HVAC – это общепринятое английское обозначение технологий поддержания климатических параметров (температуры, влажности и чистоты) воздуха в помещениях – салоне автомобиля, комнатах дома, офисах, на складах, в гаражах, цехах промышленных зданий. Название составлено из первых букв английских слов Heating (отопление), Ventilation (вентиляция), Air Conditioning (кондиционирование). В русском языке этому термину соответствует термин ОВиК – Отопление, Вентиляция и Кондиционирование.
Как можно понять из самого термина, полноценная климатическая система должна содержать 3 подсистемы – отопления, вентиляции и кондиционирования. Ярким примером является оборудование любого автомобиля класса Комфорт или Премиум – есть печка для обогрева салона, есть кондиционер для охлаждения салона, и есть забор наружного воздуха для вентиляции салона (причем наружный воздух сначала пропускается через воздушный фильтр для очистки от пыли). Всем этим хозяйством управляет интеллектуальная система, позволяющая поддерживать комфортную температуру.
Часто в подобных климатических системах, обеспечивающих комфортные условия существования, применяется импортное оборудование, в описании характеристик и параметров которого используются пока еще малораспространенные у нас термины. Расшифровке подобных терминов и посвящена данная статья
AFUE
AFUE – это первые буквы английского термина Annual Fuel Utilization Efficiency (Годовая Эффективность Использования Топлива), применяемый для обозначения энергоэффективности печей воздушного отопления. AFUE – это усредненный показатель энергоэффективности. В переведенных на русский язык инструкциях этот термин обычно достаточно справедливо заменяют на КПД что в действительности не совсем верно. Но в любом случае, чем выше AFUE печи, тем больше тепла можно получить на каждый кубометр сожженного газа, дров или литра мазута. Например печь с AFUE 90 переведет в тепло 90% сгоревшего газа, а 10% улетят в печную трубу. Если перевести это в кВт/час, то в случае отопления природным газом 1 куб.м. газа дает 9,45 кВт/час тепла, с учетом AFUE 90 получится 8,5 кВт полезного тепла в час. Естественно, что при этом не учитываются потери тепла в воздуховодах системы отопления.
При использовании AFUE важно понимать, что этот параметр определяет энергоэффективность и экономичность печей, работающих на одном виде топлива (причем сжиженный газ и магистральный газ – это разные виды топлива, в том числе и по стоимости). Т.е. в случае 2 печей, работающих на магистральном газе, та у которой AFUE больше, будет тратить на отопление меньший объем газа и окажется более экономичной. А например печь с высоким AFUE, но работающая на мазуте или сжиженном газе, все равно окажется гораздо дороже в эксплуатации по сравнению с печью с низким AFUE, но работающей на газе магистральном – просто потому, что кубометр сжиженного газа стоит в разы дороже газа из трубы.
Значение AFUE для отопительной печи рассчитывают по методике ASHRAE 103. По этой методике AFUE печи может оказаться на 5..10% ниже реального теплового КПД.
BTU
BTU – это первые буквы английского термина British Termal Unit (Британская тепловая единица), аналог общепринятой калории. Калория – это количество теплоты, нужное для нагрева 1 грамма воды на 1 градус Цельсия. Но поскольку британцы вес измеряют не в граммах, а в унциях и фунтах, немцев (саксов) считают одними из основателей своей нации (считается, что родоначальниками современной английской нации были племена англов, саксов и норманнов плюс “обританившиеся” отставные римские легионеры, которые постепенно выпилили местных бриттов) и слегка не любят шведов-викингов, частенько приплывавших на своих драккарах для разграбления английских монастырей в начале 1-ого тысячелетия нашей эры, то онемечившийся поляк Фаренгейт им милее шведа Цельсия. Поэтому BTU – это количество энергии, которое нужно затратить на нагрев 1 фунта воды на 1 градус Фаренгейта. И хотя 1 градус Фаренгейта меньше чем градус Цельсия, но зато фунт значительно больше грамма, поэтому 1 BTU = 252 калории. Климат в Британии достаточно прохладный, поэтому измерять затраты на отопление в калориях не принято – слишком большое число получается. В BTU значительно меньше.
Применительно к оборудованию для отопления и кондиционирования термин BTU обычно используется в понятии BTU/час – сколько тепла в час может произвести печка или наоборот забрать тепла, если речь идет от кондиционере. Наш 1 кВт/час соответствует 3 412,128 единиц BTU.
В обозначении газовых печей или канальных кондиционеров, предназначенных для работе в системах воздушного отопления и вентиляции часто присутствует значение BTU (в тыс. единиц). Например ккб Goodman CKF24-2D имеет максимальную мощность 24 000 BTU или 7 кВт в час, внутренний испаритель для этого ккб Goodman CAPF1824B6 совместим с ккб мощностью 18 000…24 000 BTU или 5,3…7 кВт в час.
COP
COP – это первые буквы английского термина Coefficient Of Performance (Коэффициент Полезного Действия), в рамках климатического оборудования применяемый для определения производительности тепловых насосов. Строго говоря, в случае теплового насоса COP – это не КПД в классическом смысле, а параметр, характеризующий способность теплового насоса не вырабатывать тепло (в отличии от обычной печи), а переносить его из одного места в другое. В этом свете COP рассчитывается как количество перенесенного тепла (в кВт), поделенное за затраченное на этот перенос количество энергии (кВт), в час.
Ключевой момент в том, что тепло в данном случае уже существует, оно сгенерировано (солнечным светом в случае теплового насоса воздух-воздух, солнечным светом и геотермальным теплом в случае геотермального теплового насоса). Именно по этой причине COP может быть и есть выше единицы, что вроде бы нарушает закон Михайло Ломоносова (ежели где-то чего-то прибудет, то где-то чего-то убудет). На самом деле нет, как говорилось выше, передаваемое тепло уже есть, его за нас уже выработало Солнце. Тепловой насос просто собирает это рассеянное тепло и доставляет его в дом. Для сравнения – добыть уголь достаточно сложно. Но перевезти добытый уголь по железной дороге из одного места в другое уже легче.
EER
EER – первые буквы английского термина Energy Efficiency Ratio (Рейтинг ЭнергоЭффективности). EER - расчетная величина, определяющая коэффициент эффективности кондиционера, считается как BTU кондиционера, деленное на потраченное электричество Вт*ч. Примерно соответствует нашему КПД. Для 2 кондиционеров одинаковой мощности но с разным EER тот у которого EER выше, будет потреблять меньше электроэнергии, а значит, будет более экономичным и эффективным при работе. В отличие от усредненного SEER, EER – это расчетная, паспортная величина.
Исторически EER это более старый термин. До 1975 года только он применялся для ранжирования энергоэффективности кондиционеров. Можно сказать, что EER – это академический параметр, определяющий максимально возможную эффективность кондиционера для идеальных условий работы. EER рассчитывается для строго определенных условий – разности температур 15 ° Фаренгейта (95 ° наружная температура и 80 ° температуры внутри помещения), что соответствует 35 °С снаружи, 26,67 °С внутри дома и разности температур в 8,33 °С. Влажность воздуха должна быть 50%. Не учитываются сезонные изменения температуры.
С 1975 года был введен новый термин SEER (Seasoned EER), учитывающий региональные климатические колебания температуры.
Тем не менее, EER до сих пор используется и остается достаточно актуальным. Для жаркого и засушливого климата EER является более достоверной величиной, чем SEER.
Для оконных кондиционеров обычно используют параметр EER.
SEER
SEER – (Seasonal EER) это усредненная величина, определяющая сезонный коэффициент эффективности кондиционера, BTU кондиционера, деленное на потраченное электричество Вт*ч. В отличие от EER, используются не паспортные данные, а суммарные, затраченные за 1 нормальный сезон (стандартизованное количество дней в году, когда используется кондиционер, определяется географией местности). Иными словами, это усредненный годовой КПД, рассчитанный для условий конкретного климатического региона. Для 2 кондиционеров одинаковой мощности но с разным SEER тот у которого SEER выше, будет потреблять меньше электроэнергии, а значит, будет более экономичным и эффективным при работе. В определенном смысле SEER связан с таким термином, как EnergyStar.
У находящихся в эксплуатации канальных кондиционеров SEER находится в диапазоне 6..23, но у современных моделей он не может быть меньше 13. Чем выше параметр SEER, тем экономичнее будет кондиционер или тепловой насос при эксплуатации. Но и цена его будет выше.
Реальный SEER зависит не только от характеристик кондиционера, но и от его обслуживания. Забитый листвой или мусором ккб кондиционера работает с меньшей эффективностью, а следовательно, дает меньше холода при тех же затратах электричества.Своевременная периодическая очистка и обслуживание кондиционера не реже 1 раза в полгода позволит поддерживать значение SEER на приведенном в паспорте уровне
Кроме того, на SEER влияет также и качество воздуховодов системы воздушного отопления или вентиляции, если они плохо утеплены, то происходят потери холода, а значит, и потеря эффективности работы системы кондиционирования.
SEER чаще применяют для сравнения кондиционеров, работающих в условиях умеренного климата, когда средняя температура летом не превышает 28 градусов.
Главное, что надо знать при определении энергоэффективности кондиционеров – это то, что можно сравнивать EER одного кондиционера с EER другого, или SEER одного и SEER другого, но нельзя сравнивать EER и SEER. Сравнение EER и SEER аналогично сравнению апельсинов с чебурашками! Одни оранжевые, а другие мохнатые.
Energy Star
Energy Star – это название программы по обеспечению энергоэффективности климатических систем, разработанной американским Агентством по охране окружающей среды (EPA) в 1992 году. Целью этой программы является повышение энергоэффективности (КПД) различного оборудования, строительных материалов, и т.д. В числе прочего под действие программы подпадает и оборудование для отопления или кондиционирования.
Иногда Energy Star рассматривают как международную программу, но строго говоря, это не так. Различные страны используют элементы этой программы, но в целом это программа, разработанный американцами для применения на территории США.
IAQ
IAQ – это первые буквы английского термина Indoor Air Quality (Качество Воздуха в Помещении). Это синтетический параметр, характеризующий возможное влияние на здоровье человека вредных веществ, находящихся в воздухе. В научной среде его иногда называют Индексом Чистоты Атмосферы.
Существует огромное количество факторов, которые могут ухудшить качество воздуха и влиять на наше здоровье:
- Выхлопные газы и продукты сгорания печей, генераторов, духовок и т.д.
- Биологические загрязнители, пыльца, плесень и т.д.
- Курение и табачный дым
- Газовые выделения и пыль от дешевых или некачественных строительных материалов, утеплителя, ДСП, мебели и т.д.
Дешевые или некачественные синтетические материалы, в том числе обивка мебели, ковры, и т.д.
- Домашняя химия, некачественные или дешевые чистящие средства и т.д.. в том числе освежители воздуха
- Избыточная влажность
- Загрязнения в уличном воздухе – от фабрик, транспорта, работающей под окнами строительной техники и т.д.
- В ряде случаев уличный воздух может быть загрязнен пестицидами, вредной химией, радоном и т.д.
При плохой или отсутствующей вентиляции качество воздуха со временем может еще больше ухудшится, став в буквальном смысле опасным для здоровья.
Низкий уровень IAQ является причиной ухудшения самочувствия, появления головных болей, тошноты, сонливости, раздражений кожи и слизистых оболочек. Для некоторых категорий плохой воздух в доме наиболее опасен:
- для беременных женщин
- для детей грудного возраста
- для подростков
- для пожилых людей
- для астматиков, людей с хроническими заболеваниями и т.д.
MERV
MERV - это первые буквы английского термина Minimum Efficiency Reporting Value (Минимальный Учитываемый Уровень Эффективности). Говоря по человечески – это рейтинг уровня очистки воздушного фильтра. Чем выше параметр MERV воздушного фильтра – чем лучше он очищает воздух от пыли. MERV – это американский стандарт, разработанный и предложенный Американской ассоциацией инженеров по отоплению, и кондиционированию (ASHRAE). Всего существует 16 градаций MERV, от MERV 1 до MERV 16. Чем выше MERV, тем более мелкие частицы (и больший их процент) может задержать фильтр.
В домашних системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования чаще всего используют фильтры классов MERV 8, MERV 11, MERV 13. Фильтры класса выше MERV 13 обычно применяются только в медицине или в особо чистых помещениях на производстве.
Фильтры класса MERV 8 удаляют из воздуха более 90% пыли размером более 1 мкм и 25…40% пыли размером 0,4 мкм и менее.
Фильтры класса MERV 11 удаляют из воздуха до 60…80% пыли с размером частиц 0,4 мкм и меньше. Полностью удаляют пыль большего размера.
Фильтры класса MERV 13 - наиболее эффективные бытовые воздушные фильтры тонкой очистки, которые используют в системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования в частных домах и коттеджах. Удаляют из воздуха до 80…90% пыли с размером частиц 0,4 мкм и меньше. Полностью удаляют пыль большего размера.
Чем выше класс фильтра, тем быстрее он забивается пылью, и тем чаще его надо менять. Поэтому в обычных домах чаще используют фильтры MERV 8 или MERV 11, они обеспечивают достаточный уровень очистки за разумную цену. MERV 13 рекомендуется использовать при проживании в доме людей, страдающих астмой, аллергией или другими легочными заболеваниями, которым нужен самый чистый воздух.
Тонна
Тонна (холодильная), ton of refrigeration – величина, характеризующая мощность кондиционеров, используемая в США. 1T = 12 000 BTU = 3,516 кВт. Мощность большинства американских кондиционеров кратна тоннам: Goodman CAPF1824B6 – 1,5…2Т, Goodman CAPF4860C6 – 4…5T, ккб Goodman CKF24-2D – 2Т.