера все, что он может, проделаем пример расчета кондиционера, а потом привяжем его к техническим свойствам «тумбочки» или «чемодана». Для начала сделаем некоторые допущения. Но не очень уж отвлеченные, наподобие: «Представим себе, что тело человека имеет форму шара». Наоборот, вполне житейские и всем понятные.
Итак, имеем хрущевку общей площадью 50 кв. м. на последнем этаже дома из панелей. Чердачного этажа или техэтажа нет; над головой через плиту – черная битумно-рубероидная крыша такой же площади. Но стены всего дома хорошенько, миллиметров на 100, изолированные ЭППС, а пол цокольного этажа – 50 мм вспененным вермикулитом. В окнах – двойные стеклопакеты, оклеенные термоотражающей пленкой, да так же и маркизы навешены.
В такой «термос» подавляющая часть теплового потока будет поступать через крышу от солнечных лучей. В ясный летний полдень на квадрат в средних широтах придется около 0,8 кВт, а на жилую площадь – 40 кВт. Это более 20 электрических каминов, чего же мы не варимся заживо?
Самое первое, не 40 кВт, а не больше 20. Нагреваемая с одной стороны поверхность излучает ИК туда и обратно, и в жилую площадь уйдет не больше половины; это именитый из физики эффект экранирования. Конвекция от крыши заберет еще 4-5 кВт, но мы ими для запаса надежности расчета пренебрежем.
Тогда, выходит, нам для комфорта необходим «кондей» на 20 кило тепловых? А потому как 100% КПД не бывает, то где нибудь на 30 электрических? Не бывает такой проводки в квартирах хрущевского типа, даже в том случае, если владельцам деньги девать некуда. Как люди охлаждаются?
«20 кило тепловых» – полностью ошибочно. Точнее, правильно, если необходимо остынуть до полного нуля, до 0 К или до –273,16 градуса Цельсия. А нам (не станем требовательны) необходим всего-то верхний предел комфортности в +27°C при +55°C на раскаленной крыше.
В кельвинах +55°C будет 55 + 273 = 328 К. Нам же необходимо 27 + 273 = 300 К. Чтобы не париться в прямом смысле слова, необходим термоградиент (разница температур) в 28 градусов. Однако это безусловное значение; его необходимо привязать к полному нулю. Для чего?
Вспомним школьную физику: мощность излучения нагретого тела пропорциональна четвертой степени его температуры; с достаточной для понимания сути дела точностью хрущевку считаем полностью черной. Что это означает? Нас греет Солнце, но и мы-то нагреты относительно полного нуля, и не слабо – до 300 кельвинов. Значит, мы тоже излучаем ИК, и для охлаждения до комфорта необходимо только лишь возместить разницу между ИК получаемыми и отдаваемыми.
Поделим комфорт на наружку, в кельвинах (пляшем от полного нуля!): 300/328 = 0,9146. Это значение необходимо построить в четвертую степень (как излучает нагретое тело?), т.е. помножить самое на себя 4 раза: 0,9146х0,9146х0,9146х0,9146 = 0,699, что примерно 0,7. Другими словами, из приобретаемых от каждого квадрата нагретой крыши крыши 400 Вт (а не 800!) 70%, 280 Вт, мы здесь же отпихиваем от себя назад в просторы Вселенной, а предоставить кондиционеру выкинуть еще для комфорта необходимо всего по 400 – 280 = 120 Вт с каждого квадрата крыши.
Примечание: знаков после запятой при расчетах необходимо брать намного больше. От строительства в степень погрешность увеличивается, и выйдет совсем несусветный результат. В термодинамику с кондачка не лезут.
А сколько над нами на крыше квадратов? Так же, сколько и общих – 50. И выкинуть наружу необходимо 0,12 кВт/кв. м х 50 кв. м = 6 кВт. Для чего придется поставить климатический прибор электрической мощностью 8-10 кВт. Схоже уже на то, что рекомендуют кондиционерщики? Не жулики, выходит.
Чудес нет
Данный пример потребуется, чтобы понимать дальше, как все же холодит мобильный кондиционер открытого цикла.
В 50-х или в начале 60-х некий репортер, не поняв толком разъяснений экспертов, написал и разместил статью, наименование которой среди технарей стало нарицательным: «Чудо в Бабьегородском переулке». будто бы на предприятии холодильного оборудования создали установку с КПД в 300%.
Речь шла о теплонасосе. Это климатический прибор, перевернутый наоборот: атомайзер на холодной улице, а конденсатор – в обогреваемом помещении. От холода отбираем тепло и греем им там, где и так теплее. Это реально, так как и та, и иная температуры много выше полного нуля.
В действительности никакого чуда нет. Даже в школьных учебниках при подсчете КПД оговаривают, что по мощностям его можно считать, только если мощность неизменна во времени. А вообще-то правильно КПД считается по совершенной работе Но и равноценной ей энергии Е, для чего моментальная мощность интегрируется по времени.
Касательно к теплонасосу это означает, что, если мы с горячего конца станем отнимать тепла больше, чем мощность качающего хладоагент нагнетателя воздуха с учетом его КПД, то он быстро остынет, системное давление упадет, в атомайзере с наружной стороны хладоагент перестанет испаряться, тот нагреется до наружной температуры, и насос перестанет качать тепло вследствие отсутствия термоградиента, хотя электричество употреблять будет исправно. Вот чего не понял автор «Чуда в Бабьегородском переулке». И не только этого.
Не все сразу
Из принципов термодинамики никак не нужно, что затраченная на работу энергия должна обратно отличиться и рассеяться (диссипировать) тут же и здесь же. Наоборот, потому как мир с мгновенным дальнодействием невозможен при любых физических законах, области поглощения и энерговыделения обязательно должны быть разделены во времени и пространстве. Совсем на немного или настолько, что мы увидим мнимо-сверхединичный КПД, термодинамике безразлично. Общий тепловой баланс по большому счёту всегда когда нибудь, тут или где нибудь, сойдется.
На понимании данного факта выстроена, например, данная непростая новая наука, как доктрина хаоса. На самом деле, взмах крыла бабочки в Австралии может вызвать торнадо в Аризоне. Однако это не означает, что КПД бабочки – миллион миллионов процентов.
Изучение турбулентности от крыла самолета — одна из начальных точек в формировании теории хаоса
Торнадо – разряд энергии, поступившей в конечном счете от солнечных лучей и накопившейся по трудной цепи природных связей в конкретном месте. Раз тут есть излишек, то он чем-то выделяется среди прочего. Раз выделяется – это уже островок порядка среди хаоса, возникший нечаянно, хаотически. Раз есть какой-то порядок, то в нем может найтись (и на случай с торнадо на самом деле находится) некий триггерный механизм, для спуска которого достаточно легчайшего дуновения.
Беспорядок и порядок нераздельны, они есть благодаря друг дружке, порождают друг друга и познаются по сравнению между собой. Во время Даниэля Дефо об этом еще не знали, благодаря этому Робинзон Крузо и не смог дать ответ Пятницы: «Почему бог не убить дьявол?» Однако уже Гёте образно, но метко вложил это осознание в уста Мефистофеля: «Часть вечной силы я, всегда желавшей зла, творившей же благое».
Энергия всеобщего покровителя – Солнечного света – влившаяся в торнадо, от спуска триггера идет назад в беспорядок, порождая зло – беспорядок, смерть и разрушение.
Примечание: в науке желание к хаосу и диссипации энергии называют энтропией, а обратное желание к упорядочению и консолидации – энтальпией. Разработал данные понятия единственный американский ученый-теоретик Джозия Уиллард Гиббс. Единственный в смысле коренной американец, уроженец Штатов. Другие говоря по существу американские ученые мужи – прикладники. Митчела Уилсона, первый раз точно об этом написавшего, журналюги заклевали. За убыток престижу Соединённых Штатов.
Какое отношение сии эмпиреи имеют к «кондюкам?» Самое прямое. Допустим, мы исхитрились каким-то способом извлечь из воздуха тепло и связать его в какой-то, хорошей от воздуха, обстановке. Это может быть только на определенный период времени; когда нибудь тепло это выделится обратно, причем мы затратили так же и энергию на привод устройства, «загоняющего» тепло во временное хранилище.
Если обратное тепловыделение случится очень быстро и недалеко, скажем, в такой же комнате, то мы только протратимся на энергию и увеличим за собственный счёт вселенский беспорядок. Однако если мы, перед тем как энергия попрет обратно, сумеем куда-то убрать область, где она засела, то тут и в настоящий момент мы, потратив ограниченную мощность, получаем приличное количество холода. Или тепла, если запустим машину наоборот. Вселенский беспорядок все равно становится больше, однако уже далеко и невидимо для нас.
Вот этого тоже не понимал автор бабьегородского чуда. Но прекрасно понимали бабьегородские инженеры, на самом деле создавшие теплонасос, в котором относительно слабый мотор перекачивал приличное количество тепла. Но только при соответствующих условиях, которые в бытовых условиях сами по себе не появляются, а искусственно создаются стоимостью больших трудностей и затрат. Благодаря этому мы даже в наше время и греемся регистрами, калориферами и печками, а не бабьегородскими волшебными палочками.
Какой подобрать?
В жилую площадь определенно необходим климатический прибор закрытого цикла, тот самый, что с тяжелыми воздушными каналами. Однако не вследствие того что он на 15-20% доступнее открытого, а вследствие того что его установить дома выйдет намного дешевле и легче, чем «истинно мобильный». Почему – попытаемся разобраться дальше, а пока примем как факт.
Безопасность и оформление
Напольные кондиционеры не относятся к устройствам, способным создать очень высокую опасность поражения электрическим током. По степени электрической безопасности – это тот же холодильник; электрический чайник опаснее. Необходимо лишь проследить, чтобы не перегрузить проводку. Но, потому как в нынешних квартирах лимит потребления энергии 5-10 кВт, а «кондей» берет не больше 2,5-3, то «по бумажке» никакого нарушение не будет, а сколько оплачивать за электричество – считайте сами.
Разрешение на установку напольного кондиционера не потребуется. Отдельный автомат и заземляющий контур тоже не требуются. В спецификациях обсуждается наличие Устройство защитного отключения, но, чтобы не копаться с переделкой проводки, лучше всего сразу приобрести чипованую розетку и поставить ее взамен обыкновенной. В такие электроточки установлены электронные Устройство защитного отключения. По рабочему току они слабее электромеханических, однако в основном, до 4 кВт держат. Зато, в отличии от электромеханики, срабатывают очень быстро и опасность удара током – нулевая.
Примечание: в определенных государствах уже узаконено – все квартирные электроточки должны быть чиповаными.
Какая мощность?
В первую очередь вспомним написанное выше и четко себе уразумеем: подбирать необходимо по Мощности тепла. Потребляемая электрическая для кондиционера закрытого цикла будет на 15-25% выше, а для открытого – вдвое-втрое ниже. Однако не соблазняйтесь, в жилую площадь все равно он не годится! Дочитайте до него – поймете, почему.
Тепловую же мощность подбираем исходя из условия: на 10 квадратов общих – 1 кВт. Можно и больше, какие либо узаконенные нормы отсутствуют. Указанное значение правильно при потолочной высоте 2,7 м в средней полосе при ориентации квартиры на юго-восток. Потолок в 4 м даёт 10% прибавку; ее же – 10 градусов (1100 км по прямой) по широте к югу. Северо-восточная квартира забирает 5%, и так же прибавляет юго-западная.
Примечание: по мощности лучше немножко переусердствовать, чем недоборщить. Все «кондюки» снабжены автоматикой, и сколько счетчик намотает, зависит от погодных условий и выставленной на пульте температуры.
Инструмент и принадлежности
Чтобы мобильник холодил даже лучше стационара, кое-какие строительные работы (СМР) сделать придется. Однако по проблемы, трудоемкости и пыльности они несравнимы со штроблением стен под магистрали из труб и долбежкой капитальных конструкций. Благодаря этому инструмент нужен наиболее привычный домашний. Мощный перфаратор, труборез, трубогиб, шабер, вальцовочный пресс и манометрическая станция с вакуумным насосом не нужны.
Санитария
И в закрытом, и в открытом «кондее» есть поддон для воды. В первом варианте – для сбора конденсата, т.к. вывести дренажную трубку с уклоном вниз, как в больнице, нет возможности. В другом – расходная емкость, из которой помпа гонит воду в атомайзер.
И в том и другом случае в водяную лоханку обеспечивается доступ атмосферного воздуха, а с ним – пыли и микроорганизмов, их спор и цист. Условия для размножения – очень прекрасные, благодаря этому, когда «кондей» выключится, требуя опорожнения/долива, в поддоне часто взамен хотя и грязненькой, но влаги, находится то ли слизь, то ли жижа. Которую, милосердия ради, сотрудникам СЭС лучше не проявлять. Они тоже люди, и знают, что там кишит.
Для поддерживания должного санитарного состояния кондиционера после любого опорожнения, или перед каждым доливом поддона, его необходимо вытирать ветошью, намоченной средством для дезинфекции. В инструкции на фирменные модели обсуждается, каким. Если же поддон из нержавеющей стали, то подойдёт слабый раствор хлорки, хотя бы бельевая «Белизна». Поддон кондиционера открытого цикла после чего нужно вымыть под струи воды.
Где и как устанавливать?
Установочное место кондиционера закрытого цикла в квартире и открытого на работе подбирается по совсем самым разным параметрам. Почему – наберитесь терпения и дочитайте до конца, а пока посмотрим, где и как.
Закрытый (квартирный)
Сплошь и рядом, где ставят стационарного типа сплиты, атомайзер в помещении устанавливают под поверхностью потолка. И это не просто так: прохладный воздух, опускаясь вниз одинаковой пеленой, одинаково же и охлаждает весь объем. Термоградиент с наружкой выходит минимально нужный; исходя из этого – и кол-во потребляемой «кондеем» электрической энергии.
Однако из мобильного телефона, установленного на пол, прохладная струйка бьет косо вверх. Вниз она растекается, уже отразившись от поверхности потолка. Благодаря этому во время установки на полу на нем и на поверхности стен непременно останутся тёплые пятна, общий по поверхностные площади комнаты термоградиент будет выше и, исходя из этого, электрический расход на ту же теплопроизводительность.
Вывод – напольный кондиционер с закрытым циклом необходимо взгромоздить куда-то выше, на полку или тумбочку, в углу. Тогда прохладная струйка растечется по всему периметру потолка и вниз прохладный воздух пойдёт такой же пеленой, как от стационара. И с тем же эффектом.
Примечание: чем выше поставлен климатический прибор, тем легче спрятать с глаз долой комплектные гофры, см. дальше. Хотя бы в пространство между потолком.
Открытый (офисный)
Климатический прибор открытого цикла мы назвали офисным, забегая вперед. Тут же следует отметить, что его-то как раз и необходимо устанавливать на пол ближе до центра места работы.
Открытый климатический прибор не запланирован на охлаждение всего жилого помещения. Он выполняет прохладную «шапку» в зоне работы, диаметром 3-3,5 м и высотой в полтора человеческих роста. Излишек паров воды из этой шапки, чтобы «кондюк» «кондил», должен иметь шанс свободно улетать вверх. Благодаря этому устанавливать климатический прибор открытого цикла на стол не надо.
Подключение
Закрытый
В набор кондиционера закрытого цикла входят два гофрированного шланга с раструбами. Данный момент требует отдельного пояснения.
Присмотримся к новому, только что вот включенному стационару. Сначала он «молотит», или постоянно с короткими перерывами на остывание нагнетателя воздуха, если там асинхронный движок, или на полной мощности, если мотор очень высокой частоты с питанием от преобразователя напряжения. Потом поэтапно унимается и начинает включаться по степени прогрева помещения. Почему так?
Атомайзер, по мере выстуживания, забирает в себя все более и более воздух который охлажден, т.к. в комнате выполняется только холодный цикл, а горячий – весь с наружной стороны. Однако в мобильнике-то холодный и горячий контуры собраны в одном корпусе! Вот для их деления и необходимы толстые большие и тяжелые гофры.
Потребители часто не берут в учет этим обстоятельством, и просто выводят горячий гофр в окно, см. рис. ниже. И находят, что «кондюк жрет, как яростный, а холодит, как тормоз полный». Почему? Да вследствие того что взамен выкинутого горячего технического воздуха в комнату все время поступает тёплый внешний, и вся система совсем не может войти в квазистационарный режим, как описано выше.
Плохая установка напольного кондиционера
Тогда «кондей» выносят на балкон, вынуждая дуть прохладой в его открытую дверь, или один из гофров приспосабливают к окну подачи холодного воздуха и заводят в форточку, затыкая щели чем попало. В комнате становится прохладнее, но все равно – «жрет, как яростный». Так как холодный цикл разорван между 2-мя помещениями, на балконе забор и выброс технического воздуха отчасти мешаются между собой, и комната совсем не может остынуть до оптимума. В общем, это все равно, что гонять стационар при настежь открытых окнах.
Правильная установка мобильного телефона закрытого цикла показан на отпечаток. рис. Кстати, в полном согласии с советами изготовителей. Однако для этого придется доработать проем окна, а это означает СМР, что многим не по вкусу. Между прочим, если уж дорабатывать, то прекрасный вариант, чтобы забор и выброс техвоздуха расположились в вертикальном положении и дальше один от одного, как иллюстрирует схема на рис. с правой стороны. Тогда перемешивание потоков будет исключается при любых внешних условиях.
Правильная установка напольного кондиционера (слева) и идеальное размещение раструбов техвоздуха в проеме окна (с правой стороны)
Доводим до ума сами
Но и тут в течении определенного времени находится досадное обстоятельство: «кондей» кушает все охотнее, а холодит все ленивее. Проверка системы причину находит сразу: радиатор конденсатора забился пылью. Техвоздух-то берем внешний! А радиатор, компактности ради, делают с небольшим запасом по общей его площади.
Рукодельный фильтр из синтепона не разрешает проблему: загрязняется очень быстро, а счетчик при его наложении на место на глазах «поддает газку». Ненамного, однако за месяц лишку нагорает ощутимо. И синтепон приобретать необходимо; после стирки он спадается в тряпку.
Выход оказался прост, однако необходимо выложить еще около 2 тыс. Это если наружный радиатор (см. рис.) новый. На автобарахолке б/у можно приобрести доступнее.
Напольный кондиционер с добавочным радиатором
Радиатор, как вы уже знаете, автомобильный. От любой негодящей микролитражки – «Оки», «Таврии». Со штатными патрубками на рейке в проеме окна совмещается частями алюмогофра того же диаметра, что и комплектный. Выходной отрезок трубы радиатора 6 обязан быть выше заборника воздуха 3, чтобы конденсат стекал в поддон кондиционера.
Вентилятор – штатный, на 12 В. Можно и бытовой приобрести, если в гаражном хламе лежит пробитый радиатор. Пробоины, разумеется, необходимо запаять. Если приобретать бытовой вентилятор при отсутствии штатного, однако необходимо подбирать с серповидными лопастями и дисковым отношением 0,25-0,7 (см. рис. ниже); такой даст воздушный поток необходимой плотности.
Примечание 7: дисковое отношение пропеллера – это отношение поверхностные площади его лопастей к площади ометаемого диска.
Бытовой вентилятор к добавочному теплообменнику
Мощность вентилятора – 20 Вт на 1 кВт мощности тепла кондиционера. На обдув он функционирует или на вытяжную систему, не благодаря своему принципу. Автомобильные работают на вытяжную систему, чтобы применять скоростной напор. Покупной бытовой, конечно, должен работать на обдув; на вытяжную систему необходима иная конфигурация и профиль лопастей.
Вот при подобной доработке мобильный «кондей» по эффективности будет равным стационару такой же мощности тепла. Степень загрязнения добавочного радиатора видна сразу; чистка – смахнул пыль кистью, да и все. Без разборки «кондюка» и даже без его выключения. За 3-5 мин. останова вентилятора ничего с ним не случится.
Поработать, разумеется, придется, и докупить кое-чего. Однако в отличие с затратами на стационар, включая верхолазные СМР, это ничто. А студить будет также, не больше чем за 15 тыс. руб., включая внеочередные затраты.
О шуме
Если покопошиться вокруг шумящего «кондея» с измерительным микрофоном и псофометром (прибором чтобы провести измерения показателей звука), то обнаружится, что главные источники шума – отрезки трубы горячего контура. Что и должно быть, ведь шумит лучше всего нагнетатель воздуха. Если же вывести их наружу, как предлагают производственники и как описано выше, то шумит «кондей» не громче вытяжки для кухни.
Открытый
Климатический прибор открытого цикла выше неспроста назван офисным. Именно в офисных помещениях уже сделаны условия, при которых он будет на самом деле студить, прекрасно и совсем недорого. Как же это он может?
Теплота испарения воды – 2256 кДж/кг. Это слишком много, и совсем небольшое по объему исчезновение воды может охладить очень большой объем воздуха; его теплоемкость – 0,8382 кДж/(кг*К). Т.е. 1 грамм испарившейся воды охладит на один градус более чем 2,5 л воздуха, и его условная влажность при этом остается еще в хороших с медицинской точки зрения пределах. Чего же тогда о закрытых кондиционерах пишут под слоганом: «Не дайте себя перехитрить?»
А дело все в том, что, если влажность тут же, в помещении, достигнет порога конденсации (точки росы), то теплота испарения выделится обратно, а условная влажность скакнет до опасного для здоровья предела. Если просто поставить открытый «кондей» в комнате, она быстро превратится в потно-липкую парилку, а счетчик будет мотать и мотать. Но почему – офис?
Вспомним унылый раздел о термодинамике. А что, если области испарения воды и выпадения конденсата поделить? Выгнать куда-то отработанный, уже охладивший воздух, пар перегретый, и пускай там себе конденсируется, а нам удобно будет?
В квартире так не выйдет. Открыть окно – естественного воздушного притока не хватит, из «кондея» дует крепче. Поставить в окно вентилятор – он с улицы натянет воздух, в котором есть уже собственная влага. В жару с наружной стороны даже при низкой относительной влаги по весу пара перегретого в ней будет много. И, чуть остыв от «кондея», он здесь же выпадет в конденсат. Вспомним на этот раз географию: ледники в южных горах, питающие живительной влагой предгорные оазисы, появляются при охлаждении палящего воздуха пустынь.
Однако в офисе – иное дело. Там практически сплошь и рядом есть вентиляция приточно-вытяжного типа, ПВВ. Она рассчитывается на 2 обмена воздуха в час, т.е. ее неизменная времени – 30 минут. «Кондей» же влажность до точки росы нагоняет со скоростью 6 мин*куб. м. Даже в клетушке на 10 кубов (это 4 квадрата площади, 2хдва метра, при потолочной высоте 2,5 м) выходит двойной запас по времени.
Другими словами, ПВВ быстро вытянет отработанный пар перегретый в венткамеру, и там конденсат выпадет в штатный сборник, вернув поглощенное в комнате тепло. И закон сохранения энергии не нарушен, и сослуживцам прекрасно.
А фирме?
Чтобы понимать, насколько превратно общепризнанное представление о кондиционерах открытого цикла, прикинем, что их использование даст организации. Допустим, есть комната в 30 кв. м, в которой работают 6 служащих. Тогда, исходя из вышеприведенных данных, необходимо приобретать по одному «кондею» на двух. Это, если брать «не КНР», где нибудь 60 тыс. Электричества им надо будет, при 12-часовом рабочем дне (допустим, на фирме форс-мажор) приблизительно 60 кВт/ч в рабочий день.
Расходы вполне подъемные даже для маленького предприятия, и они быстренько вернутся сохранением полной работоспособности персонала, отсутствием больничных из-за жары и отпусков за собственный счёт. Нельзя и терять из виду нравственный фактор: улучшение взаимоотношений в коллективе и подъем реноме руководства. Зримая забота о персонале – вот она, на виду, и приятно холодит в удушающую жару. На работу – как на праздник.
Имеется и еще 1 плюс: посетители и проветривание. Климатический прибор открытого цикла не охлаждает все помещение. Он держит прохладные «шапки» над местами для работы. Открывающиеся окна и двери только помогают оттоку отработанных паров, снижая нагрузку на ПВВ и потребление энергии самих кондиционеров.
Примечание: в квартире с ПВВ открытый мобильник будет также прекрасен, как на работе. Но квартир подобных раз-два, и обчелся, а устраивать самому ПВВ будет стоить очень дорого, труднее и разгромнее, чем поставить стационарный сплит.
Об «аккумуляторных батареях холода»
«Альтернативные» производственники кондиционеров открытого цикла в термодинамике, наверное, разбираются не шибко. Они, будто бы для увеличения эффективности собственных изделий, рекомендуют за добавочную оплату «аккумуляторы холода» – емкости из пластика, в которые необходимо налить воду, законсервировать, а потом поместить в расходный бачок воды.
Совсем абсурдное предложение, даже в том случае, если доброхот-сосед с удовольствием согласится морозить в собственном холодильнике и за собственный счёт. Самое первое, спрятанная теплота плавления льда составляет 334,4 кДж/кг. Сопоставьте с теплотой испарения воды. Сколько здесь сэкономится? Но и до этого дело не дойдет. Кусочек льда в 1-2 куб. дм даже на бархане в Каракумах в августовский полдень очень быстро не растает. В итоге собранный в нем холод просто диссипирует, никак не успев помочь кондиционеру.
Об эффекте Пельтье
Эффект Пельтье – полупроводниковый аналог термоэлектрического эффекта Зеемана для металлов. Если два p-n перехода объединить встречно и пропустить по цепи ток, то один из которых будет разогреваться, а другой охлаждаться. На эффекте Пельтье работают именитый бытовой холодильник «Морозко» и некоторые типы автомобильных.
Так не попытаться ли собственными руками построить из них климатический прибор? Ни хладоагента не надо, ни герметизации. А протянуть сквозь раму окна провода – детская забава.
К несчастью, не выйдет. При через чур большом токе в цепи полупроводниковые «пироги» довольно быстро деградируют; говоря просто – выгорают. «Морозко» – самый мощный из имеющихся в торговой сети холодильников данного типа. Но самый слабый из бытовых. А для кондиционера необходима теплопроизводительность раз в 10-20 больше.
Примечание: то же относится к самодельным кондиционерам открытого цикла. Их сердце – микропористая пластина – продукт высоких и нанотехнологий. Сделать ее замену собственноручно невозможно, иначе давно бы уже делали. Принцип-то известен больше ста лет.
Примечание к примечанию: не нужно покупать кондиционеры открытого цикла недорогих других изготовителей. Пластины-испарители они выполняют из отходов реальных, которые приобретают по дешевке. Отсюда – невысокая результативность и недолговечность. Вот здесь как раз не дайте себя перехитрить.
Вывод
Мобильный климатический прибор подчиняется тем же законам природы, что и любой иной. Зная их, можно получить хорошую замену стационарному кондиционеру, и в 3-5, а то и на порядок доступнее. Для этого придется инвестировать еще немножко наличных средств и труда, но много меньше, чем на покупку и установка стационарной сплит-системы.
Видео: пример общепринятой установки напольного кондиционера
кондиционер, напольный, схема, установка, устройство
