О мини-сплит системах переменного тока | как работает центральный кондиционер

Изнуряющее еще одно лето, припаркованное перед оконным блоком кондиционера? Вот что вам нужно знать, прежде чем инвестировать в систему целого дома

Центральный кондиционер сегодня

Иллюстрация Яна Уорпола

Кондиционирование воздуха больше, чем любая другая технология, изменило то, как мы живем и работаем, и где мы живем и работаем. Тем не менее, совсем недавно, в 1993 году, только 68 процентов домов в Соединенных Штатах имели какое-либо охлаждающее оборудование, либо оконные кондиционеры, либо системы центрального кондиционирования. Сейчас более 87 процентов домов оборудованы. Хотя число оконных блоков переменного тока в целом сократилось, эти устройства все еще охлаждают значительное количество домов, особенно на северо-востоке, несмотря на шумность и навязчивость, а также ограниченную эффективность и охлаждающую способность. Не говоря уже о двухлетней борьбе за то, чтобы поставить их и вынуть.

Для сравнения, центральный кондиционер - гигантский скачок в удобстве, тихости и, прежде всего, комфорте. Правильно подобранный по размеру и установленный, сплит-система - одна с внутренним и наружным оборудованием - может поддерживать охлаждение всего дома в самые жаркие дни и делать это намного эффективнее, чем батальон оконных блоков.

На следующих страницах мы познакомим вас с факторами, которые влияют на работу этих систем. Так что, планируете ли вы углубить шесть оконных кондиционеров и установить систему кондиционирования с нуля, или вы инвестируете в модернизацию HVAC, вы найдете массу полезной информации, которая поможет вам принимать правильные решения.

Основы
Ответы на часто задаваемые вопросы

Кто делает установку?
Вам нужен профессионал, знакомый с этими сложными системами. Получите цитаты по крайней мере от трех местных подрядчиков HVAC с хорошей репутацией и звездными обзорами онлайн. Выбранная вами компания вполне может поддерживать вашу систему на долгие годы. Присоединение к подрядчикам по кондиционированию воздуха Америки является плюсом; Сертификат ACCA в жилом дизайне HVAC еще лучше. Также убедитесь, что вы удовлетворены оборудованием, которое продает подрядчик; у большинства есть связи с определенными изготовителями.

Сколько это стоит?
Многие переменные влияют на цену системы, включая местный климат, существующую изоляцию, затраты на рабочую силу, а также размер и эффективность оборудования. Вот приблизительная оценка стоимости модернизации 3-тонной жилой системы в Де-Мойне, штат Айова, до системы с сертификатом Energy Star и рейтингом эффективности SEER 16: 5000 долларов США, включая установку.

Как долго это длится?
Типовая гарантия на оборудование длится 10 лет. При правильном обслуживании эти системы должны функционировать в течение 15 лет, прежде чем потребуется их замена.

Когда пришло время заменить?
Если системе около 15 лет, когда выходит из строя дорогостоящий компонент, такой как испаритель или компрессор, возможно, пришло время для нового оборудования внутри и снаружи. Замена одного, но не другого, скорее всего, снизит производительность системы.

Как это работает: воздуховоды

Иллюстрация Яна Уорпола

Проще говоря, раздельные системы охлаждения отводят тепло из дома с помощью хладагента, который циркулирует между конденсатором и устройством обработки воздуха.

Приточные воздуховоды распределяют холодный воздух от воздуховода к комнатам в доме. Возвратные воздуховоды возвращают теплый воздух обратно в воздушный фильтр, который необходимо отфильтровать и охладить. При правильном размере воздуховоды равномерно и бесшумно доставляют кондиционированный воздух по всему дому.

Как это работает: Регистрация

Иллюстрация Яна Уорпола

Каждой комнате нужно как минимум две из этих решеток: одна подключена к приточному воздуховоду, а другая - к возвратной. В идеале, регистры подачи должны быть расположены на потолке или рядом с ним, а обратные регистры должны находиться рядом или на полу.

Как это работает: Air Handler

Иллюстрация Яна Уорпола

Это внутреннее оборудование имеет расширительный клапан, который превращает хладагент в холодную жидкость, которая течет через змеевики испарителя. Вентилятор выталкивает воздух через змеевики, которые нагревают хладагент в газ, который возвращается в конденсатор.

Как это работает: конденсатор

Иллюстрация Яна Уорпола

Это наружное оборудование забирает теплый газообразный хладагент из дома, создает давление в компрессоре и конденсирует его обратно в жидкость, когда вентилятор охлаждает змеевики.

Лучшая эффективность и больший комфорт

Последние достижения в области технологий компрессоров и воздуходувок позволили достичь беспрецедентного улучшения комфорта всего дома

ЕСМ воздуходувка
Воздуходувка с двигателем с электронной коммутацией (ECM) постепенно набирает скорость, снижая нагрузку на двигатель и потребляя меньше энергии. В зональных системах он создает обратный поток воздуха, чтобы избежать беспокойства о замерзших змеевиках или накопления статического давления в каналах. В сочетании с компрессором, управляемым инвертором (ниже), это помогает сгладить колебания температуры и снизить влажность.

Компрессор с инверторным управлением
Не так давно все компрессоры переменного тока работали на одной скорости, независимо от того, сколько было необходимо охлаждения. Результат: высокие эксплуатационные расходы, большие перепады температуры и липкий воздух в помещении из-за плохого удаления влаги. Двухскоростные компрессоры справились с поставленной задачей лучше, но настоящий прорыв в производительности пришел с появлением компрессора с инверторным управлением, который изменяет свою скорость в соответствии с изменяющейся потребностью в охлаждении. Температура остается ближе к настройке термостата, и система отводит больше влаги из воздуха.

Pro Советы
Размер это правильно
«Остерегайтесь инсталляторов, которые указывают охлаждающую способность вашей новой системы на основе эмпирического правила или« того, что вы имели раньше ». Что они должны сделать, так это выполнить ручной расчет нагрузки J, который определяет размер системы на основе местного климата, ориентации окна и уровней изоляции, среди прочих факторов. Без Manual J вы могли бы получить более крупную и более дорогую систему, чем вам нужно, такую, которая была бы дорогостоящей в эксплуатации и включалась бы и выключалась бы так часто, что не могла бы снизить влажность до комфортного уровня ». - Ричард Третви, Эксперт TOH HVAC

Холод + Жара

Иллюстрация Яна Уорпола

Несмотря на свое название, тепловой насос способен как охлаждать дома, так и прогревать их. Оборудование выглядит как прямая система переменного тока и работает так же летом. Зимой поток хладагента меняется и переносит тепло в помещении. Тепловые насосы лучше всего подходят для климатических условий с жарким летом и холодной (не холодной) зимой. Высокоэффективные, они могут значительно сократить ежегодные расходы на отопление и охлаждение.

Знай жаргон

ГЭЭ
Коэффициент сезонной энергоэффективности показывает, насколько хорошо система преобразует электроэнергию (Вт) в охлаждение (Btus) в течение типичного сезона охлаждения. Чем выше число, тем выше эффективность. Теперь единицы, проданные в северных штатах, имеют минимум SEER 13; в южных штатах - 14. В настоящее время наибольшее значение SEER для сплит-системы составляет 26.

EER
Коэффициент энергоэффективности - это количество охлаждения, которое система обеспечивает на каждый ватт, за вычетом сезонного усреднения. В жарком и сухом климате 12, 2 - это минимальное значение EER для блоков весом 3, 5 тонны или меньше.

Звезда Энергии
Определяет оборудование с рейтингом SEER 15 или выше. Это обозначение часто требуется для того, чтобы система соответствовала налоговым и коммунальным скидкам.

тонны
Измеряет охлаждающую способность системы: количество Btus, удаленных в час (12 000), чтобы не допустить таяния тонны льда в день. Большинство жилых единиц рассчитаны на 3 тонны.

MERV
Значение минимальной эффективности отчетности показывает, насколько эффективно фильтр улавливает пыль, микробы и запахи. Чем выше число, тем больше частиц в воздухе может удалить фильтр.

В зоне

Фото Hero Images / Getty Images

Зональные системы направляют холодный воздух в отдельные помещения и этажи, предлагая больший комфорт и эффективность, чем система с одной зоной.

В большинстве домов один термостат контролирует температуру во всем доме. Но такие однозонные системы, как их называют, не могут реагировать, если в обширных комнатах жарко, холодно или не занято. Эти проблемы можно исправить, создав отдельные зоны, в которых дополнительные термостаты работают с механическими амортизаторами для направления воздуха туда, где это больше всего необходимо. Если все сделано правильно, зонирование обеспечивает беспрецедентный комфорт в каждой комнате и может снизить расходы на электроэнергию на целых 30 процентов. Если все сделано неправильно, это может привести к появлению свистящих регистров, замерзшим испарителям, сокращению срока службы оборудования и увеличению потребления электроэнергии. Использование специализированного оборудования, подобного приведенному ниже, помогает избежать этих проблем.

Зонированные системы

Демпфер в канале
По команде от термостата двигатель открывает и закрывает металлическую крышку - полностью или частично - для контроля количества воздуха, поступающего в зону. Центральный концентратор контролирует поток воздуха по всей системе, чтобы предотвратить накопление статического давления.
ZONEFIRST

Модернизация в номере
Этот регистр с питанием от батареи открывается и закрывается в ответ на датчики с поддержкой смартфона, которые устанавливают температуру в каждой комнате. Датчики и регистры работают вместе, чтобы поддерживать оптимальный поток воздуха в системе.
ECOVENT

Получите Умный О Термостатах

Эти небольшие модули управления играют важную роль в обеспечении наилучшей производительности оборудования HVAC.

(НЕ ТАК) УМНЫЙ
Программируемые термостаты автоматически повышают или понижают температуру в установленное время. Отклонения в 10 градусов на 8 часов позволяют сэкономить до 10 процентов. Хорошо для домохозяйств с предсказуемым графиком, но многие люди все равно не программируют их.
Показано: Focuspro 6000, $ 49

УМНЫЙ
Благодаря датчикам занятости и функциям геозоны, которые обнаруживают наши приходы и уходы, эти устройства автоматически сбрасывают температуру, экономя до 15 процентов при охлаждении. Они включены для смартфона, поэтому вы можете отслеживать и настраивать их удаленно.
Показано: гнездо 3-го поколения, $ 249

ULTRASMART
Они обладают многими функциями интеллектуального термостата, но эти запатентованные устройства также обмениваются данными с оборудованием компании, чтобы максимизировать удаление влаги, качество воздуха и эффективность системы - задачи, с которыми не справляются обычные умные характеристики.
Показано: iComfort S30, начиная с 450 долларов

Нужны новые воздуховоды?

Фото Мег Рейнхардт

Добавление кондиционера в дом, в котором уже есть воздуховоды, относительно просто. Но когда вам нужны новые воздуховоды, у вас есть три типа на выбор.

ХОРОШО: DUCT BOARD
Эти 10-футовые панели из стекловолокна, обернутые фольгой, обрезаются, складываются и обвязываются лентой для формирования четырехсторонних воздуховодов.

Плюсы: не требует дополнительной изоляции. Легкий и не провисает. Тихо.

Минусы: Требуется внутренняя подкладка, чтобы не допустить ослабления кусков стекловолокна во время чистки или разрушения связующих. Несмотря на это, вкладыши задерживают пыль и пропускают микробы и влагу в стекловолокно. Стоит больше, чем гибкий воздуховод, меньше, чем листовой металл.

ЛУЧШЕ: FLEX DUCT
У этой большой версии канала сушилки есть виниловая оболочка, поддерживаемая спиральной проволокой. Доступный в 25-футовой длине.

Плюсы: сгибается с легкостью. Поставляется изолированным до R-8. Единственные стыки на концах, поэтому установка происходит быстро. Соединения выполнены с помощью стяжек и герметика. Недорогой.

Минусы: легко изгибается и провисает, перекрывая поток воздуха, если он не установлен должным образом. Гребни, сделанные проволокой, замедляют и нарушают воздушный поток. Пробеги должны быть ограничены до 10 футов или меньше.

ЛУЧШИЙ: ЛИСТОВЫЙ МЕТАЛЛ
Оцинкованная сталь, согнутая и закрепленная в окончательной форме, является золотым стандартом воздуховодов. Поставляется в 5 футов длины.

Плюсы: его гладкие, жесткие стенки не провисают и не мешают потоку воздуха. Будет длиться до тех пор, пока дом остается стоять. Легко очистить.

Минусы: Хорошая установка зависит от квалифицированных рабочих из листового металла, которых не хватает. Все трассы должны быть завернуты в изоляцию, чтобы минимизировать образование конденсата и тепла. Дорого.

Проблемы с установкой

Протекающие или не в том месте воздуховоды лишают вас комфорта, чистого воздуха и оптимальной производительности системы.

Средний дом теряет 25 процентов кондиционированного воздуха из-за протечек в воздуховоде. Примите эти меры, чтобы избавиться от них.

1_Pressure-test нанять специалиста по HVAC, чтобы подключить к своим воздуховодам устройство контроля давления. Воздуходувка также может помочь точно определить места утечки.

2_ Уплотнение Нанесите толстый слой мастики поверх шва (слева) и закрепите его сеткой из стекловолокна. Фольга на основе бутиловой ленты является менее грязным вариантом. (Несмотря на свое название, клейкая лента никогда не должна использоваться на воздуховодах.) Для труднодоступных мест есть Aeroseal. Эта обработка продувает полимерный аэрозоль в протоки; полимер собирается вокруг маленьких щелей и отверстий, закупоривая их.

3_Повторите тест Утечка в 10 процентов является приемлемой. Если выше, вернитесь к шагу 2.

Pro Советы:
Держи их внутри
«Когда воздуховоды проходят через неизолированный чердак или помещение для ползания, весь этот дорогой кондиционированный воздух внутри них нагревается, и вероятность образования конденсата на стенках воздуховодов резко возрастает». - Ричард Третевей

Варианты дооснащения: мини-воздуховоды

Фото iStock

Гибкие трубки диаметром 3 ± 2 дюйма легко проскальзывают через отсеки для шипов и балок, доставляя высокоскоростной воздух через незаметные 2-дюймовые отверстия. Специальный воздушный манипулятор, который генерирует этот высокоскоростной воздух, осушает и смешивает воздух помещения так эффективно, что нет необходимости в обратных каналах в каждой комнате; достаточно одного централизованного возврата. Тем не менее, система все еще может быть зонирована.
Система Unico

Варианты дооснащения: без воздуховодов

Фото Modernize.com

С этими системами нет центрального воздушного кондиционера (также известного как мини-сплит). Вместо этого хладагент перемещается из наружного блока через узкие узкие трубки в комнатный блок внутри помещения, как показано выше. В каждом блоке есть вентилятор, воздушный фильтр, конденсатоотводчик и отдельные элементы управления, поэтому каждая комната становится отдельной зоной. Мини-сплиты могут быть суперэффективными; некоторые имеют рейтинг SEER до 31.
Мицубиси Электрик

Чистый воздух как он охлажден

Предоставлено (слева направо) Purolator, Honeywell, Trane CleanEffects, Lennox

Неэффективные фильтры не будут ловить много, но слишком высокая эффективность может перекрыть поток воздуха и вызвать перегрузку вентилятора. При обновлении убедитесь, что новый совместим с системой.

1-дюймовый фильтр Стандартные фильтры из стекловолокна останавливают немного больше, чем пыльники. Фильтры с плиссированной тканью, слева, работают лучше, до MERV 13. Заменяйте каждый месяц.
Показано: PAF 11 Purolator

Фильтр с глубоким складчатым слоем, толщиной от 4 до 6 дюймов, имеет рейтинг MERV от 8 до 16. Большая площадь поверхности позволяет пропускать больше воздуха и снижает частоту замены каждые шесть месяцев.
Показано: FC200E Honeywell

Электронный очиститель воздуха Они дают частицам электрический заряд, а затем удерживают их на пластине с противоположным зарядом. Просто пылесосить или мыть тарелку два раза в год. Эти чистящие средства производят озон, раздражающий легкие. Ищите те, которые ниже предела FDA для внутреннего озона 50 частей на миллиард.
Показано: Trane CleanEffects

Фотокаталитический воздухоочиститель Фильтр с глубокими складками задерживает частицы, а ультрафиолетовое излучение на катализаторе из диоксида титана уничтожает плесень, вирусы и бактерии, нейтрализуя запахи и ЛОС. Заменяйте оба фильтра и свет один раз в год.
Показано: Lennox PureAir

Проверка технического обслуживания

Фото Келлер и Келлер

Чтобы получить оптимальную производительность и долговечность переменного тока, попросите специалиста по HVAC проверять следующее раз в год.

Линии хладагента Проверка давления покажет, нужно ли добавлять больше хладагента. Если так, это означает, что есть утечка, которая должна быть сначала закрыта.

Емкость для сбора и слива конденсата Их необходимо очистить и продуть, чтобы предотвратить засорение и пролитие.

Конденсатор Чтобы обеспечить достаточный поток воздуха для охлаждения катушек, ребра следует пылесосить, а кустарники или деревья на расстоянии менее 3 футов должны быть обрезаны назад.

галерея слайд-шоу сетка вид галереи слайд-шоу