Сплит-системы — наиболее массовый сегмент рынка оборудования для кондиционирования воздуха, лидирующий как по количеству единиц техники, так и по числу производителей, представленных на рынке. Неудивительно, что в условиях такой конкуренции продукция каждого бренда имеет свои особенности.
При выборе кондиционера не последнюю роль играет фактор его оснащенности теми или иными функциями и технологиями. Ночной режим, удаленное включение, режим энергосбережения — иногда выбор покупателя зависит от наличия или отсутствия конкретной функции. Данный обзор посвящен технологическим тенденциям, которые наблюдаются на рынке сплит-систем в настоящее время.
Новый хладагент R32
Важнейший шаг, который климатическая техника сделала за последние годы, — переход на новый хладагент R32. Переход на новый хладагент, как известно, влечет за собой разработку практически всех элементов любой сплит-системы — компрессора, теплообменников, терморегулирующего вентиля, автоматики…
Стоит отметить, что хладагент R32 — не новичок в отрасли систем кондиционирования. Он является одним из компонентов широко распространенного до недавнего времени хладагента R410a. R32 выигрывает у R410a не только в экологическом плане — его потенциал глобального потепления в 3 раза ниже, но и в практическом — масса заправки R32 меньше, чем R410a.
Немаловажен и тот факт, что переход на R32 происходит, что называется, с запасом по времени, поскольку хладагенты R134a, R407c и R410a в ближайшие годы разрешены к применению, пусть и в ограниченных количествах. Более подробно про новый хладагент читайте статью «R32: хладагент нового поколения для кондиционеров и тепловых насосов» в журнале «Мир климата» № 103.
Дизайн внутренних блоков
Большинство сплит-систем устанавливают в квартирах, а потому один из важных критериев при выборе кондиционера — его дизайн. Компания LG уделяет особое внимание внешнему виду климатической техники уже достаточно давно, так, много лет назад появилась линейка кондиционеров ARTCOOL.
В 2017 году компания LG выпустила кондиционеры ARTCOOL Stylist — настенные блоки с интересным дизайном, светодиодной подсветкой и толщиной блока всего 121 миллиметр (рис. 1). Подсветка ARTCOOL Stylist имеет 8 различных цветов и может быть использована в качестве декоративного освещения.
В линейке кондиционеров KSGX_H компании Kentatsu представлены внутренние блоки настенного типа двух оригинальных цветов — графитового и золотого.
Компания Midea выделила в отдельную линейку кондиционеры для детских комнат. Они имеют специфический внешний вид (рис. 2), причем компанией разработаны решения детских комнат для мальчиков и девочек, соответственно, в синих и розовых тонах. Особое внимание уделено здоровому сну детей. Внутренние блоки оснащены инфракрасным датчиком, определяющим местоположение ребенка. В зависимости от этого в режим работы кондиционера автоматически вносят коррективы.
Специалисты компании Midea даже постарались учесть, укрыт ли ребенок одеялом во время сна или сбросил его. Для этого был проведен анализ результатов сканирования инфракрасным датчиком поверхности кровати. Если малыш накрыт одеялом, то площадь зоны с высокой температурой гораздо ниже, чем когда ребенок раскрыт. Таким образом, кондиционер может автоматически определить, укрыт ли ребенок, и отрегулировать скорость и направление исходящего потока.
Как правило, корпус настенного внутреннего блока современной сплит-системы имеет обтекаемый дизайн со скругленными углами. Однако Mitsubishi Electric отдали предпочтение простым формам и строгой геометрии, выпустив прямоугольные кондиционеры в рамках новой линейки MSZ-LN (рис. 3).
Управление кондиционером
Большинство кондиционеров на сегодняшний день поддерживают удаленное управление через Интернет с мобильного телефона. Для этого в кондиционерах предусматривается Wi-Fi-модуль. Удаленное управление позволяет выключить кондиционер, если вы забыли сделать это при выходе из дома, или же включить в жаркий день по пути домой. В первом случае функция удаленного управления позволяет сэкономить электроэнергию, а во втором — прийти в охлажденное до комфортной температуры помещение.
В компании LG для кондиционеров с необычным дизайном ARTCOOL Stylist разработан и весьма необычный пульт управления — сенсорная touch-панель округлой формы с дисплеем (рис. 4).
Некоторые производители «научили» сплит-системы определять наличие и местоположение людей в пространстве и регулировать воздушный поток в зависимости от полученных данных. Например, кондиционеры Mitsubishi Electric при помощи тепловизора считывают и запоминают температурный отпечаток помещения, распознавая тепловые пятна как людей. Далее в зависимости от предпочтений пользователя поток холодного воздуха может быть направлен либо на людей, либо в сторону (рис. 5).
Более сложный алгоритм предусмотрен технологией Mitsubishi Electric 3D I-SEE. В данном случае кондиционер определяет количество человек в комнате и по этим данным регулирует холодильную мощность. В пустом помещении кондиционер переходит в экономичный режим или же полностью отключается. Как заявляют в компании Mitsubishi Electric, такой кондиционер «невозможно забыть выключить».
Выбор места расположения и геометрии кнопок на пульте дистанционного управления кондиционера Midea выполнен на основе анализа удобства нажатия и риска задеть соседние кнопки. С пульта можно установить беззвучный режим работы кондиционера, при котором гаснет дисплей и отключаются все звуковые уведомления. Функция «не беспокоить» внедрена и другими производителями.
Система управления кондиционерами Kentatsu предусматривает сохранение в памяти нескольких параметров работы. Для этого на пульте предусмотрена кнопка выбора нужного режима из числа сохраненных. В память кондиционера можно занести требуемое значение температуры, скорости вращения вентилятора, положение заслонки, активацию ночного режима работы.
Энергосбережение
Традиционно большое значение энергетической эффективности оборудования придают в компании Daikin. При этом акцент делают на сезонный коэффициент энергоэффективности — величину, учитывающую несколько наружных температурных условий, длительность работы при неполной производительности и энергопотребление в режиме ожидания. По данным компании Daikin, применение именно этого показателя позволяет предоставить пользователям наиболее точные данные об энергоэффективности кондиционера.
Стоит отметить, что использование сезонных коэффициентов энергоэффективности действительно дает более точные данные о реальной энергетической эффективности климатического оборудования, поскольку в тех или иных пропорциях учитывает различные режимы работы кондиционера, что более точно моделирует реальное положение дел.
К слову, по заявлению компании Midea, производимые ими кондиционеры в режиме ожидания потребляют всего 1 ватт энергии. Из других особенностей продукции Midea выделим экономичный режим, при котором кондиционер до 8 часов работает со сниженным на 60% потреблением энергии.
Из числа разработок компании Toshiba отметим смешанный инвертор постоянного тока. Он представляет собой устройство, которое совмещает в себе два типа модуляции в зависимости от режима работы кондиционера. Так, при включении кондиционера используется амплитудно-импульсная модуляция, а при выходе кондиционера на режим задействуется широтно-импульсная модуляция.
Кроме того, в кондиционерах Toshiba применяют двухроторные компрессоры, работающие от постоянного тока (рис. 6). Данный вид компрессоров обеспечивает более эффективное сжатие хладагента, имеет более низкий уровень вибрации и шума. Как заявляют в компании Toshiba, преимущества двухроторного компрессора наиболее заметны при продолжительной работе кондиционера на минимальной производительности.
Энергоэффективность кондиционеров Mitsubishi Electric обеспечена спиральным компрессором с подстраивающейся платформой (технология Frame Compliance Mechanism, FCM). Данный механизм поджимает подвижную спираль компрессора к неподвижной. Это позволяет снизить переток газа из области сжатия в область всасывания и повысить эффективность сжатия хладагента.
Кроме того, в климатической технике Mitsubishi Electric применяются электродвигатели вентиляторов, работающие на постоянном токе, амплитудно-импульсная модуляция, инвертор с векторным управлением.
В свою очередь, компания LG внедрила технологию активного контроля производительности кондиционера и функцию отслеживания энергопотребления кондиционера в реальном времени. В ряде моделей информация об энергопотреблении выводится на переднюю панель внутреннего блока.
Основой энергосбережения кондиционеров LG является Smart Invertor — постоянно модернизируемая технология управления инверторным приводом компрессора.
Кстати, в каталогах LG приведена интересная аналогия для объяснения преимуществ инверторных приводов. Работу компрессора сравнивают с ездой на автомобиле по дороге со светофорами. Тот же самый участок пути можно проехать, быстро разгоняясь между светофорами и останавливаясь на них в ожидании зеленого света (рис. 7). Но можно и плавно регулировать скорость автомобиля, заранее притормаживая перед красным сигналом. Тогда весь путь будет пройден без рывков и остановок.
Именно так работает инверторный привод компрессора — без лишних запусков и остановок, лишь регулируя скорость вращения вала компрессора для достижения необходимой холодопроизводительности кондиционера на протяжении всего периода работы агрегата.
Очистка воздуха
Модернизируются и решения, касающиеся очистки рециркулируемого внутреннего воздуха.
Компания Toshiba применяет двухступенчатый активный плазменный фильтр Daiseikai (рис. 8) и фильтр Toshiba IAQ. Первый позволяет очистить воздух от загрязнений размером до 0,01 микрона и молекул запаха размером до 0,001 микрона. По данным компании, очистка воздуха активным плазменным фильтром осуществляется в 10 раз быстрее по сравнению с обычным пассивным фильтром. Уничтожение бактерий и дезодорация воздуха — основные задачи фильтра Toshiba IAQ. Свежесть воздуха обеспечивает встроенный ионизатор.
Кондиционеры Kentatsu оснащены фильтрами высокой степени очистки и каталитическими фильтрами с содержанием оксида титана (линейка KSGX-H) или же многоступенчатой системой очистки, включающей фильтр с ионами серебра, фотокаталитический нанофильтр и генератор аэроионов (линейка KSGH-H).
Для очистки воздуха в новых кондиционерах Mitsubishi Electric использована двухступенчатая плазменная система обеззараживания и фильтрации воздуха, а также гибридное покрытие внутренних поверхностей кондиционера, препятствующее осаждению пыли. Так, поверхность лопастей вентилятора, ребра теплообменника, пластиковые элементы корпуса покрыты чередующимися гидрофобными и гидрофильными клетками. Первые содержат соединения фтора и отталкивают пыль и другие загрязнители, а вторые препятствуют прилипанию масляных аэрозолей, сажи, частиц дыма.
Кондиционеры Daikin серии FTXR имеют источник стримерного разряда — устройство, которое создает поток быстрых электронов, в 1000 раз быстрее разрушающих молекулы пахучих веществ. Это позволяет избавить подаваемый в комнату воздух от запахов, вирусов, бактерий…
Система очистки в кондиционерах Midea состоит из 6 ступеней: фильтр высокой степени очистки, фильтр с ионами серебра, формальдегидный фильтр, плазменный пылеуловитель, комбинированный фильтр и ионизатор. Каждая ступень очистки имеет свое предназначение. Вся цепочка в целом позволяет освободить воздух в помещении от пыли, пыльцы, бактерий, летучих органических соединений, дыма, спор плесени, шерсти животных и иных загрязнителей.
Другими словами, каждый производитель уделяет очистке воздуха большое внимание.
Вспомним, что на испарителе любого кондиционера выпадает конденсат, впоследствии скапливающийся в поддоне. Постоянный контакт комнатного воздуха и влажной поверхности приводит к образованию плесени, размножению бактерий и их подаче в кондиционируемое помещение вместе и потоком охлажденного воздуха. Именно поэтому большинство производителей климатической техники заостряют свое внимание на тех или иных обеззараживающих технологиях.
Накопительный эффект
Линейки климатического оборудования обновляются ежегодно, однако эти изменения носят эволюционный характер: технологические революции явление — более редкое. Прирост производительности, прирост эффективности, оптимизация внутренних элементов кондиционера происходят настолько мелкими шажками, что отследить их в реальном времени практически невозможно. Но с годами возникает накопительный эффект: если сравнить современное оборудование с его аналогами десятилетней давности, различия станут очевидными.
Так, с годами кондиционеры становятся легче. За 10 лет внутренние блоки стали легче в среднем на 10%. Раньше было сложно найти внутренние блоки настенного типа мощностью 2,1 киловатта массой менее 10 килограммов. Сегодня их средняя масса составляет 9 килограммов, есть модели и более легкие. Например, Toshiba RAS-07S3KS-EE весит всего 7 килограммов при массе наружного блока 20 килограммов (в 2005 году — 26 килограммов). Таким образом, наружные блоки тоже «похудели» — в среднем на 10–20%.
Изменяются и размеры оборудования. Встречаются ситуации, когда более мощные модели выпускаются внутри корпуса меньших габаритов.
Рост энергоэффективности за 10 лет в среднем составил около 7%. За это время произошло две смены хладагентов: сначала был осуществлен переход с R22 на R410a, потом — с R410a на R32, и этот переход еще не завершился. Таким образом, рост энергоэффективности связан не только с технологическим прогрессом, но и с изменением рабочего вещества холодильного контура кондиционеров.
За 10 лет видна работа инженеров над снижением уровня шума внутренних блоков. Для мощных блоков (5–7 киловатт по холоду) удалось достичь даже двукратного снижения шума (на 6 децибел). Для большинства блоков максимальный уровень шума понижен на 1–3 децибела, а минимальный уровень шума — на 2–6 децибелов. Последнее, кстати, немаловажно. Тихие режимы работы кондиционера стали действительно тихими.
10 лет назад производители кондиционеров боролись за снижение шума на тихом режиме работы ниже такого уровня, который вызывает беспокойство во время сна (28–30 децибелов). Теперь уровень шума в тихом режиме — 22–24 децибела.
Нельзя не отметить снижение расхода воздуха внутренних блоков. Если 10 лет назад «семерка» от Kentatsu стабильно «выдувала» 450 кубометров в час, то сегодня — 420. Модель мощностью 3,7 киловатта от Toshiba имела расход воздуха 630 кубометров в час, теперь — 600. Скорее всего, снижение расходов воздуха как раз и преследует цель — снижение уровня шума. Но это не отменяет работу производителей над профилированием лопастей вентиляторов, внедрением новых приводов и смазывающих веществ.
Уже давно не просто кондиционеры
Высокая конкуренция среди производителей климатического оборудования ведет к расширению функциональных возможностей кондиционеров, появлению разнообразных полезных режимов, учитывающих и даже предугадывающих потребности будущих пользователей.
Эргономичные пульты, уникальный дизайн, многоступенчатая очистка, анализ количества людей и того, укрыт или не укрыт ребенок в постели, — все это примеры разработок, не связанных напрямую со способностью кондиционера охлаждать воздух в помещении, но тем не менее крайне важных для конечного потребителя.
Юрий Хомутский,
технический редактор
журнала «Мир климата»
