Klimatyzatory – innowacje, efektywność i komfort

Stale zwiększa się zastosowanie klimatyzatorów w biurach (niezależnie od ich wielkości) czy mieszkaniach, wraz ze wzrostem znaczenia komfortu życia czy pracy, do którego przyczyniają się te urządzenia. Część wymagań użytkowników jest „oczywista”. Klimatyzator musi być wydajny pod względem zarówno grzania, jak i chłodzenia, elegancko prezentować się we wnętrzu i cicho pracować – przy czym „cicha praca” to 20 dB(A) (np. Panasonic Etherea TZ), 19 dB(A) (np. Daikin Emura lub Panasonic Etherea Z) czy wręcz 16 dB(A) (np. Samsung – modele Prestige i Premium).

Użytkownicy oczekują, że klimatyzatory (poza nakładem inwestycyjnym) będą niemal niezauważalnie spełniać swoje zadanie – nie drenować kieszeni rachunkami za prąd, nie wymagać skomplikowanej obsługi, zapewniać czystość powietrza bez przeciągów, a jeśli w budynku funkcjonują systemy automatyki – że będą z nimi bezkolizyjnie współpracować.

Efektywność energetyczna

Konkurowanie pod względem efektywności urządzeń zapewniających komfort stało się już standardem. Biorąc pod uwagę coraz powszechniejsze stosowanie klimatyzatorów jako urządzeń całorocznych, nie dziwi, że producenci prześcigają się w śrubowaniu wartości współczynników całorocznej efektywności energetycznej.

SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) już powszechnie wyższy jest niż 6–7 (np. dla urządzenia Mitsubishi MSZ-LN z serii M do mieszkań i domów oraz niewielkich powierzchni komercyjnych jest to wartość 10,3), natomiast SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) przekracza 4.

Na efektywność energetyczną wpływa przede wszystkim usprawnienie konstrukcji i parametrów pracy sprężarki. Producenci klimatyzatorów udoskonalają rozwiązania z silnikami prądu stałego (DC) sterowanymi falownikiem.

Dzięki zastosowaniu silnika z falownikiem urządzenia pracują z wysoką efektywnością także z częściowym obciążeniem, a regulacja pracy sprężarki jest płynna (łagodna zmiana obrotów zamiast włącz/wyłącz).

Według danych producentów, samo zastosowanie technologii silnika z falownikiem pozwala obniżyć zużycie energii o 30–40% (dane Galanz i Daikin, przykładowo Samsung dla klimatyzatorów z technologią Digital Inverter 2016 podaje zużycie niższe o 32%) w stosunku do rozwiązań konwencjonalnych.

Nad silnikami trwają dalsze prace zwiększające efektywność energetyczną sprężarki (a tym samym całego urządzenia), np. silnik czterobiegunowy zastępowany jest ośmiobiegunowym.

Zastosowanie sprężarki z silnikiem z falownikiem, przekładające się na mniejsze wahania momentu obrotowego i zmniejszone drgania, wpływa też na inne zalety użytkowe klimatyzatora – cichszą pracę, mniejsze wahania temperatury (do 0,5°C) czy większą trwałość i mniejszą awaryjność sprężarki.

Aplikacje mobilne – czyli o wygodzie, ale i energooszczędności

Coraz częściej klimatyzatory – przy rozwiązaniach z wyższej półki jest to już niemal standard – wyposażane są domyślnie w odpowiednie chipy, umożliwiające wpięcie ich do sieci internet metodą plug&play, bez dodatkowych modułów zewnętrznych czy skomplikowanej konfiguracji. Dzięki temu urządzeniami tymi można sterować z komputera (przez Wi-Fi) oraz zdalnie, z wykorzystaniem odpowiedniej aplikacji mobilnej – większość urządzeń może współpracować zarówno z tabletami, jak i smartfonami, z systemem iOS oraz Android.

W przypadku klimatyzatorów z oferty producentów szerszej gamy urządzeń elektrycznych i elektronicznych (np. Panasonic, Samsung czy LG), do obsługi wszystkich „inteligentnych” urządzeń domowych używa się jednej aplikacji.

Aplikacja mobilna pozwala na bieżącą kontrolę pracy urządzeń, ich zdalne uruchamianie, sprawdzanie i regulację parametrów (temperatura, szybkość wentylatora) czy też ustawianie harmonogramów czasowych.

Aplikacje mobilne wspierają też obsługę urządzenia, np. sygnalizując konieczność wymiany filtra, a wśród ich zalet na pierwsze miejsce wysuwa się możliwość kontroli zużycia energii przez klimatyzator. Aplikacje mają funkcje raportowania o bieżącej efektywności urządzenia i dziennym zużyciu energii, wspierają też takie ustawienie trybów pracy, by to zużycie zmniejszać.

Coraz częściej producenci klimatyzatorów pamiętają o swoich głównych ambasadorach – wykonawcach – dodając do aplikacji funkcje przeznaczone dla instalatorów lub przygotowując dla nich odrębne programy.

Wśród funkcji dla instalatorów dostępne są np. katalogi kodów błędów wraz z instrukcją postępowania czy charakterystyki urządzeń (także w formie graficznej).

Klimatyzator dopasuje się do potrzeb

Użytkownicy zwracają też uwagę na to, żeby klimatyzator był możliwie bezobsługowy, a jednocześnie dostosowywał się do ich potrzeb, wymagając od hasła „sterowanie” czegoś więcej niż tylko możliwości wygodnego ustawienia parametrów.

Pierwszym stopniem wtajemniczenia są więc funkcje typu autorestart (uruchomienie np. po przerwie w dostawie prądu) czy fabrycznie ustawione tryby pracy. Przykładem jest tryb nocny, który zapewnia możliwie najcichszą pracę w nocy przy zachowaniu optymalnej temperatury w pomieszczeniu (np. dla Daikin Emura w trybie tym temperatura zwiększa się o 0,5°C dla chłodzenia i obniża o 2°C dla grzania).

Klimatyzatory mogą też w sposób automatyczny dostosowywać się do panujących warunków. Pozwalają na to np. akcesoria, takie jak czujnik obecności i aktywności ludzi, technologia wykrywania nasłonecznienia, pomiar temperatury zewnętrznej.

Stosowanie technologii z wykorzystaniem czujników umożliwia autoregulację pracy urządzenia w czasie rzeczywistym – oznacza to utrzymywanie podczas nieobecności (powyżej 20 minut) lub mniejszej aktywności ludzi temperatury nieco wyższej (w trybie chłodzenia) niż zadana (przykładowo o 2%), co z jednej strony obniża zużycie energii, a z drugiej pozwala szybko i w sposób energetycznie efektywny wrócić do wartości zadanej przy wykryciu obecności i aktywności.

Wedle szacowań producentów, technologie te mają zapewniać zmniejszenie zużycia energii o 38% (w odniesieniu do urządzeń bez ich zastosowania, według danych firmy Panasonic dla urządzeń z czynnikiem R32).

Ponieważ klimatyzator z wyższej półki to – szczególnie dla użytkowników końcowych – wciąż znacząca inwestycja, producenci przekonują odbiorców do siebie także rozwiązaniami zwiększającymi trwałość urządzenia, szczególnie w odniesieniu do sprężarki (np. zabezpieczenie przed wahaniami napięcia sieciowego) i wymiennika jednostki zewnętrznej.

Lamele wymiennika są zabezpieczane przed korozją i rdzewieniem, często poprzez zastosowanie autorskiej powłoki antykorozyjnej. Może ona też mieć dodatkowo właściwości wspomagające odpływ wody, co (poza poprawą warunków pracy) w trybie grzania spowalnia także proces szronienia.

Bezprzeciągowe rozprowadzanie powietrza

Jednym ze zjawisk, które przyczynia się do krytycznej oceny klimatyzatorów w domu czy w biurze, są przeciągi. Najlepiej z przeciągami radzą sobie klimatyzatory kasetonowe, w przypadku których powietrze rozprowadzane jest z dużą prędkością po suficie, a następnie łagodnie opada po ścianach na wysokość głów osób przebywających w pomieszczeniach.

Producenci pracują nad osiąganiem przepływu poziomego poprzez równomierne rozprowadzanie powietrza we wszystkich (a nie tylko w czterech, jak w klasycznym klimatyzatorze kasetonowym) kierunkach, dzięki czemu w pomieszczeniu powstają warstwy schłodzonego powietrza, bez wrażenia podmuchu.

Zagadnienie przeciągu pozostaje jednak problemem przy najpopularniejszych klimatyzatorach ściennych. Producenci stosują specjalny układ żaluzji (np. dwie żaluzje u Mitsubishi czy żaluzje automatycznego ruchu w kierunkach pionowym i poziomym) oraz czujniki lokalizujące osoby w pomieszczeniu, dzięki czemu strumień powietrza przepływa z dala od użytkowników.

Nieco inne rozwiązanie zaproponował Samsung z technologią Wind-Free™ Cooling – 21 tys. mikrootworów delikatnie rozprasza powietrze, wykorzystując tryb chłodzenia dwuetapowego (szybkie obniżenie temperatury, a potem przepływ z bardzo małą prędkością).

Filtry sposobem na kurz, bakterie i... smog

Do popularności klimatyzatora jako urządzenia całorocznego przyczynia się nie tylko możliwość wykorzystania go w trybie pompy ciepła (nawet do −25°C), ale też system oczyszczania (filtracji) powietrza. Użytkownicy są bardziej wyczuleni na ten aspekt z powodu większej świadomości istnienia smogu. Ważna jest więc skuteczność filtrów przeciwpyłowych PM10 (cząstki o rozmiarach od 2,5 do 10 µm) i filtrów zatrzymujących najdrobniejsze i najbardziej niebezpieczne pyły PM2,5 (cząstki o rozmiarach poniżej 2,5 µm).

Dużą popularnością cieszą się też filtry plazmowe (jonizacyjne), wykorzystujące tlen z powietrza – produkowane przez nie jony ujemne mają szerokie zastosowanie dla czystości powietrza, najbardziej eksponowane są własności bakterio-, a wręcz wirusobójcze. Rozwiązanie Samsung Virus Doctor przeszło testy wykazujące, że redukuje do 99% wirusów, bakterii (np. Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, gronkowiec złocisty), grzybów i pleśni (np. kropidlaki) oraz roztoczy.

Do usuwania zanieczyszczeń organicznych (np. formaldehyd) czy składników dymu papierosowego stosuje się filtry katalityczne, z których najbardziej znany jest fotokatalityczny filtr oparty na nanocząsteczkach dwutlenku tytanu (TiO₂).

Jako rozwiązanie wspomagające walkę z zanieczyszczeniami biologicznymi (bakterie i grzyby) stosuje się także filtry z jonami srebra.

Dostępne są też filtry z węglem aktywnym (do usuwania związków organicznych, a także siarki i azotu oraz kurzu czy sierści zwierząt) czy uwalniające witaminę C mającą pozytywny wpływ na samopoczucie użytkowników.

Całe bogactwo technik filtracyjnych w klimatyzatorach ma jednak sens wtedy, kiedy urządzenie samo nie staje się źródłem zanieczyszczeń. Dlatego dla świadomego użytkownika istotna jest też prostota wymiany i czyszczenia filtrów (np. łatwy demontaż i oczyszczenie poprzez opłukanie w wodzie).

Klimatyzatory wyposaża się w też w system oczyszczania wymienników, co na bieżąco zapobiega powstawaniu nieprzyjemnych zapachów oraz namnażaniu bakterii. Funkcja automatycznego czyszczenia działa po wyłączeniu klimatyzatora – wentylator jednostki wewnętrznej pracuje jeszcze przez pewien czas, usuwając kurz i wilgoć z wymiennika. Tak przeprowadzone osuszenie wymiennika zapobiega rozwojowi pleśni i bakterii (np. Auto Clean w urządzeniach Samsung czy iAIR w klimatyzatorach Rotenso).

Stosowanie czynnika R32

Zagadnieniem wpływającym na rozwój segmentu klimatyzatorów, choć w dużym stopniu odbywającym się niejako poza świadomością użytkowników, jest konieczność stopniowego eliminowania czynnika R410A ze względu na wymagania prawa europejskiego. Decyzja „R410A czy R32” nie jest jeszcze znacząca dla użytkownika przy wyborze klimatyzatora „ekologicznego” czy „przyszłościowego”. Dużą rolę edukacyjną mają tu do odegrania właśnie producenci czy dystrybutorzy.

R32 jest czynnikiem tzw. lekko palnym (klasa bezpieczeństwa A2L), o dość niskim GWP wynoszącym 675 (Global Warming Potential), choć najnowsze badania podają, że wartość ta może być jeszcze niższa. Poza tym charakterystyka i ciśnienie tego płynu są zbliżone do własności R410A, co sprawia, że producenci niemal bezkolizyjnie przechodzą na ten czynnik w swoich rozwiązaniach.

Stosowanie tego czynnika ma większe znaczenie dla instalatorów, wpływa m.in. na proces ich szkolenia – istotne są tu aspekty związane z jego lekką palnością, np. konieczność zapewnienia odpowiedniej wentylacji, monitoring granic palności podczas montażu czy odpowiednie przewożenie butli z czynnikiem.

O pozycję trendsettera na rynku klimatyzatorów na R32 zabiega Daikin, oferując np. swobodny dostęp do 93 patentów na rozwiązania związane z tymi urządzeniami, ale nie jest oczywiście jedyną firmą oferującą takie możliwości. Niemal każda duża (i nie tylko) firma na rynku zdążyła już ogłosić premierę europejską takiego urządzenia, które wedle dokumentacji nie różni się (także cenowo) od swojego odpowiednika na R410A.

Opracowano na podstawie materiałów producentów klimatyzatorów

Czytaj też: Zasady doboru klimatyzatorów >>>