Компоненты "Жара в кабине, или Кондиционер без фреона"

(№8 за 2010 г.)

Владимир ШЛЯХОВОЙ

Фото автора


Кондиционер, компрессор которого имеет привод от двигателя, будет отлично справляться с возложенными на него задачами во время движения. Зато при ночной стоянке в летнее время, особенно в южных странах двигатель на стоянке не погоняешь: подобное удовольствие обойдется слишком дорого, да и не везде разрешено.

Учитывая, что невыспавшийся водитель становится потенциально опасным, в целом ряде южно-европейских стран в летнее время существуют определенные ограничения по въезду автомобилей, не оборудованных стояночными кондиционерами. Если на грузовике подобный кондиционер отсутствует, водитель должен ночевать не в кабине, а в гостинице, и предъявить подтверждающий документ, в данном случае чек (в противном случае время отдыха ему не будет засчитано): когда ночью температура достигает +30 ºС, нормально отдохнуть практически невозможно. А отдых в отеле – это дополнительные проблемы и дополнительные расходы.

Днем же температура в кабине машины, стоящей на солнцепеке, может достигать 70 - 80 градусов жары. Казалось бы, решение лежит на поверхности – во время стоянки можно по-прежнему использовать обычный фреоновый кондиционер, заменив лишь его привод с механического на электрический. Поскольку подобная модернизация не затрагивает конструкцию в целом, выпуск таких кондиционеров был оперативно налажен. Принцип их работы хорошо известен. Они имеют контур, по которому циркулирует фреон, являющийся хладагентом (теплоносителем). Компрессор сжимает его и прогоняет через наружный радиатор, где фреон охлаждается, а затем подается в испаритель, в котором происходит теплообмен с продуваемым воздухом и охлаждение последнего. Такая конструкция достаточно надежна и позволяет обеспечить водителю комфортный отдых. Но она отличается очень высоким энергопотреблением. Ведь в зависимости от мощности и от режима работы подобный кондиционер может потреблять от 0,2 до 3 кВт или от 8 до 120 ампер (при 24-вольтной бортовой сети). При таком режиме работы аккумулятора надолго не хватит.

Для решения данной проблемы был разработан водяной кондиционер, работающий без фреона и использующий в качестве источника холода энергию испарения воды. Ее конструкция намного проще: он состоит из теплообменника, напоминающего по форме воздушный фильтр, и наполненного хорошо смачиваемым материалом с развитой поверхностью испарения. В теплообменник, представляющий собой обыкновенный испаритель, при помощи небольшой электрической помпы из расходного бака каждые несколько минут небольшими порциями подается вода, равномерно растекающаяся по его развитой поверхности. Теплый воздух, продуваемый через испаритель, охлаждается за счет испарения воды и подается в кабину. А излишки воды стекают в бак.

Такой незатейливый способ позволяет понизить температуру воздуха в кабине всего на 10 °С, но и этого обычно вполне достаточно для обеспечения комфортных условий в кабине.

Водяной кондиционер имеет несколько режимов охлаждения, но зачастую оказывается достаточно минимального из них. При этом эффективность работы такого кондиционера напрямую связана с влажностью воздуха: чем он суше – тем выше эффективность охлаждения. И только когда влажность воздуха превышает 80 %, эффективность работы водяного кондиционера существенно снижается.

Водяной кондиционер, который может работать как от 12, так и от 24 В, потребляет в среднем около 40 Вт, или немногим более полутора ампер, поскольку здесь потребителями энергии являются только воздушный вентилятор и помпа, которая включается лишь периодически. При этом данный кондиционер может работать как на стоянке, так и во время движения автомобиля. Кроме того, благодаря отсутствию компрессора водяной кондиционер функционирует практически бесшумно.

Первой подобные кондиционеры разработала испанская компания Dirna, специализирующаяся на производстве всевозможных кондиционеров, которая еще десять лет назад начала их производство под маркой Bycool. С тех пор данная продукция неоднократно совершенствовалась.

Вскоре эстафету подхватила аргентинская компания Viesa, взявшаяся за выпуск аналогичных водяных кондиционеров Ebercool, а затем и компания Webasto, начавшая производить модель Nite Cool.

Пока водяные стояночные кондиционеры на постсоветском пространстве сравнительно малоизвестны. Тем не менее водяные кондиционеры Bycool уже вошли в число дополнительного оборудования у таких производителей европейских грузовиков, как DAF, Scania, Renault и Volvo, которые теперь могут в заводских условиях устанавливать на машины, работающие на дальних маршрутах, не только два отопителя, но и два кондиционера. В то же время стояночные водяные кондиционеры можно установить на уже эксплуатирующиеся грузовики, автобусы и другую технику.


Конструкция

К числу наиболее популярных моделей бесфреоновых кондиционеров относится Bycool Flat, который выгодно отличается минимальной высотой (125 мм) и небольшим весом (около 12 кг), что позволяет уменьшить сопротивление воздуха и нагрузку на крышу.

Особенностью системы Bycool Flat является испаритель, изготовленный из древесины, что обеспечивает ему жесткость и повышенную площадь испарения. Вода на этот испаритель попадает непосредственно из форсунок, а ее излишки стекают в ванну, которая служит для сбора неиспарившейся воды перед ее последующим возвратом в расходный резервуар.

Такой способ подачи воды выгодно отличает кондиционеры Bycool от аналогичных изделий некоторых других производителей, где вода подается в ванну, в которой установлен испаритель, и затем смачивает его благодаря силам поверхностного натяжения. Казалось бы, способ подачи воды особого значения не имеет, но когда машина едет на подъем, под уклон, или просто по неровной дороге, существует вероятность того, что вода из ванны будет выплескиваться. Но даже если этого и не произойдет, ее уровень будет постоянно меняться, в результате чего датчики уровня ограничат подачу воды, что, конечно же, отрицательно скажется на эффективности работы кондиционера во время движения. Поэтому подобные кондиционеры являются чисто «стояночными», тогда как Bycool Flat можно одинаково эффективно использовать как во время стоянки, так и при движении, причем на разных типах автомобилей.

Так выглядит испаритель от кондиционера Bycool Flat

 На крышке химически активной вставки наносится дата ее установки

В настоящее время кондиционеры Bycool Flat выпускаются для всех марок грузовиков, а их отличие заключается только в посадочных размерах (Bycool Flat устанавливается в проем люка, при отсутствии которого необходимо вырезать соответствующее отверстие), а также в напряжении питания, которое может быть как 12 В, так и 24 В. При этом ток, потребляемый данным кондиционером, колеблется в диапазоне 0,4 - 4 А (при 24 В), а максимальная мощность составляет 96 Вт.

Расходный бак для воды, который крепится на задней стенке кабины, имеет объем 35л

Для работы такого кондиционера необходима вода. Поэтому в его комплект входит 35-литровый расходный бак, который обычно устанавливается на задней стенке кабины. В него заливается обычная водопроводная вода, которая имеет различную жесткость. При ее испарении находящиеся в ней соли кальция и магния могут быстро вывести испаритель из строя. Чтобы этого не произошло, в комплект входят сменные химически активные вставки и специальные добавки в бак. Они не только смягчают воду, но и обладают бактерицидными свойствами, препятствуя размножению в стоячей воде различной микрофлоры и водорослей. В систему подачи воды встроен сетчатый фильтр, предотвращающий засорение системы.

Химически активная вставка смягчает воду и не дает развиваться в ней бактериям и водорослям

Расход воды при максимальной мощности и сухом воздухе он составляет 1,5 - 2 л/ч. Одной заправки даже при непрерывной работе на максимальной мощности хватит практически на сутки. Водяной кондиционер не только потребляет намного меньше энергии, но и проще в обслуживании и ремонте.

Стоимость кондиционера Bycool Flat в полном комплекте составляет около 55 тыс. рублей, плюс еще около 3,5 тыс. рублей обойдется его установка, которая занимает три-четыре часа. Профилактика водяного кондиционера, то она заключается в промывке бака, которую необходимо проводить раз в сезон, и в осеннем сливе воды с последующим естественным просушиванием системы, а также в замене расходных материалов. Кстати, данный кондиционер можно использовать в любое время года для подачи в кабину свежего воздуха.

Каждые два месяца необходимо промывать фильтр «обратки», установленный в расходном баке, и сменный элемент испарителя на крыше, а через два года его рекомендуется менять (около 7 тыс. рублей).

Активный фильтр подаваемого в кабину воздуха с наполнителем из древесного угля также может быть промыт по мере необходимости, но меняться он должен ежегодно. Такой же интервал замены и у обратного клапана.

На год хватает и химически активной вставки в бак (3500 рублей), регулирующей жесткость и убивающей микрофлору. А чтобы не забыть, сколько она прослужила, на ней делается отметка о том, когда она установлена. Фильтр водяного насоса (50 рублей) меняется по мере необходимости.



«Мочила» и другие

Водяные кондиционеры Bycool выпускаются не только для различных марок и моделей автомобилей, но и в нескольких исполнениях. Например, владельцев автовозов заинтересует водяной кондиционер с оригинальным непереводимым названием «Мочила». Особенностью данного кондиционера является его размещение на задней стенке кабины, а не на ее крыше, что позволяет максимально уменьшить габарит кабины по высоте. Тогда как версия «Микрофильтр» имеет дополнительную систему фильтрации и оптимизирована для работы в тяжелых условиях эксплуатации с повышенной пыльностью воздуха (экскаваторы, комбайны, строительная техника и т. п.).

Кондиционер «Мочила» устанавливается на задней стенке кабины и наиболее подходит для автовозов

А вообще стояночные кондиционеры Bycool могут устанавливаться практически на любые машины (в том числе, и автобусы, и микроавтобусы), но это, естественно, прежде всего, имеет смысл для тех автомобилей, в которых водителю приходится ночевать.

Водяные кондиционеры появились на постсоветском пространстве совсем недавно, ноони уже пользуются достаточно большим спросом.