Zaraz robi się zimno, a Ty nadal nie zdecydowałeś, jak ogrzać swój dom? Używanie klimatyzatora do tych celów jest bardzo ekonomiczne i kuszące, ale nie chcesz ryzykować jego wydajności, prawda? Pomożemy Ci dowiedzieć się, czy można używać klimatyzatora do ogrzewania w mróz, dlaczego iw jakich przypadkach może to być niebezpieczne dla sprzętu.
Podpowiemy również, co zrobić, aby klimatyzator działał dłużej, w niższych temperaturach.Przeanalizujemy, jak taka aplikacja jest celowa i skuteczna. Dla pełnej jasności pokażemy wszystkie ważne punkty na zdjęciu i schematach, a na końcu artykułu znajdziesz filmy informacyjne na ten temat.
Dlaczego dzielony system się nagrzewa?
Aby zrozumieć, co może pójść nie tak, gdy włączysz klimatyzator w chłodne dni, musisz najpierw dowiedzieć się, co dzieje się podczas normalnej pracy systemu grzewczego.
W przeciwieństwie do wszelkiego rodzaju przenośnych grzejników, system split nie wytwarza ciepła ze zużytej energii, a jedynie transportuje ją z ulicy do domu lub odwrotnie, w zależności od trybu. Odprowadzać ciepło na ulicę, gdy temperatura spada poniżej zera - brzmi nierealnie? To tylko na pierwszy rzut oka.
Głównymi elementami każdego systemu split są sprężarka, chłodnica z wentylatorem w każdym urządzeniu oraz łączący je rurociąg freonowy. Płyn chłodzący jest głównym magikiem tego zestawu: to dzięki jego właściwościom fizycznym możliwe staje się ogrzanie w zimnie i ochłodzenie w upale.
Podczas pracy w trybie ogrzewania jednostki wewnętrzne i zewnętrzne klimatyzatora zamieniają się rolami. Z reguły przepływ freonu jest przekierowywany przez zawór czterodrogowy
Ścieżka freonu w klimatyzatorach stosowanych zimą do grzania w niskich temperaturach wygląda tak:
- Schłodzony ciekły czynnik chłodniczy jest dostarczany z chłodnicy jednostki wewnętrznej.
- Wchodząc do jednostki zewnętrznej, nagrzewa się i odparowuje, ponieważ temperatura wrzenia czynnika chłodniczego wynosi -40 lub -510С, a na zewnątrz jest cieplej nawet zimą . Po przejściu przez uliczny grzejnik temperatura freonu wzrasta, czyli otrzymuje on energię cieplną.
- Odbierana energia ma niski potencjał i dlatego nie może być natychmiast przekazana do powietrza w pomieszczeniu. Sprężarka spręża gazowy czynnik chłodniczy, a jego temperatura wzrasta do 70 - 900C. W tym stanie freon jest dostarczany do jednostki wewnętrznej.
- Przechodząc przez chłodnicę jednostki wewnętrznej, nadmuchany przez wentylator, czynnik chłodniczy oddaje ciepło do powietrza w pomieszczeniu, a następnie ochładza się i skrapla do postaci cieczy. Koło się zamyka, wszystko powtarza się od początku.
Dzięki tej zasadzie działania systemy split nazywane są również pompami ciepła, ponieważ w ten sam sposób transportują, pompują ciepło z ulicy do pomieszczenia lub odwrotnie.
Gdy freon odparowuje, na rurach osadza się kondensat - wilgoć z powietrza, która natychmiast zamarza. Aby takie nagromadzenie lodu stopiło się i nie zakłócało działania, większość klimatyzatorów okresowo przełącza się w tryb odszraniania na 5-15 minut.
Do działania potrzebna jest energia elektryczna samej pompy - sprężarki oraz dwóch wentylatorów. Razem zużywają 3 - 7 razy mniej energii niż system wytwarza - co oznacza, że ogrzewanie za pomocą klimatyzatora jest 3 - 7 razy bardziej ekonomiczne niż za pomocą konwektora elektrycznego, gazowego, pieca na podczerwień lub innego grzejnika.
Jak niebezpieczny jest mróz dla klimatyzatora?
Zasada działania klimatyzatora jest dość prosta, jednak zmiana warunków na każdym etapie może doprowadzić do poważnych uszkodzeń.
Po pierwsze, uruchamianie zimnej sprężarki jest niebezpieczne. Zawarty w nim olej gęstnieje w niskich temperaturach, przez co jednostka pracuje ze zwiększonym obciążeniem.
Dodatkowo bez smarowania tarcie metalowych części tworzy wióry, które zatykają i wyłączają system. Dlatego nawet nowa sprężarka zainstalowana w celu zastąpienia zepsutej może szybko ulec awarii, nawet przy prawidłowej pracy.
Po drugie, freon w grzejniku zewnętrznym może nie mieć czasu na odparowanie. Aktywność wymiany ciepła zależy od różnicy temperatur. Dlatego z lekkim plusem na ulicy freon, rozgrzewając się od -400С, pochłonie dużo energii cieplnej.
Jeśli na zewnątrz jest -300С, czynnik chłodniczy może nie mieć czasu na rozgrzanie się nawet do temperatury wrzenia. Rezultatem jest wnikanie ciekłego freonu do sprężarki i jej nieuchronna awaria z powodu uderzenia hydraulicznego.
Trzecim niebezpieczeństwem jest zamarzanie i oblodzenie kondensacji.
Pamiętaj, że pracując przy ogrzewaniu, system dzielony blokuje zamianę ról, więc na grzejniku, który jest na zewnątrz, tworzy się kondensat
Powłoka lodowa na jednostce zewnętrznej uniemożliwia przenoszenie ciepła i może zakłócać pracę wentylatora, co zwiększa obciążenie wszystkich części systemu. Automatyczne odszranianie ma na celu rozwiązanie tego problemu, ale woda wypływająca z nagrzanego grzejnika często natychmiast zamarza w misce. Po osiągnięciu określonej grubości warstwy lodu łopatki wentylatora zamarzają, a klimatyzator przestaje działać.
Skraplanie się pary wodnej w rurze odpływowej może również zamarznąć w miejscu wyjścia na ulicę - jeśli klimatyzator pracuje w trybie chłodzenia. Zimą jest to konieczne w serwerowniach lub w trybie odszraniania, o którym mowa powyżej. Taka zatyczka lodowa uniemożliwia dalsze usuwanie kondensatu, który zaczyna się sączyć wzdłuż ściany, prowokuje rozwój pleśni w jednostce wewnętrznej i może ją unieruchomić.
Nawet prace chłodnicze zimą mogą sprawiać problemy. W takim przypadku klimatyzator pobiera zbyt dużo zimna z ulicy, a kondensat na jednostce wewnętrznej zamienia się w szron i lód. Oczywiście jest to również szkodliwe dla sprzętu. Ponadto problem zimnego rozruchu sprężarki pozostaje aktualny.
Które klimatyzatory mogą się nagrzewać?
Kupując system split należy szukać w opisie słowa „rewersyjny”: wskazuje ono na możliwość zmiany kierunku przepływu freonu i pracy na ogrzewanie.
Funkcja grzania występuje w większości nowoczesnych systemów, różnią się jedynie temperaturą, w której można z niej korzystać. Wskazuje symbol słońca lub słowo Ciepło
Po opisanych problemach mogłoby się wydawać, że funkcja grzania w klimatyzatorach jest bezużyteczna i niebezpieczna dla urządzenia, ale tak nie jest.System split, choć nie uchroni Cię przed silnymi mrozami, pomoże stworzyć komfortowy mikroklimat poza sezonem, kiedy wyłączone jest centralne ogrzewanie i na zewnątrz robi się zimno lub w klimacie umiarkowanym.
Dolna granica temperatury, przy której można włączyć system split do grzania, zależy od modelu - jest wskazana w instrukcji.
Istnieją pewne prawidłowości w rozkładzie tych temperatur:
- Klimatyzatory typu liniowego zazwyczaj można włączyć tylko do -50C, ponieważ sprężarka jest ciągle wyłączona i ma czas na ostygnięcie przed ponownym uruchomieniem.
- Modele inwerterowe zwykle pracują do -150C, ale niektóre specjalistyczne urządzenia są skuteczne do -20, a nawet -300 C.
- Czasami istnieje możliwość rozszerzenia deklarowanego przez producenta zakresu temperatur pracy poprzez zamontowanie zestawu zimowego - omówimy to później.
- Klimatyzatory monoblokowe z funkcją grzania nie są uzależnione od temperatury zewnętrznej, ale nie różnią się też wydajnością. Zimą działają jak konwencjonalny konwektor, ze sprawnością nieco mniejszą niż 1.
- Instalacje z czynnikiem chłodniczym R22 są mniej wydajne i odporne na niskie temperatury niż te wypełnione R410A lub R32.
Warto zauważyć, że nawet te modele, które płynnie pracują w niskich temperaturach, znacznie obniżają efektywność i ekonomię ogrzewania, gdy na zewnątrz robi się zimno.
Nie możesz po prostu wymienić freonu R22 w klimatyzatorze na bardziej wydajny i nowoczesny - jego ciśnienie robocze jest o połowę mniejsze, a szczegóły systemu nie są zaprojektowane na więcej
Biorąc pod uwagę ograniczenia temperatury roboczej i zmienność wydajności, klimatyzacja nie może być głównym urządzeniem grzewczym w domach w regionach północnych.
Różnice w budowie klimatyzatorów mrozoodpornych
Dlaczego jeden klimatyzator można włączyć przy 30-stopniowym mrozie, podczas gdy niepożądane jest uruchamianie innych już przy -50С? Odpowiedź jest prosta: cechy konstrukcji i wyposażenia.Koszt podzielonego systemu nie zawsze jest wprost proporcjonalny do jego możliwości, dlatego warto wiedzieć, jakie istnieją skuteczne rozwiązania konstrukcyjne.
Aby zrozumieć, czy możliwe jest włączenie konkretnego klimatyzatora do ogrzewania w zimie, czy też jest to niebezpieczne dla urządzenia, zwróć uwagę na takie szczegóły.
Po pierwsze, zestaw niskotemperaturowy musi być zainstalowany fabrycznie, aby zapobiec zimnemu rozruchowi sprężarki i zamarznięciu kondensatu.
Jak już wspomnieliśmy, zimą preferowane są modele inwerterowe, ponieważ ich sprężarka nie zatrzymuje się po osiągnięciu zadanej temperatury w pomieszczeniu, a jedynie zwalnia. Oznacza to, że nie będzie się ochładzał i uruchamiał za każdym razem z przeciążeniem, a poza tym jest bardziej opłacalny pod względem zużycia energii.
Wymiennik ciepła jednostki zewnętrznej można powiększyć tak, aby znajdujący się wewnątrz freon miał czas na całkowite odparowanie i pochłonięcie maksymalnej ilości ciepła z powietrza przed wejściem do sprężarki.
Duża powierzchnia wymiennika ciepła pozwala na wydajną pracę układu split nawet przy niewielkiej różnicy temperatur wrzenia czynnika chłodniczego i powietrza na zewnątrz
Istnieją również wymienniki dwuobiegowe, w których wydajność jest regulowana poprzez podłączenie dodatkowego obiegu cyrkulacji freonu. Jednostka zewnętrzna i wymiennik ciepła mogą zawierać dodatkowe obudowy i zasobniki ciepła, aby wykorzystać energię emitowaną przez działające urządzenia.
Sprężarka o dużej wydajności bardziej spręża gaz, podgrzewając go do wyższych temperatur. Sprężarki spiralne spotykamy również w modelach przemysłowych, które nie boją się dostać płynnego freonu.
Sam czynnik chłodniczy może mieć różne właściwości. Tani i powszechny R-22 odparowuje w temperaturze -400C, jednocześnie będąc w stanie pochłonąć 233 kJ/kg ciepła. Dla porównania najnowszy R-32 paruje w temperaturze -51,70C i może utrzymywać ciepło do 390 kJ/kg.
Oznacza to, że w tych samych warunkach drugi szybciej i wydajniej nagrzeje się w wymienniku ciepła, a klimatyzator lub układ split będzie pracował z mniejszym zużyciem energii i większą wydajnością.
Rodzaj oleju smarującego sprężarkę zależy od rodzaju czynnika chłodniczego. R-22 współpracuje z olejem mineralnym, który zachowuje akceptowalną lepkość do -50С, natomiast R410A i R32 współpracują z olejami syntetycznymi, stabilnymi do -70Z. Wydawałoby się, że różnica jest niewielka, ale w zestawieniu z innymi czynnikami znacząca.
Mitsubishi Zubadan to najbardziej znana seria pomp ciepła pracujących zimą przy temperaturach do -250C. Kosztują 3-5 razy więcej niż systemy dzielone, które mogą ogrzewać tylko przy niewielkich mrozach.
Im więcej wymienionych ulepszeń znajduje się w klimatyzatorze, tym niższa temperatura jest w stanie pracować. Jednak w przypadku wielu modeli inwerterów możesz nawet nie znać maksymalnej dopuszczalnej temperatury: sterowanie elektroniczne po prostu nie uruchomi systemu, jeśli na zewnątrz jest zbyt zimno.
Zestaw klimatyzacji zimowej
W ostatnim czasie coraz częściej można spotkać propozycje wyposażenia klimatyzatora w zestaw zimowy. Sprzedawcy tego sprzętu twierdzą, że jego montaż sprawi, że klimatyzator będzie skutecznym ogrzewaniem przez całą zimę, nawet w mroźne dni. Czy tak jest - przekonamy się.
Zimowe elementy zestawu
Zestaw niskotemperaturowy zawiera zwykle 3 elementy: grzałkę miski olejowej, grzałkę karteru sprężarki i regulator prędkości wentylatora. Czasami obecny jest również czujnik temperatury i płyta sterująca - osobne dla każdego elementu lub wspólne dla wszystkich.
Podgrzanie naczynia jest konieczne, aby kondensat wypływający z kaloryfera nie zamarzał po włączeniu trybu rozmrażania.
Grzałka karteru to drut lub płytka wokół sprężarki, w której gromadzi się olej.
Wskazane jest włączenie ogrzewania sprężarki przed uruchomieniem klimatyzatora, aby olej miał czas się rozgrzać.W praktyce ogrzewanie często występuje albo tylko podczas pracy, albo tylko podczas przestoju. Dopiero druga opcja zapewni bezpieczeństwo pracy sprężarki, ale jest mniej opłacalna ze względu na wzrost zużycia energii.
Dzięki podgrzewaniu karteru można uniknąć rozruchu na zimno i pracy sprężarki ze smarem zagęszczającym się na zimno, co oznacza zwiększone obciążenie przy rozruchu, zużycie części ruchomych
Regulacja prędkości wentylatora określa aktywność wymiany ciepła między freonem a środowiskiem zewnętrznym: im silniejszy przepływ powietrza, tym więcej ciepła jest przekazywane. Podczas pracy z ogrzewaniem nie jest to krytyczne, ponieważ potrzebny jest maksymalny transfer ciepła, a wysoka prędkość wentylatora jest ustawiona fabrycznie.
Inna sprawa czy klimatyzator pracuje do chłodzenia w temperaturach poniżej +14 - +180 dozwolonych przez producenta. Wtedy freon może wydzielać zbyt dużo ciepła, a jednostka wewnętrzna zacznie zamarzać: będzie pokryta szronem i lodem, zamarznie kondensat.Aby temu zapobiec, wentylator jest spowolniony.
Czy warto montować zestaw zimowy
Po zainstalowaniu zestawu niskotemperaturowego właściciel może mieć pytanie: czy można teraz ogrzać pomieszczenie klimatyzatorem przy niskich temperaturach na zewnątrz? Odpowiedź brzmi: tak, można, teraz jest to bezpieczne dla klimatyzatora. Wyjątek - niewykwalifikowany montaż lub sprzęt własnej roboty.
Jeśli kapie z dachu na klimatyzator i w związku z tym tworzą się ogromne sople, zestaw zimowy nie uratuje - potrzebujesz przyłbicy ochronnej
Czy to skuteczne? Ogrzewanie klimatyzacji cenione jest za swoją efektywność: jej sprawność może sięgać 3 – 5, a nawet 7, w zależności od modelu. Osiągnięto to dzięki temu, że system split jest jedynym grzejnikiem, który nie wytwarza ciepła. Sprężarka i wentylatory wymagają znacznie mniej energii do działania, niż system może wprowadzić do domu.
Deklarowana wydajność, czyli jak mówią producenci COP, ma znaczenie przy pracy na ogrzewanie przy +70 na ulicy. Podczas chłodzenia zmniejsza się różnica temperatur między powietrzem a freonem, co oznacza pogorszenie wymiany ciepła i spadek wydajności klimatyzatora.
W temperaturach poniżej -150Przy sprawności klimatyzatora spada do około 1%, czyli na każdy kilowat zużytej energii elektrycznej tylko 1 kW ciepła można uzyskać. Zwykłe konwektory lub promienniki podczerwieni mają takie wskaźniki, które są tańsze i niezależne od temperatury na zewnątrz.
Oczywiście powyższe obliczenia są przybliżone, wynik mocno zależy od modelu klimatyzatora, zestawu niskotemperaturowego, a nawet schematu podłączenia drugiego. Ale faktem jest, że im niższa temperatura na zewnątrz, tym mniej wydajne i ekonomiczne ogrzewanie systemem split.
Zważywszy, że koszt dobrego zimowego zestawu do włączenia ogrzewania klimatyzatorem z instalacją może wynieść 40 - 150% kosztu klimatyzatora, a pomoże on wydajnie pracować tylko do -150С, celowość zakupu jest wysoce dyskusyjna.
Gdy klimatyzator jest używany do chłodzenia w zimie bez zestawu niskotemperaturowego, na jednostce wewnętrznej tworzy się szron i skorupa lodowa
Inna sprawa, czy potrzebujesz schłodzić pokój zimą. Na przykład do pokoju z wyposażeniem. Wtedy dolna granica dopuszczalnych temperatur spada z deklarowanych przez producenta +16 do silnych mrozów, a wydajność klimatyzatora nie spada.
Montaż i podłączenie zestawu zimowego
Jak już wspomnieliśmy, profesjonalny montaż zestawu niskotemperaturowego nie jest tani. Nie każdy właściciel podzielonego systemu jest gotowy zapłacić 5000 rubli lub więcej za możliwość włączenia klimatyzatora do ogrzewania w temperaturze 10-15 stopni poniżej deklarowanej. Jeśli nie jesteś gotowy na takie wydatki, być może zainteresuje Cię samodzielny montaż zestawu zimowego.
Przypomnijmy, że aby klimatyzator działał zimą, musi ogrzać miskę olejową, skrzynię korbową sprężarki oraz zespół RDK - regulator ciśnienia skraplania, który steruje prędkością wentylatora. Możesz kupić gotowy zestaw i zainstalować go samodzielnie.
Wtedy uwolnisz się od komplikacji związanych z doborem i poszukiwaniem komponentów, zaoszczędzisz też pieniądze na montaż, ale na pewno stracisz gwarancję na dzielony system. Oczywiście samodzielna instalacja to dodatkowy kłopot.
Najbardziej ekonomiczną opcją jest zakup 2 sztuk przewodu grzejnego, lepiej samoregulującego i podłączenie ich we własnym zakresie. Sterowanie prędkością wentylatora podczas pracy w trybie ogrzewania można pominąć, dlaczego - powiedzieliśmy powyżej.
Wybierając zestaw niskotemperaturowy, zwróć uwagę na to, do jakiej wydajności są przeznaczone klimatyzatory. Istnieją 2 rodzaje zestawów, do 12 BTU i dla mocniejszych systemów
Do ogrzania palety potrzebny będzie kawałek przewodu grzejnego o długości około 3m. Ułożyli go wokół grzejnika zarówno od zewnątrz, jak i od wewnątrz, a także wokół całej palety z wężem. Można go podłączyć jako ogrzewanie fabryczne, do fazy głównej, zasilającej jednostkę zewnętrzną - wtedy kabel będzie się nagrzewał zawsze, gdy klimatyzator jest podłączony do gniazdka, nawet gdy jest bezczynny.
Opcje alternatywne - przynieś osobny kabel z wtyczką do gniazdka i włącz go ręcznie, podłącz do sieci przez przekaźnik termiczny na ulicy lub przez timer.
Aby rozgrzać olej w sprężarce, chwyć ją kawałkiem przewodu grzejnego od dołu. Podłączenie do elektryka odbywa się razem z ogrzewaniem palety.
W przypadku zakupu RDK należy znaleźć dla niego wolne miejsce w przedziale sterowania nad sprężarką i zamocować go za pomocą wkrętów samogwintujących. Podłączenie elektryczne jest różne dla różnych modeli i zawsze jest szczegółowo opisane w instrukcji. Do poprawnej pracy czujnik znajdujący się w zestawie montowany jest na środkowej pętli chłodnicy, posmarowany pastą termoprzewodzącą i owinięty materiałem termoizolacyjnym.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Niektóre praktyczne punkty są trudne do wyobrażenia z opisu tekstowego, dlatego sugerujemy zobaczyć i ocenić wszystko na własne oczy.
Sposób montażu zestawu zimowego można zobaczyć na tym filmie:
Co może się stać z klimatyzatorem podczas pracy bez zestawu zimowego pokazano tutaj:
Doświadczenie ogrzewania domu tylko klimatyzatorami jest szczegółowo opisane tutaj:
Podsumowując, powiedzmy, że większość klimatyzatorów jest przeznaczona do ogrzewania pomieszczenia tylko poza sezonem, przed włączeniem głównego ogrzewania. Nawet te modele, które są w stanie pracować w temperaturze -300С, raczej nie będą w stanie zapewnić wystarczającej ilości ciepła w takim mrozie. Jeśli jednak w twoim regionie temperatura rzadko spada poniżej -150С, to ogrzewanie systemem split jest bardzo opłacalnym i udanym rozwiązaniem.
Czy masz już zainstalowany podzielony system? Używasz go w chłodne dni? Czy wymagany był zestaw do niskich temperatur? Podziel się swoimi doświadczeniami, uzupełnieniami i poprawkami do artykułu w komentarzach.