Cómo elegir un acondicionador de aire

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En este artículo: Historia de la creación; qué refrigerante se usa en los acondicionadores de aire; cómo funciona y funciona el aire acondicionado; modos de funcionamiento de sistemas split y acondicionadores de aire; tipos de acondicionadores de aire domésticos, sus pros y contras; recomendaciones para elegir un acondicionador de aire.

Acondicionadores de aire

La temporada de verano tiene muchas ventajas y una gran desventaja es el calor, que provoca un aumento de la sudoración y requiere grandes cantidades de agua para enfriar el cuerpo. Hay dos formas efectivas de hacer frente al calor del verano: sumergir el cuerpo en agua y reducir así su temperatura interna; Adquiera equipos climáticos para aire acondicionado y lleve el ambiente de la habitación a uno más confortable. Dado que el primer método, desafortunadamente, rara vez está disponible para nosotros, consideraremos el segundo método en detalle e intentaremos averiguar qué es un aire acondicionado y cómo elegirlo correctamente para sus necesidades..

Historia del aire acondicionado

El primer experimento sobre el enfriamiento rápido de objetos a bajas temperaturas lo llevaron a cabo Benjamin Franklin y el químico John Hadley en 1758. Intentaron cambiar las lecturas de un termómetro de mercurio utilizando líquidos de rápida evaporación: éter y alcohol. Franklin y Hadley lograron cambiar la lectura del termómetro a -13 ° C, y en la habitación donde se realizó el experimento la temperatura era de +18 ° C.

Sin embargo, el principio de funcionamiento de las plantas de refrigeración modernas se descubrió solo en 1820: el científico inglés Michael Faraday, en el curso de experimentos sobre la congelación y calentamiento del amoníaco, descubrió que cuando pasaba a un estado líquido y se evaporaba activamente, el aire se enfriaba. Entonces, el principio de funcionamiento de un dispositivo de refrigeración, en el que el refrigerante se evapora con la absorción de calor y, cuando vuelve a un estado líquido, libera este calor absorbido, fue prácticamente descubierto por Faraday..

Michael Faraday
Michael Faraday (22 de septiembre de 1791-25 de agosto de 1867)

Pero los inventores de esa época se esforzaron por organizar el aire acondicionado sobre el hielo derretido. La primera y relativamente efectiva forma de enfriar el aire interior fue inventada por el médico John Gorrie en un intento por reducir de alguna manera el sufrimiento de los pacientes con malaria y fiebre amarilla en su hospital de la localidad de Apalachicola (Florida, EE. UU.). Inventó y construyó una máquina generadora de hielo y esperaba que su invento se hiciera popular, aunque su máquina de hielo funcionaba con frecuentes interrupciones y fugas. Sin embargo, su invento no se hizo tan popular..

En 1851, el inglés James Harrison inventó una máquina de hielo mecánica equipada con un compresor: su invención producía 3.000 kg de hielo por día. Animado por Harrison, intentó implementar la instalación en barcos cargados con carne, pero el transporte experimental de carne congelada en cámaras con hielo producido por la máquina de hielo de Harris falló: el hielo se derritió más rápido de lo que el generador podía producir un nuevo lote y el lote de carne tuvo que ser arrojado por la borda.

La primera unidad de aire acondicionado verdaderamente eficiente fue creada por el inventor Willis Carrier en 1902, encargado por la imprenta Sackett-Wilhelms..

Al crear la instalación, Carrier utilizó sus conocimientos en el campo del calentamiento por vapor: pasó el aire del compresor a las tuberías, en las que instaló bobinas en espiral con agua fría circulando a través de ellas. La unidad de aire acondicionado, inventada por Willis Carrier, permitió no solo enfriar el aire en las habitaciones, sino que tampoco aumentó el nivel de humedad en ellas, lo cual era importante para los equipos de impresión y el papel, y la eficiencia de los empleados de la fábrica aumentó significativamente. Willis Carrier, fundador de la empresa de sistemas de ventilación Carrier Corporation, es reconocido mundialmente como el creador de la primera unidad de aire acondicionado. Por cierto, fue la compañía de Carrier la que lanzó por primera vez la producción de acondicionadores de aire domésticos (habitaciones), sucedió en 1929.

Stuart Kramer
Stuart Kramer. (1868-1940)

Pero la autoría del término común «acondicionador de aire» pertenece al estadounidense Stuart Kramer, quien en 1906 se dedicó a una investigación en el campo del aumento de la humedad del aire en las tiendas de una fábrica textil de Charlotte (Carolina del Norte, EE. UU.). En una solicitud de patente para una instalación que evapora agua mientras aumenta la humedad del aire y al mismo tiempo la enfría, Kramer llamó a su invento un acondicionador de aire. Willis Carrier recogió inmediatamente el término sonoro y atractivo y lo añadió al nombre de su empresa..

El problema del refrigerante persistió: el amoníaco, propano, clorometano y dióxido de azufre, que realizaban esta tarea en los primeros acondicionadores de aire, eran venenosos y explosivos, los fabricantes de acondicionadores de aire se vieron obligados a separar las unidades de aire acondicionado en dos unidades divididas y retirar la unidad de refrigerante lo más lejos posible de las instalaciones donde estaban ubicadas. personas. Todo eso cambió en 1928, cuando el ingeniero químico estadounidense Thomas Midgley Jr. y el científico químico Albert Henne sintetizaron el refrigerante diclorofluorometano, al que llamaron Freón. El freón no era inflamable y a prueba de explosiones, no causaba envenenamiento en caso de fuga; gracias a sus propiedades, fue posible producir un aire acondicionado de ventana monobloque, similar al «BK» soviético.

Los primeros acondicionadores de aire de ventana, en 1929, fueron puestos en el mercado por General Electric, aunque aún eran extremadamente peligrosos: el refrigerante que contenían era amoníaco. Después de reemplazar el amoníaco con freón en 1931, varias empresas estadounidenses retomaron la producción de acondicionadores de aire de ventana a la vez, su popularidad aumentó drásticamente.

Hace 25 años, los científicos ambientales descubrieron que el refrigerante freón causa un daño colosal a la capa de ozono de la Tierra..

Sin embargo, a mediados del siglo XX, los estadounidenses habían perdido su liderazgo en el campo de los sistemas de aire acondicionado domésticos e industriales: las empresas japonesas comenzaron a liderar, ofreciendo acondicionadores de aire más baratos y de mayor calidad que superaban a sus contrapartes estadounidenses. El fabricante japonés Daikin lanzó en 1958 el primer acondicionador de aire capaz no solo de enfriar, sino también de calentar el aire interior. En 1961, Toshiba causó sensación en el mercado del aire acondicionado al reactivar la producción de sistemas divididos a partir de dos unidades: se montó una unidad con un compresor ruidoso fuera de las instalaciones, y tal división podría instalarse en cualquier lugar, no solo donde haya una ventana. El primer sistema multi-split, en el que había una unidad exterior con un compresor y varias unidades de aire acondicionado interior, fue desarrollado nuevamente por el japonés «Daikin» en 1969..

Por cierto, el acondicionador de aire soviético con el modesto nombre «acondicionador de aire doméstico» o «BK», cuya producción se lanzó en Bakú (Azerbaiyán) en 1975, se creó junto con ingenieros japoneses de la empresa Hitachi. Era ruidoso, voluminoso, consumía mucha energía y era fabulosamente caro, pero los ciudadanos de la URSS no tenían otras opciones para vencer el calor del verano en sus hogares..

Acondicionador de aire soviético BK-1500
Acondicionador de aire soviético BK-1500

Los prototipos de todos los sistemas split y acondicionadores de aire modernos se crearon en Japón: 1977 – acondicionador de aire con microprocesador (empresa Toshiba); 1981: un acondicionador de aire inverter capaz de reducir y aumentar de forma independiente la frecuencia de funcionamiento del compresor, lo que redujo significativamente el consumo de energía (empresa Toshiba); 1982 VRV o circuito refrigerante variable (Daikin).

Hace 25 años, los científicos ambientales descubrieron que el refrigerante freón causa un daño colosal a la capa de ozono de la Tierra. De acuerdo con los resultados de los estudios ambientales, se adoptó el Protocolo de Montreal, según el cual los principales países fabricantes del mundo están obligados a dejar de usar freón (R-12) por completo para 2014, reemplazándolo por 1,1,1,2-tetrafluoroetano (R-134a) más seguro..

El dispositivo y el principio de funcionamiento del aire acondicionado.

Independientemente del número de unidades, cualquier acondicionador de aire, excluyendo el estuche, consta de los siguientes elementos:

  • un compresor que comprime y conduce el refrigerante a través de las tuberías del circuito frigorífico;
  • un condensador, que recuerda externamente a un radiador, siempre se descarga en el exterior (fuera de la habitación), convirtiendo el refrigerante de un estado gaseoso a un estado líquido;
  • un evaporador, también similar en diseño a un radiador, ubicado en la parte interior o, en el caso de un monobloque, en la sección del aire acondicionado frente a la habitación. Convierte refrigerante de estado líquido a gaseoso;
  • un acelerador (válvula de termorregulación) o un tubo capilar en espiral que reduce la presión del refrigerante en el circuito antes de ingresar al evaporador;
  • ventiladores, cuya rotación aumenta la tasa de intercambio de calor entre el condensador y el evaporador con el aire externo.

Además de los elementos principales, un moderno aire acondicionado está equipado con un sensor de temperatura, control electrónico y filtros de aire..

Cómo elegir un acondicionador de aire
1 – compresor, 2 – válvula de cuatro vías, 3 – circuito de control electrónico, 4 – ventilador externo, 5 – condensador, 6 – refrigerante circula a través de estas tuberías, 7 – ventilador interno, 8 – evaporador, 9 – filtro grueso (preliminar), 10 – filtro fino.

Ahora sobre cómo funciona el aire acondicionado. Todos sus elementos descritos anteriormente, a excepción de los ventiladores, están interconectados por tubos de cobre o aluminio de paredes delgadas. Se forma un circuito de refrigeración cerrado que contiene refrigerante y algo de aceite de compresor..

Modo de enfriamiento. Cuando se enciende el acondicionador de aire, el refrigerante comienza a fluir desde el evaporador al compresor en forma de gas que tiene una temperatura de 10 a 20 ° C y bajo una presión de tres a cinco atmósferas. En el compresor se comprime el refrigerante, su presión aumenta de 15 a 25 atmósferas, se calienta hasta una temperatura de 70 a 90 ° C y entra al condensador a través de las tuberías del circuito. El calentamiento del condensador, por donde entra el refrigerante, se reduce mediante el funcionamiento intensivo de los ventiladores. Al enfriarse, el refrigerante se convierte en un estado líquido, su temperatura es más alta que la atmósfera externa, alrededor de 10-20 ° C, la presión es bastante alta.

A la salida del condensador, el refrigerante ingresa al tubo capilar o válvula de termorregulación, la temperatura y la presión disminuyen y se convierte parcialmente en estado gaseoso. Esta mezcla de refrigerante gaseoso y líquido, a baja presión, se introduce en el evaporador. En él, la parte líquida del refrigerante se convierte por completo en gas, mientras que el calor del exterior se absorbe activamente: el aire bombeado por el aire acondicionado y que pasa a través del evaporador se enfría. Después de que el refrigerante en estado gaseoso y a baja presión ingresa nuevamente al compresor, el proceso comienza desde el principio.

Modo calefacción (bomba de calor) o marcha atrás. Casi todos los modelos y marcas de sistemas split modernos pueden no solo acondicionar (enfriar) el aire de la habitación, sino también calentarlo suministrando aire caliente. Para realizar esta función, el aire acondicionado está equipado con una válvula especial: una válvula de cuatro vías, capaz de cambiar la dirección del flujo de refrigerante del compresor en dirección hacia adelante o hacia atrás bajo el control de un solenoide. El principio de calentamiento es similar al principio del modo de enfriamiento: la diferencia es que el refrigerante pasa por las etapas de alta, baja presión, subida y bajada de temperaturas en un ciclo opuesto al ciclo de enfriamiento. Aquellos. el condensador de la unidad externa (exterior) del sistema split se enfría y el evaporador de la unidad interior se calienta, emitiendo calor al aire que los ventiladores llevan a la habitación.

Modo de ventilación en sistemas split.En este modo, el compresor se apaga, el movimiento del refrigerante en el sistema se detiene por completo: la unidad interior del sistema dividido mezcla el aire dentro de la habitación con la ayuda de ventiladores. Esto permitirá, por ejemplo, distribuir más eficientemente el aire caliente proveniente de las baterías de calefacción, moverlo con aire frío, es decir, crear un clima de temperatura interior homogéneo.

Modo de deshumidificación.Cuando el evaporador se enfría, la humedad contenida en la atmósfera de la habitación se condensa en su cuerpo metálico y se acumula en la olla. Trabajando en el modo de enfriamiento, el acondicionador de aire acumula y drena el condensado de la paleta automáticamente: en sistemas divididos a través de un tubo de plástico traído desde la unidad interior (interior) al sistema de alcantarillado o al exterior; En los acondicionadores de aire monobloque (ventana), la humedad se descarga a través de un tubo de metal, cuya salida se encuentra en la parte inferior del lado exterior (calle)..

Tipos de acondicionadores de aire domésticos

Entre los muchos aires acondicionados diferentes, solo cuatro son completamente domésticos: ventana (monobloque), móvil, monobloque de pared, sistema split y aire acondicionado híbrido.

Acondicionadores monobloqueexteriormente similar al BC soviético, solo que tienen dimensiones más pequeñas y se distinguen por características de mayor calidad: son menos ruidosos, a menudo capaces no solo de enfriar, sino también de calentar la habitación.

Tipos de acondicionadores de aire domésticos

Sus características positivas: bajo costo – de 7,000 rublos; aire acondicionado, depuración y aire fresco que ingresa al local desde la calle; Fácil instalación en el marco de una ventana o en un orificio preparado dispuesto en una pared delgada, sin necesidad de instaladores con equipo especial..

Características negativas: baja productividad, suficiente solo para una habitación pequeña; La instalación en estructuras de ventanas de plástico o aluminio con ventanas de doble acristalamiento solo se permite si se asumió de antemano, incluso en la etapa de pedido del marco, y tiene una abertura preparada para el tamaño del aire acondicionado..

Acondicionador de aire móvilpor diseño, no se diferencia de un monobloque de ventana, solo que está equipado con una distancia entre ejes y no está instalado de forma permanente. Para eliminar el aire caliente, el aire acondicionado móvil tiene una manguera flexible con un cierre que permite fijarlo en una ventana ligeramente abierta..

Tipos de acondicionadores de aire domésticos

Características positivas del acondicionador de aire móvil: no requiere instalación; moverse fácilmente de una habitación a otra; no es caro: el costo es de 10,000 rublos.

Características negativas: baja potencia: es suficiente para una sola habitación; el aire no preparado del exterior fluirá a través de la ventana ligeramente abierta; calentar o enfriar sin traer aire fresco del exterior; requiere la eliminación manual de condensado.

Monobloque de pared.Externamente, es similar al bloque interno de un sistema dividido y también se monta en la pared. Sus características positivas y negativas son similares a las de un acondicionador de aire móvil, cuesta desde 16,000 rublos, durante el funcionamiento es más ruidoso que una unidad de sistema dividido. La principal ventaja es la ubicación, es decir no se pondrá bajo los pies.

Sistema dividido. Hoy en día, los sistemas divididos son el dispositivo más popular y extendido para mantener un clima interior aceptable. Hay una gran cantidad de fabricantes y marcas de sistemas divididos, subdivididos en «economía», «clase media» y «élite». Por separado, vale la pena señalar los sistemas divididos de tipo inversor: están equipados con un sistema capaz de mantener la temperatura a un nivel estrictamente especificado sin caídas, reduciendo y aumentando la velocidad del compresor. Los compresores de los climatizadores convencionales funcionan a la misma velocidad, apagándose cuando se alcanza la temperatura programada en la habitación y volviéndose a encender cuando sube o baja, según el modo de funcionamiento (refrigeración o calefacción). Al mismo tiempo, las personas en la habitación se sentirán incómodas periódicamente debido a los cambios de temperatura y el consumo de energía será alto. El aire acondicionado inverter no se apaga en absoluto: al cambiar la velocidad del compresor, sus sensores de temperatura establecen el modo de funcionamiento que le permite mantener la temperatura establecida por el usuario. Al mismo tiempo, se reduce el consumo de electricidad, porque el aire acondicionado funciona la mayor parte del tiempo con menos energía, no hay un alto consumo de energía con arranques frecuentes del compresor.

Tipos de acondicionadores de aire domésticos

Características positivas: bajo nivel de ruido, porque la unidad con un compresor ruidoso está fuera del edificio; purificación de aire del polvo suspendido en él; más eficiente que cualquier monobloque, incluso con la misma potencia; se permite la instalación en cualquiera de las paredes; consumo de energía económico, especialmente en sistemas divididos con inversor; en sistemas multisplit, solo se requiere una unidad externa, pero bastante potente, con varias internas, es decir la fachada del edificio no se colgará con bloques externos.

Características negativas: alto, en comparación con los monobloques, costo – clase económica de 20,000 rublos; la necesidad de una instalación especializada, con la participación obligatoria de los instaladores; falta de suministro de aire fresco desde el exterior en cualquier modelo de split-system, a excepción de la serie Ururu Sarara del fabricante japonés Daikin; si falla el bloque externo de sistemas multisplit, todos los bloques internos no funcionarán; requieren mantenimiento obligatorio; la mayoría de los sistemas divididos no pueden funcionar a temperaturas bajo cero en el exterior.

Acondicionador de aire híbrido.Por diseño, los dispositivos climáticos de este tipo son algo entre los acondicionadores de aire monobloque móviles y los sistemas split: su unidad interior está equipada con ruedas y es fácil de mover, también tienen una unidad externa que se puede colocar, por ejemplo, en un balcón o colgar de una ventana con cinturones. Los bloques están conectados entre sí mediante mangueras flexibles y duraderas a lo largo de las cuales se mueve el refrigerante..

Características positivas: grande, en comparación con los monobloques móviles, potencia – refrigeración o calefacción de una habitación de hasta 60 m2; menos ruido; no requiere instalación profesional.

Características negativas: costo bastante alto: de 17,000 rublos; es muy difícil encontrar aires acondicionados de este tipo en las tiendas, prácticamente no se importan; requiere la eliminación periódica de condensado del sumidero en la unidad interior.

Cómo elegir un acondicionador de aire – recomendaciones

Cómo elegir un acondicionador de aire

Entonces, vayamos directamente a la cuestión de elegir un aire acondicionado. Antes de visitar las tiendas y buscar un aire acondicionado que sea adecuado en todos los aspectos, debe averiguar lo siguiente:

  • la necesidad real de enfriar esta habitación para averiguar la potencia requerida del aire acondicionado en kilovatios. Según un esquema simplificado, se calcula a razón de 1 kW por cada 10 m2 locales con una altura de techo de no más de 2,7 m. Un cálculo más preciso se basa en la ubicación de la habitación (lado soleado o sombreado), la cantidad de personas presentes en ella, la cantidad de electrodomésticos y accesorios de iluminación. Solo un especialista puede realizar dicho cálculo, por lo tanto, confiamos en el cálculo de acuerdo con un esquema simplificado con redondeo a un valor mayor: en general, un aire acondicionado con una capacidad de 2.5 kW será suficiente para una habitación;
  • ¿Es la red eléctrica de la casa capaz de soportar una carga adicional de 2-3 kW? A menudo, el cableado en casas antiguas no está diseñado para ello, sería razonable tender una línea de cableado independiente para el aire acondicionado, con la instalación de un fusible automático independiente en el cuadro eléctrico;
  • determinará el lugar de instalación del aire acondicionado, en el caso de elegir un sistema dividido: el lugar de instalación de la unidad exterior, teniendo en cuenta la necesidad de su mantenimiento futuro, es decir debe haber libre acceso a él. Al elegir un lugar para instalar la unidad interior, tenga en cuenta que no debe colocarla directamente encima de la cama, mesa de comedor o mesa de trabajo; estallará, habrá problemas de salud.

Según el rendimiento y el rango de precios, los acondicionadores de aire de diferentes fabricantes se subdividen así:

  • clase «economica», cuenta con aires acondicionados coreanos y chinos de las marcas «LG», «Midea», «Dantex», «Samsung», «Gree», «Haier», etc. El costo de los acondicionadores de aire de estos fabricantes comienza a partir de 15,000 rublos, la vida útil con prevención y mantenimiento oportunos no supera los 5 años, después de lo cual se requerirán reparaciones serias;
  • clase media, en la que los modelos de aires acondicionados de las marcas japonesa y europea «Panasonic», «Hitachi», «McQuay», etc. Los acondicionadores de aire de estas marcas cuestan desde 20,000 rublos, la vida útil promedio es de 7 años;
  • en la clase «élite» se encuentran los equipos de los fabricantes japoneses, líderes en el mercado mundial de acondicionadores de aire durante décadas: «Daikin», «Fujitsu General», «Mitsubishi Haier», etc. Dichos acondicionadores de aire tienen la mayor cantidad de opciones y capacidades, y en su diseño no se utilizan materiales ni tableros electrónicos baratos. Su costo comienza en 25,000 rublos, la vida útil promedio es de 15 años..

Aquí se describen las recomendaciones generales para elegir un acondicionador de aire para su hogar, además de que deberá averiguar:

  • ¿Qué tipo de garantía ofrece el fabricante de esta marca de aire acondicionado para su elemento principal: el compresor? En caso de avería del compresor, reemplazarlo puede costar la mitad del costo de todo el aire acondicionado;
  • qué filtros, desechables o reutilizables, se instalan en el bloque interno del sistema dividido, si son desechables, entonces cuál es la frecuencia de su reemplazo y el costo de los nuevos;
  • ¿Cuál es el rango límite de temperaturas de «calle» en el que el sistema split funcionará sin interrupción? ¿Este acondicionador de aire está equipado con un sistema de calefacción para la unidad exterior a temperaturas bajo cero? Si no hay un sistema de calefacción, entonces el aire acondicionado no se puede usar en invierno, se congelará y fallará;
  • el nivel de ruido de la unidad interior del sistema dividido, no debe exceder los 30 decibeles (idealmente 25 dB);
  • qué accesorios se incluyen en el kit de aire acondicionado: para un sistema dividido, necesitará aproximadamente 10 m de tubo de cobre, 5-6 m de tubo de drenaje, 4-5 m de cables de alimentación que conectan las unidades exterior e interior (la necesidad exacta de la longitud de los componentes depende de la ubicación de instalación y la distancia entre Unidades externas e internas). ¿El precio incluye un kit de montaje?.

La mejor opción sería un acondicionador de aire inverter que pueda enfriar y calentar la habitación. Tenga en cuenta que la función de calefacción está diseñada solo para la temporada baja, pero no para la temporada de invierno; en invierno, el aire acondicionado no se usa o se usa solo en modo de ventilación.

La instalación con la participación de especialistas en la temporada baja costará un monto equivalente al 20-25% del costo del sistema dividido; en la temporada cálida, los precios para instalar un aire acondicionado pueden alcanzar el 40% del costo..

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