Генераторы холода

29.07.2007

Невероятно, но факт - вечно продрогшая Россия прочно занимает в Европе четвертое место по потреблению кондиционеров после средиземноморских Испании, Италии и Греции. Странной эта статистика, как, впрочем, и сам кондиционер в комнате, кажется только 9 месяцев в году. Раскаленным и душным летом приходиться удивляться, почему мы уступили первое место.

За сутки человек потребляет в среднем около 3 кг пищи и 15 кг воздуха. От качества последнего напрямую зависит, как самочувствие, так и работоспособность людей - срав­нительно небольшие колебания параметров воздушной среды способны как вдохнуть в человека новые силы, так и полностью лишить работоспособности.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС

Человек чувствует себя в комфортном состоянии, когда от него отводится ровно столько тепла, сколько вырабатыва­ет организм. В зависимости от состояния организма (сон, отдых или физическая нагрузка) и внешней среды человек в течение часа выделяет 330-1050 кДж тепла, которое нужно эффективно отводить: внутренняя температура тела должна выдерживаться почти прецизионно - З6,6-З6,8 С. Существует мнение, что человеческий орга­низм представляет собой превосходную климатическую установку, способную поддерживать нужные параметры в широком емпературном диапазоне. Это не совсем так - организм действительно может поддерживать жизнедея­тельность при значительном разбросе внешних темпера­тур, однако ни о каком комфортном самочувствии речи быть не может. Например, при "повышении температуры окру­жающего воздуха выше 26"С начинается резкое пониже­ние производительности труда, которая к 35°С почти сходит на нет. Наиболее благоприятным уровнем температуры в жилых и рабочих помещениях считается 22°С с допусти­мыми колебаниями плюс-минус один градус. Однако 10% людей и при такой температуре будут ощущать диском­форт, что объясняется привычным климатом, одеждой, питанием и жилищными условиями.

Однако не все так просто - сама по себе нужная темпе­ратура не обеспечивает полный комфорт. Начнем разби­раться по порядку.

ЛЕГКИЙ БРИЗ

Если вы выходили летним утром на морское побережье, то могли застать удивительно комфортное состояние погоды: почти зеркальная поверхность воды и легкий, почти неза­метный ветерок с моря - морской бриз. В этот момент не отдыхать бы надо, а работать - пик производительности наступает как раз при таких климатических условиях.

При отсутствии движения воздуха вокруг тела человека образуется тонкая неподвижная воздушная оболочка, которая быстро насыщается парами воды, принимает тем­пературу тела и уменьшает теплоотдачу. Легкое движение воздуха сдувает обволакивающий человека насыщенный парами перегретый воздух, увеличивая теплоотдачу. На этом принципе работают все вентиляторы, начиная от обычных домашних и заканчивая большими потолочными "вертолетами" в тропических барах.

В то же время чрезмерная подвижность воздуха вызы­вает повышенную теплопотерю за счет конвекции и испа­рения и способствует быстрому охлаждению организма. Это объясняет эффект сквозняков, когда поток воздуха об­дувает небольшую поверхность тела. При этом происходит быстрое переохлаждение одного участка на фоне общего перегрева организма. Обычно продуваются наименее за­щищенные теплозащитной жировой прослойкой участки - шея, поясница и уши. Поэтому при температуре 23-24СС верхним пределом комфортной скорости движения возду­ха считается 0,15м/с. Но только одной скоростью дело не ограничивается - установлено, что люди гораздо более чувствительны к изменению скорости, чем к силе воздуш­ных потоков. Непрерывное значительное изменение скоро­сти у большинства людей вызывает раздражение. Однако легкое дуновение, подобное бризу, наоборот, способствует улучшению самочувствия.

Проблема влияния скорости потоков на людей еще по­дробно не изучена, поэтому производители климатиче­ской техники просто пытаются моделировать морской бриз. Например, компания LG в своих кондиционерах для откло­нения потока охлажденного воздуха использует сложный алгоритм на основе модной математической теории хаоса. Недавно компания обновила эту технологию, которая теперь называется Chaos Swing. Подающие жалюзи откры­ваются на угол, в два раза больший, чем прежде, распре­деляя воздух более равномерно по всему помещению.

СОН В ЛЕТНЮЮ НОЧЬ

Более растянутые по времени температурные колебания способствуют более глубокому сну, Ни для кого не секрет, что в хорошо проветриваемой прохладной комнате под теплым одеялом спится очень хорошо. Однако потом не слишком приятно вставать продрогшим среди ночи и за­хлопывать окно, чтобы под утро опять мучиться от духоты. Этот фактор учтен в большинстве кондиционерных алгоритмов "сон". Как правило, температура в спальне пони­жается на 2 градуса от установленной температуры поме­щения, а через два часа начинает повышаться со скоро­стью примерно полградуса в час, так что через шесть ча­сов возвращается к нормальной.

Более сложный ночной алгоритм работы Good Morning применен в кондиционерах Samsung. В течение первого часа он опускает температуру на целых 4 градуса, в дальней­шем опуская и поднимая ее еще два раза, что, по мнению специалистов корейской компании, ведет к увеличению продолжительности фазы глубокого сна на 82% и позволя­ет быстрее восстановить силы.

БЕЗ КОЛЕБАНИЙ

Однако колебание тем­пературы во время сна - скорее исключение, во­обще же разработчики борются с этим явлени­ем. Обычный кондицио­нер работает в прерывис­том режиме, поскольку стандартный компрессор имеет постоянную мощ­ность. Как только температура поднимается выше заданной, включается компрессор и кондиционер начи­нает охлаждать воздух, а по достижении определенного температурного порога отключается. Через некоторое вре­мя цикл повторяется. В итоге температура на несколько градусов колеблется вокруг заданной.

Эту проблему несколько лет назад решили инверторные кондиционеры, использующие компрессоры с переменной скоростью вращения и способные непрерывно поддержи­вать температуру на заданном уровне. Помимо дополни­тельного комфорта и более низкого шума инверторные кондиционеры способны экономить до 45% электроэнергии.

ПОЧТИ ПЫЛЕСОСЫ

Изначально фильтры устанавливались в кондиционеры во­все не для того, чтобы воздух стал более комфортным для дыхания, а для борьбы с загрязнением самого кондиционе­ра: дело в том, что в пыльной атмосфере он быстрее выхо­дит из строя. Однако хитрые рекламщики превратили это качество чуть ли не в главную функцию кондиционеров — как оказалось, сильно востребованную рынком. Это обстоятельство привело к тому, что современные кондици­онеры действительно очищают воздух и убивают микро­бов, практически поставив крест на специализированных комнатных очистителях воздуха.

Плазменные фильтры вот уже несколько лет являются хитом систем очистки. Принцип их действия довольно прост: на вы­ходе кондиционер ио­низирует воздух отрица­тельными ионами, кото­рые, с одной стороны, убивают бактерии, а с другой - отрицательно заряжают частицы пы­ли. На входе же у кон­диционера стоит поло­жительно заряженный фильтр, притягивающий отрицательно заряженные час­тицы. Принцип действия общий, но название технологии у разных компаний разное: Neo Plasma у LG, E-ion у Panasonic, Dual Plasma y Mitsubishi Electric, Micro Plasma Ion у Samsung.

Кондиционеры Panasonic, оснащенные системой "Сен­сор Патруль", при помощи датчика непрерывно отслежи­вают чистоту воздуха независимо от того, работает или нет сам кондиционер. При обнаружении недопустимого уровня загрязнения кондиционер автономно запускает систему очистки.

Журнал "Популярная механика"

Перейти к списку статей

Статьи по теме

Объявления