კონდიციონერი

კონდიციის მოწყობილობა „ფანჯრის“ შემადგენლობით

კონდიციონერი (ინგლ. Conditioner, ხშირად არასწორად მოიხსენიება როგორც „კონდენციონერი“) — მოწყობილობა ბინებში, სახლებში, ოფისებში, ავტომობილებში კლიმატური პირობების ოპტიმიზაციისათვის, ასევე შენობებში ჰაერის გასუფთავებისათვის არასასურველი ნაწილაკბისაგან. მისი დანიშნულებაა შენობაში ჰაერის ტემპერატურის დაწევა სიცხისას, ან (იშვიათად) — ჰაერის ტემპერატურის აწევა წლის ცივი პერიოდის დროს.

ისტორია

«კონდიციონერი» თანამედროვე გაგებით (ინგლ. air — ჰაერი და condition — მდგომარეობა) არის ისეთი ხელსაწყო რომელიც გამოიყენება შენობაში მოცემული ტემპერატურის შესანარჩუნებლად. მისი განსაზღვრება ცნობილია უკვე დიდი ხნის განმავლობაში. საინტერესოა ის რომ პირველად სიტყვა კონდიციონერი ნახსენები იქნა ჯერ კიდევ 1815 წელს. სწორედ მაშინ როდესაც ფრანგი ჟან შაბანესმა მიიღო ბრიტანეთის პატენტი «საცხოვრებელ და სხვა შენობებში ჰაერის კონდიცირების და ტემპერატურის მოწესრიგების» მეთოდზე. მაგრამ ამ იდეის პრაქტიკულ ხორცშესხმას დიდი ხანი დასჭირდა. მხოლოდ 1902 წელს ამერიკელმა ინჟინერ-გამომგონებელმა უილის ქერიერმა (Willis Carrier) ააწყო სამრეწველო მაცივარ მანქანა ბრუნკლინის ტიპოგრაფიისათვის ნიუ-იორკში. ყველაზე საინტერესოა, ის რომ პირველი კონდიციონერი ემსახურებოდა არა მუშა პერსონალის კომფორტს, არამედ ტენიანობასთან ბრძოლას, რომელიც ძალიან ცუდად მოქმედებდა ბეჭდვის ხარისხზე. ყველა თანამედროვე ფანჯრის და სპლიტ-სისტემების «მარხულ» წინაპრად შეიძლება ჩაითვალოს პირველი ოთახის კონდიციონერი, რომელიც გამოუშვა კომპანია General Electric-მა ჯერ კიდევ 1929 წელს. რადგანაც ამ სისტემაში მაცივარ აგენტად გამოიყენებოდა ადამიანისათვის საშიში ნივთიერება ამიაკი, რომლის ორთქლი საშიშია ადამიანის ჯანმრთელობისათვის, კონდიციონერის კომპრესორი და კონდენსატორი გარეთ იყო გატანილი. ანუ თავისი არსით ეს მოწყობილობა იყო ნამდვილი სპლიტ-სისტემა. მაგრამ 1931 წლიდან მოყოლებული, როდესაც სინთეზირებული იქნა ადამიანისათვის უსაფრთხო ფრეონი, კონსტრუქტორებმა გადაწყვიტეს კონდიციონერის ყველა კვანძისა და აგრეგატის ერთ კორპუსში აწყობა. ასე გაჩნდა პირველი ფანჯრის კონდიციონერი. დიდი ხნის განმავლობაში ჰაერის ვენტილაციისა და კონდიცირების უახლეს ნოვაციებში და შემუშავებებში ლიდერობდა ამერიკული კომპანიები, მაგრამ, 50-იანი წლების ბოლოს, და 60-იანი წლების დასწყისში ინიციატივა მყარად გადავიდა იაპონელების ხელში. შემდგომში სწორედ მათ განსაზღვრეს თანამედროვე კლიმატის ინდუსტრიის სახე.

ასე 1958 წელს იაპონურმა კომპანიამ Daikin წარმოადგინა პირველი სითბური ტუმბო, რითაც კონდეციონერით შენობაში შეიძლებოდა როგორც ცივი ისე ცხელი ჰაერის მიწოდება. ხოლო კიდევ სამი წლის შემდეგ მოხდა მოვლენა, რომელმაც მნიშვნელოვანწილად განსაზღვრა საყოფაცხოვრებო და ნახევრადსამრეწველო ჰაერის კონდიცირების სისტემების განვითარება. ეს იყო სპლიტ-სისტემების მასიური წარმოება. მოყოლებული 1961 წლიდან, როდესაც იაპონურმა კომპანიამ Toshiba-მ პირველად დაიწყო კონდიციონერების სერიული წარმოება, რომლებიც გაყოფილი იყო ორ ბლოკად, ამ ტიპის კლიმატური დანაგდარების პოპულარობა სულ უფრო მატულობდა. იმის გამო, რომ კონდიციონერის ყველაზე ხმაურიანი ნაწილი - კომპრესორი იქნა გატანილი გარეთ. შენობებში სადაც სპლიტ-სისტემებია დამონტაჟებული, ხმაური ბევრად დაბალია, ვიდრე შენობებში სადაც ფანჯრის კონდიციონერები მუშაობენ. ხმაურის დონე ძალიანაა შემცირებული. მეორე დიდი პლიუსი — არის ის რომ სპლიტ-სისტემის შიდა ბლოკი შეიძლება განლაგდეს ყველა ხელსაყრელ ადგილას. დღეს იწარმოება ბევრი სხვადასხვა ტიპის შიდა ბლოკები: კედლის, ჭერქვეშა, იატაკის და დაკიდულ ჭერში ჩამონტაჟებულნი — კასეტური და არხული. ეს მნიშვნელოვანია როგორც დიზაინის თვალსაზრისით — ისე იმით რომ ამ ტიპების შიდა ბლოკებით შესაძლებელია გაცივებული ჰაერის ოპტიმალური განაწილება გარკვეული ფორმისა და დანიშნულების ნაგებობებში.

ხოლო 1968 წელს ბაზარზე გამოჩნდა კონდიციონერი, რომლის ერთ გარე ბლოკზე მუშაობდა რამდენიმე შიდა ბლოკი. ასე გაჩნდა მულტისპლიტ-სისტემები. დღეს შეიძლება მუშაობდეს ოროდან ათამდე სხვადასხვა ტიპის შიდა ბლოკი. მნიშვნელოვანი ნოვაცია გახდა ინვერტორული ტიპის კონდიციონერების გამოჩენა. 1981 წელს კომპანია Toshiba წარმოადგინა პირველი სპლიტ-სისტემა, რომელსაც შეეძლო თავისი სიმძლავრის თვით რეგულირება, ხოლო უკვე 1998 წელს ინვერტორულმა კონდიციონერებმა დაიკავეს იაპონიის ბაზრის 95 %. მსოფლიოში ბოლო ყველაზე პოპულარული ტიპის კონდიციონერებია — VRV — სისტემები, რომელიც შემოთავაზებული იქნა 1982 წელს კომპანია Daikin-ის მიერ.

სახეობები

ცენტრალური კონდიციონერები — ესაა სამრეწველო აგრეგატები, რომლებიც გამოიყენებიან ჰაერის დასამუშავებლად მსხვილ კომერციულ და ადმინიასტრაციულ შენობებში, საცურაო აუზებში, სამრეწველო დაწესებულებებში და სხვაგან. ცენტრალური კონდიციონერები წარმოადგენენ არაავტონომიურ აგრეგატებს, ანუ მუშაობისათვის მას სჭირდება სიცივის გარე წყარო: ჩილერ ფანკოილის სისტემის წყალი, ფრეონი გარე კომპრესორ-კონდენსატორული ბლოკიდან ან ცხელი წყალი გათბობის ცენტრალური სისტემიდან, ბოილერიდან. მოცემული სისტემების ძირითად მიზნობრივ ფუნქციას წარმოადგენს: კომფორტული ვენტილაცია სითბოს რეკუპერაციით, გათბობით და გაცივებით; ვენტილაცია და გაშრობა საცურაო აუზების შენობებში; სამრეწველო ვენტილაცია სითბოს რეკუპერაციით ან მის გარეშე. ცენტრალური კონდიციონერების მიერ დამუშავებული ჰაერი ჰაერგამტარი მილების ქსელის საშუალებით ნაწილდება მთელ შენობაში.

პრეციზიული კონდიციონერები (ზუსტი კონდიციონერი)  — ძირითადად გამოიყენება ისეთ შენობებში, სადაც საჭიროა მოცემული პარამეტრების დაცვა საიმედოდ და მაღალი სიზუსტით, როგორებიცაა სამედიცინო დაწესებულებები, საწარმოო შენობები, ლაბორატორიები, მართვის ცენტრები, კავშირგაბმულობის კვანძები, ელექტრონული გამომთვლელი მანქანების დარბაზები, სადისპეჩერო პუნქტები და სხვა ნაგებობები. ის წარმოადგენს მონობლოკს, რომელიც შედგება ვენტაგრეგატისაგან, ფილტრისაგან, მაცივარ მანქანისაგან (ფრეონის ჰაერგამაცივებელით), წყლის გამაცხელებელისაგან და ელექტროკალორიფერისაგან. კონდიციონერი გამოიყენება როგორც ჰაერის რეცირკულაციურ სისტემებში, ისე ჰაერის 100% შეწოვად სისტემებშიც.

კონდიცირების ავტონომიურ სისტემებში ჰაერი მიეწოდება გარედან მხოლოდ ელექტრო ენერგიით, მაგალითად, კარადული კონდიციონერები. ასეთ კონდიციონერებში შიგნით არის ჩამონტაჟებული კომპრესიული მაცივარ მანქანები, რომლებიც მუშაობენ ფრეონ-R22, R134A, R407C-ზე. ავტონომიური სისტემები აცივებენ და აშრობენ ჰაერს, რისთვისაც ვენტილატორი ბერავს რეცირკულაციურ ჰაერს ზედაპირული ჰაერგამაცივებელის გავლით, რომლებიც წარმოადგენენ მაცივარ აგრეგატების ამაორთქლებლებს, ხოლო გარდამავალ ან ზამთრის პერიოდში მათ შეუძლიათ ჰაერის გაცხელება ელექტრო გამაცხელებლებით ან მაცივარ მანქანის რევერსიული მუშაობის მეთოდით, ე.წ. «თბილი ტუმბოს» ციკლით.

საყოფაცხოვრებო კონდიციონერების უმრავლესობას არ შეუძლია მუშაობა გარე უარყოფითი ტემპერატურის დროს, განსაკუთრებით გაცხელების რეჟიმში. კონდიციონერები რომლებიც ადაპტირებულნი არიან უარყოფითი ტემპერატურის პირობებში მუშაობაზე უწოდებენ ყოველსეზონურს (ან — ყოველსეზონურ ბლოკიან კონდიციონერებს).

მცირე მოცულობების გაცივებისას (მაგალითად, რაიმე მოწყობილობის შიდა მოცულებები, პ კომპიუტერის პროცესორები) ზოგჯერ გამოიყენებენ კონდიციონერებს, რომლებიც ეფუძნებიან პელტიეს ელემენტს. ასეთი კონდიციონერები ჩუმი და მჩატენი არიან, არ ააქვთ მოძრავი ნაწილები, საიმედონი არიან და კომპაქტურნი. მაგრამ აქვთ მეტად შეზღუდული სიცივის წარმოება, არიან ძვირნი და ნაკლებად ეკონომიურნი.

ჰაერის კონდიციონერს, რომელიც მუშაობს გარე ჰაერზე, უწოდებენ ჰაერმიწოდებადს; შიდა ჰაერზე — რეცირკულაციურს; გარე და შიდა ჰაერის ნარევზე — კონდიციონერს რეცირკულაციით.

შესრულების სხვადსხვაგვარობა

1. მობილური — კონდიციონერები, ისეთი კონდიციონერებია რომლებსაც არ სჭირდებათ მონტაჟი; გამოყენებისათვის საკმარისია მოქნილი შლანგის ან განსაკუთრებული ბლოკის შენობის გარეთ გატანა, თბილი ჰაერის გასაყვანად. კონდენსატი ჩვეულებრივ გროვდება მობილური კონდიციონერის ქვედა ნაწილში.
2. ფანჯრის — კონდიციონერები შედგებიან ერთი ბლოკისაგან; მონტაჟდება ფანჯარაში, კედელში ან სხვა ადგილას. ნაკლოვანებები — ხმაურის მაღალი დონე, შენობის განათებულობის შემცირება, ფანჯრის ფართობის შემცირების გამო. უპირატესობები — სიიაფე, ადვილი მონტაჟი და შემდგომი მომსახურება, ფრეონის მაგისტრალში მოხსნადი შეერთებების არარსებობა და როგორც შედეგი, ფრეონის გაჟონვის ნაკლები შესაძლებლობა, მაქსიმალური მ.ქ.კ. მუშაობის დიდი ვადის განმავლობაში.
3. სპლიტ-სისტემები (ინგლ. split — გახლეჩა, დაყოფა) — შედგება ორი ბლოკისაგან, შიდა და გარე მდებარეობის, რომლებიც შეერთებულნი არიან ერთმანეთთან ფრეონსადენით (ჩვეულებრივ გამოიყენება სპილენძის მილები). გარე ბლოკი შედგება (როგორც მაცივარი) კომპრესორისაგან, კონდენსატორისაგან, დროსელისაგან და ვენტილატორისაგან; შიდა ბლოკი — ამაორთქლებელისაგან და ვენტილატორისაგან. შიდა ბლოკის შესრულების ტიპის მიხედვით განასხვავებენ: კედლის, არხულს, კასეტურს, იატაკის-ჭერქვეშა (უნივერსალური ტიპის), კოლონურს და სხვა.
4. მულტი-სპლიტ სისტემები — შედგებიან ერთი გარე და რამდენიმე, ყველაზე ხშირად ორი შიდა ბლოკისაგან, რომლებიც დაკავშირებული არიან ერთმანეთთან ფრეონსადენით. როგორც ჩვეულებრივი სპლიტები მათაც განასხვავებენ შიდა ბლოკების შესრულების ტიპის მიხედვით.
5. მაცივარ აგენტის ცვლადი ხარჯიანი სისტემები (VRF, VRV და ა.შ.) შედგებიან ერთი გარე ბლოკისაგან (საერთო სიმძლავრის გაზრდის აუცილებლობის შემთხვევაში შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარე ბლოკების კომბინაციები) და რამდენიმე შიდა ბლოკისაგან. სისტემის თავისებურება მდგომარეობს იმაში რომ, გარე ბლოკი ცვლის თავის სიცივის წარმოებულობას (სიმძლავრეს) შიდა ბლოკების მოხმარების საჭიროების მიხედვით ამ სიმძლავრეზე.

კონდიციონერის მოწყობილობა

1 — კონდენსატორი
2 — თერმორეგულირებადი სარქველი
3 — ამაორთქლებელი
4 — კომპრესორი

ყოველი ავტონომიური ადგილობრივი კონდიციონერის ძირითად კვანძებს წარმოადგენენ:

• კომპრესორი — კუმშავს მუშა გარემოს — მაცივარ აგენტს (როგორც წესი — ფრეონი) და ხელს უწყობს მის მოძრაობას მაცივრის კონტურში.
• კონდენსატორი — რადიატორი, რომელიც მდებარეობს გარე ბლოკში. სახელწოდება ასახავს პროცესს, რომელიც მიმდინარეობს კონდიციონერის მუშაობისას — ხდება ფრეონის გადასვლა აირის მდგომარეობიდან თხევად ფაზაში (კონდენსაცია). მაღალი ეფექტურობისათვის და ხანგრძლივი ექსპლუატაციისათვის უპირატესად მას ამზადებენ სპილენძიდან და ალუმინიდან.
• ამაორთქლებელი — რადიატორი, რომელიც მდებარეობს შიდა ბლოკში. ამაორთქლებელში ფრეონი გადადის თხევადი ფაზიდან აიროვანში (აორთქლება). ასევე ძირითადად მას ამზადებენ სპილენძისაგან და ალუმინისაგან.
• (თერმორეგულირებადი სარქველი) — მილსადენური დროსელი, რომელიც ამცირებს ფრეონის წნევას ამაორთქლებლის წინ.
• ვენტილატორები — ქმნიან ჰაერის ნაკადს, რომელიც უბერავს ამაორთქლებელს და კონდენსატორს. გამოიყენება უფრო ინტენსიური თბოგადაცემისათვის გარემოს ჰაერთან.

მუშაობის პრინციპი

კომპრესორი, კონდენსატორი, დროსელი (კაპილარული მილაკი, თერმორეგულირების აპარატი) და ამაორთქლებელი შეერთებულია თხელკედლიანი სპილენძის (ბოლო დროს ზოგჯერ ალუმინის) მილაკებით და ქმნიან სამაცივრო კონტურს, რომლის შიგნით ცირკულირებს მაცივარ აგენტი. (ტრადიციულად კონდიციონერებში გამოიყენება ფრეონისა და კომპრესორული ზეთის მცირე რაოდენობის ნარევი, მაგრამ საერთაშორისო შეთანხმებების საფუძველზე ძველი ტიპების წარმოება და გამოყენება, რომლებიც შლიან ოზონის ფენას, თანდათან წყდება.)

კონდიციონერის მუშაობის პროცესში ხდება შემდეგი. კომპრესორის შესასვლელში ამაორთქლებლიდან ხვდება აიროვანი დაბალი წნევის ქვეშ მყოფი 3-5 ატმ. და 10 — 20 °C ტემპერატურის მაცივარ აგენტი. კონდიციონერის კომპრესორი მაცივარ აგენტს კუმშავს 15 — 25 ატმ. წნევამდე, რის შედეგადაც მაცივარ აგენტი ხურდება 70 — 90 °C-მდე, რის შემდეგაც გადადის კონდენსატორში.

კონდენსატორის ინტენსიური შებერვის გამო, მაცივარ აგენტი ცივდება და გადადის აიროვანი ფაზიდან თხევადში დამატებითი სითბოს გამოყოფით. შესაბამისად, ჰაერი, რომელიც გადის კონდენსატორს, ხურდება.

კონდენსატორიდან გამოსვლისას მაცივარ აგენტი არის თხევად მდგომარეობაში, მაღალი წნევის ქვეშ და 10 — 20 °C-ით მაღალია ვიდრე ატმოსფერული (გარე) ჰაერის ტემპერატურა. კონდენსატორიდან თბილი მაცივარ აგენტი ხვდება თერმორეგულირებად სარქველში, რომელიც მარტივ შემთხვევაში წარმოადგენს კაპილარს (გრძელ წვრილ სპილენძის მილაკს, დახვეულს სპირალად). თერმორეგულირებად სარქველიდან გამოსვლისას მაცივარ აგენტის წნევა და ტემპერატურა მნიშვნელოვნად ეცემა, ამასთან მაცივარ აგენტის ნაწილი შეიძლება აორთქლდეს კიდეც.

თერმორეგულირებადი სარქველის შემდეგ თხევადი და აიროვანი მაცივარ აგენტის ნარევი დაბალი წნევით ხვდება ამაორთქლებელში. ამაორთქლებელში თხევადი მაცივარ აგენტი სითბოს შთანთქვით გადადის აიროვან ფაზაში, შესაბამისად, ჰაერი, რომელიც გადის ამაორთქლებელს, ცივდება. შემდეგ აიროვანი მაცივარ აგენტი დაბალი წნევით გადადის კომპრესორის შესასვლელში და ციკლი ისევ მეორდება. ეს პროცესი უდევს საფუძვლად ყველა კონდიციონერს და არაა დამოკიდებული მის ტიპზე, მოდელზე ან მწარმოებელზე.

კონდიციონერის (მაცივარის) მუშაობა კონდენსატორიდან სითბოს მოცილების გარეშე პრინციპულად შეუძლებელია. ეს ფუნდამენტური შეზღუდვაა, რომელიც გამომდინარეობს თერმოდინამიკის მეორე საწყისიდან (თერმოდინამიკის მეორე კანონი). ჩვეულებრივ საყოფაცხოვრებო დანადგარებში ეს სითბო გადადის გარემოში, ამასთან მისი რაოდენობა მნიშვნელოვნად აღემატება სიდიდეს, რომელიც შენობის (კამერის) გაცივებისას იქნა შთანთქმული. უფრო რთულ დანადგარებში ეს სითბო უტილიზდება საყოფაცხოვრებო მიზნებისათვის: ცხელი წყლის მიწოდება, და სხვა.

გაუმართაობა

ერთ-ერთი ყველაზე სერიოზული გაუმართაობა დაკავშირებულია კონდიციონერის მოწყობილობაზე და წარმოიქმნება იმ შემთხვევაში, თუკი ამაორთქლებელში ფრეონი მთლიანად ვერ ასწრებს აიროვან ფაზაში გადასვლას. ამ შემთხვევაში კომპრესორის შესასვლელში ხვდება სითხე, რის შედეგადაც კომპრესორი გამოდის მწყობრიდან - ჰიდროდარტყმის გამო. იმის მიზეზი რომ ფრეონი ვერ ასწრებს აიროვან მდგომარეობაში გადასვლას, შეიძლება იყოს რამდენიმე, მაგრამ ყველაზე გავრცელებულია - ცუდად დაპროექტებული კონდიციონერის არასწორი ექსპლუატაცია. უპირველეს ყოვლისა - გაუმართაობის მიზეზი შეიძლება იყოს დაბინძურებული ფილტრები (ამ დროს უარესდება ამაორთქლებლის შებერვა და თბოგაცვლა), მეორე — კონდიციონერის ჩართვა გარეთა ჰაერის უარყოფითი ტემპერატურის დროს. უარყოფითი ტემპერატურისას (−10 °C ქვევით) არსებობს რეალური საშიშროება თხევადი ფრეონის მოხვედრისა კომპრესორში, რაც იწვევს მის მწყობრიდან გამოსვლას. უფრო ძვირიან, სწორად დაპროექტებულ სისტემებში არსებობენ დამატებითი სენსორები, ჭურჭლები, რომლებიც გამორიცხავენ თხევადი ფრეონის მოხვედრას კომპრესორის შესასვლელში. ასეთ სისტემებში მწყობრიდან გამოსვლის ყველაზე მეტად სავარაუდო მიზეზია ერთ-ერთი სენსორის დაზიანება, რაც იწვევს მაცივრის გაჩერებას. საყოფაცხოვრებო ფანჯრის კონდიციონერებში БК-1500, БК-2500 სსრკ წარმოება (ბაქოს ქარხანა), ამ მოვლენის თავიდან ასაცილებლად გამოიყენებოდა докипатель (ის გამოიყენება ბევრ საშუალო და მაღალი ღირებულების დიაპაზონის კონდიცირებში).

გაჟონვამ მაცივარ აგენტისა ასევე შეიძლება გამიწვიოს კონდიციონერის არასწორი/არაეფექტური მუშაობა. გაჟონვის ძირითად მიზეზს წარმოადგენს ფრეონის მაგისტრალის შეცდომით არასწორად დამონტაჟება. დროთა განმავლობაში, ყველაზე შესამჩნევ მიზეზად გაჟონვისა, წარმოადგენს სითხის სარქველის გაყინვა (მაღალი წნევის მხარე) სპლიტ-სისტემის გარე ბლოკზე, რაც განპირობებულია მაცივარ აგენტის წნევის დაწევით. კონდიციონერებისათვის, მაცივარ აგენტით R22 შეადგენს 4.5 — 5.5 ბარს, რის შედეგა თხევადი მაცივარ აგენტი იწყებს აორთქლებას მილაკში, ამაორთქლებლამდე მისვლამდე (შიდა ბლოკის რადიატორი). მაგრამ გაყინვა სხვა მიზეზითაც შეიძლება მოხდეს.

ჰაერისა და ტენის არსებობა კონტურში დროთა განმავლობაში შეიძლება გახდეს კომპრესორის დაზიანების მიზეზი, მაგალითად კაპილარების ყინვის საცობის მიზეზი. კონტურში ჰაერის მოხვედრის მიზეზი ასევე არის სპლიტ-სისტემების უხარისხო მონტაჟი.

იხილეთ აგრეთვე

• ჰაერის კონდიცირება
• ინვერტორული კონდიციონერი