Darrerament, cada cop amb més freqüència, pel que fa als aparells d’aire condicionat domèstics de paret, es planteja la qüestió de si es poden utilitzar a l’hivern i de l’eficàcia de la funció de calefacció en aquesta època de l’any. Als països europeus, els condicionadors d’aire s’utilitzen durant molt de temps no només com a refredament de l’aire a l’estiu, sinó que també s’utilitzen com a dispositiu de calefacció de ple dret i econòmic per als habitatges de la temporada de fred. Per què? Però com que el cost dels recursos energètics, en aquest cas parlem d’energia elèctrica, augmenta cada any i es converteix en un element de cost bastant tangible. Se sap que els aparells d’aire condicionat són diverses vegades més eficients que els sistemes de calefacció elèctrics, motiu pel qual es van començar a utilitzar com a calefacció.
El principi de funcionament dels sistemes split moderns
Tots els dispositius climàtics funcionen segons el mateix principi, basat en la propietat dels líquids d’alliberar calor durant la condensació i absorbir-lo durant l’evaporació. Inicialment, tots els sistemes fabricats funcionaven només per a la refrigeració, però actualment la majoria també estan equipats amb una funció de calefacció.
A la foto: El principi de l’aire condicionat
El funcionament del condicionador d’aire es basa en el funcionament d’un sistema tancat: el compressor, el condensador i l’evaporador estan interconnectats per tubs de coure que formen un circuit de refrigeració. El refrigerant es mou contínuament al llarg d’aquest circuit, transformant-se d’un estat gasós en un líquid i viceversa. Quan l'equip funciona per refredar-se, el freó entra primer al condensador i després a l'evaporador, on es torna a convertir en gas i absorbeix la calor de l'aire de l'habitació, després del qual s'envia a la unitat externa, des d'on transfereix energia al medi ambient. Quan es treballa per escalfar, gràcies a una vàlvula especial, el procés té lloc en l’ordre invers: des de l’evaporador fins al condensador amb la transició del gas a l’estat líquid.
Tipus d'equips
Per entendre com és possible l’escalfament amb el condicionador d’aire seleccionat d’un model concret, és important comprendre’n els tipus principals.
Inversor
Aquests dispositius es distingeixen pel funcionament continu dels mecanismes interns. A diferència dels models convencionals que escalfen o refreden l’aire a un nivell predeterminat i s’apaguen, aquests primer porten el microclima a l’estat desitjat i després passen al mode de velocitat mínima. Això us permet mantenir constantment la temperatura necessària sense fluctuacions.
És molt rendible utilitzar un condicionador d’aire inverter per escalfar un apartament o una casa. El seu funcionament és econòmic, ja que el 90% de les vegades funciona en mode de consum mínim d’energia. A més, el nombre d’arrencades del compressor es redueix significativament, cosa que amplia el seu recurs i redueix la càrrega a la xarxa elèctrica. A més, el treball constant a velocitats baixes no permet que els mecanismes externs es congelin amb gelades.
Conducte
Es tracta d’equips amb un mètode d’instal·lació ocult, on només queden a la vista difusors i reixes. El moviment dels fluxos es realitza a través de la xarxa de conductes des de la unitat interior principal, que està connectada a les canonades de coure externes. Els dispositius són ideals per treballar en habitacions grans, ja que es distingeixen per una gran potència i productivitat. Un aire condicionat per conductes també es pot utilitzar per escalfar una casa, en aquest cas es pot utilitzar sol per a diverses habitacions o fins i tot pisos.Un dels seus avantatges més importants és la capacitat de distribuir uniformement la calor a l’espai gràcies a una xarxa de conductes d’aire ben dissenyada.
Entre els desavantatges dels equips, es distingeix la complexitat de la instal·lació, que és millor confiar a especialistes competents, la necessitat de col·locar comunicacions sota el revestiment del sostre, per la qual cosa haurà de baixar una mica el seu nivell.
Funcionament de l'aire condicionat a l'hivern en mode calefacció
Passem ara al més important i esbrinem si és possible executar un sistema dividit per escalfar una habitació quan hi ha un "menys" important a l'exterior.
A quines temperatures externes és possible treballar en mode calefacció
La majoria dels condicionadors d’aire moderns només poden funcionar per escalfar si la temperatura fora de la finestra no és inferior a -7 ° C ... -15 ° C. A les instruccions del dispositiu es pot trobar informació més precisa sobre el llindar de temperatura inferior. Si utilitzeu el dispositiu a lectures més baixes del termòmetre, la potència de calefacció serà menor. A més, hi haurà una amenaça de formació de glaç del sistema de drenatge i del condensador, que inevitablement provocarà una avaria de tot el sistema dividit.
A la foto: el principi de funcionament dels sistemes split moderns
Però, segons el refrigerant i el tipus de compressor, alguns aparells d’aire condicionat poden funcionar en mode calefacció i a temperatures més baixes, per exemple, -15 ° C ... - 30 ° C. Estem parlant de models avançats de sistemes de divisió d’inversors.
Per quins motius, l’aire condicionat no funciona per a la calefacció
Si el dispositiu permet treballar per escalfar l’habitació, però no s’encén en aquest mode, és possible que el compressor, el sistema de drenatge o la vàlvula que commuta el circuit de refrigeració a calefacció hagi fallat. També hi ha la possibilitat de filtrar refrigerant a les juntes de les canonades. En aquest cas, val la pena trucar a un reparador d’equips de climatització.
Una altra raó popular és que la temperatura fora de la finestra és inferior al mínim acceptable, de manera que l’aire condicionat només pot augmentar lleugerament el nivell de calor de l’habitació.
Si el dispositiu funciona bé, però l’aire de l’habitació no s’escalfa, pot ser que valgui la pena esperar una mica; de vegades, el sistema necessita temps addicional per escalfar la unitat interior. A l’hivern, això és bastant normal.
La visualització de la unitat interior, que mostra els codis d'error en el funcionament del sistema dividit, també pot ajudar a entendre les causes del mal funcionament.
Si no podeu instal·lar i solucionar el problema vosaltres mateixos, és millor que us poseu en contacte amb un centre de serveis especialitzat.
Restriccions a la calefacció de la casa amb aire condicionat
Una limitació significativa per a l’ús de l’aire condicionat com a dispositiu de calefacció és el valor límit de la temperatura exterior negativa per al seu funcionament normal per a la calefacció (aquesta característica s’indica necessàriament a les dades del passaport). Aquest paràmetre indica que a temperatures inferiors a un nivell determinat, no es garanteix en absolut el funcionament estable de l'equip.
El segon matís no menys important és la caiguda del rendiment de l’equip quan baixa la temperatura exterior. El fet és que el rendiment tèrmic i l’eficiència energètica en termes de calor (coeficient COP, la proporció de calor alliberada respecte a l’electricitat consumida) es normalitzen a una temperatura exterior determinada (normalment + 7 ° C) i, quan disminueix, aquests indicadors empitjoren.
Així, per exemple, un sistema dividit d’inversors convencional, que té un factor d’eficiència energètica de 4, genera 4 kW de calor per 1 kW d’electricitat consumida a + 7 ° С, però ja a -10 ° С la seva eficiència energètica disminuirà fins a 1,5 -2 i a -15 ° C, generalment només rondarà els 1.
Avui en dia, només les bombes de calor aire-aire, especialment dissenyades per escalfar a baixes temperatures, tenen un coeficient d’eficiència energètica que no baixa de 2 fins i tot a -25 ° C fora de la finestra.
Funcionament de l’aire condicionat a l’hivern en mode refrigeració
El refredament de l'habitació mitjançant un sistema dividit només és permès si la temperatura exterior no és inferior a + 16 ° C o compleix amb altres valors admissibles especificats al manual de funcionament de l'equip. En la resta de casos, l’activació de l’aire condicionat per reduir la temperatura de l’habitació està prohibida i amenaça amb la formació de gel i la filtració d’aigua de la unitat interior.
A la foto: formació de gel i fuites d’aigua de la unitat interior.
Si és necessari mantenir una temperatura baixa fins i tot a l’hivern, és millor instal·lar un sistema especial capaç de funcionar a valors de temperatura més amplis.
Una altra opció és modificar l’aire condicionat amb un kit especial d’hivern, que us proporcionarà grans oportunitats per fer funcionar el dispositiu en temps fred.
El principi de funcionament de l’aire condicionat a l’habitació
Inici> Articles> Comunicacions> Ventilació
Tenint en compte el principi de funcionament d’un aparell d’aire condicionat en una habitació, podem dir amb seguretat que és similar al funcionament d’una nevera, que utilitza propietats físiques del gas liquat com l’absorció de calor en el moment de l’evaporació i el seu alliberament. durant la condensació. El funcionament del dispositiu de climatització es basa en un canvi en l’estat agregat del refrigerant. El seu paper sol tenir-lo l’hidrofluorocarbon HCFC amb un punt d’ebullició de 40,8 ° C, a una pressió de 760 mm Hg. Art.
Com funciona el sistema dividit més senzill?
Per entendre millor el principi de funcionament d’un dispositiu d’aquest tipus, tingueu en compte un sistema dividit, dissenyat només per al refredament per aire. Consta d’una unitat exterior i interior. L’exterior està situat al carrer, està equipat amb un compressor que fa circular el refrigerant. El procés és el següent: el refrigerant que entra al circuit de la unitat interior té una pressió baixa, ja que, quan passa de la unitat exterior, passa per un procés d’estrangulació (és a dir, reducció de pressió).
La temperatura del refrigerant assoleix valors de 5 a 10 ° C, comença a bullir, es converteix en un estat vaporós. La quantitat d'energia calorífica necessària es pren de l'aire que arriba de l'habitació a l'intercanviador de calor instal·lat a la unitat interior. A continuació, el ventilador s’encén i dirigeix l’aire refredat cap a l’habitació.
El refrigerant, que es troba en estat de vapor en aquest moment, entra a la unitat exterior i es comprimeix fortament amb l’ajut del compressor. La pressió comença a augmentar, la temperatura augmenta, arribant als 50-60 ° C. A continuació, el vapor es refreda i, quan passa a un nou estat d’agregació (líquid), allibera calor, subministrat a l’intercanviador de calor, i l’aire comença a escalfar-se.
Després de deixar l’intercanviador de calor, el refrigerant torna a passar pel tub capil·lar, s’accelera, la temperatura torna a caure fins a un valor de 5-10 ° C. El líquid torna a bullir, absorbint l’energia tèrmica de l’aire que prové de l’habitació.
Sobre el funcionament d’un sistema de climatització més complex
El funcionament d’un sistema dividit, que no només pot refredar, sinó també escalfar l’habitació, és més complex, tot i que es basa en els mateixos principis. Quan el mode de funcionament canvia de "refrigeració" a "calefacció", també es canvien les unitats exterior i interior. Per tal de poder canviar la direcció del refrigerant del circuit, s’activa una vàlvula especial de 4 vies.
Quan funciona en mode refrigeració, el gas liquat, que té valors elevats de temperatura i pressió, és dirigit per la vàlvula i entra a la unitat exterior cap a l'intercanviador de calor.En canviar al mode de calefacció, la mateixa vàlvula dirigeix el gas cap a la unitat interior caient sobre el seu intercanviador de calor.
Quan el mode "calefacció" està activat, la vàlvula canvia la direcció del moviment del gas i el compressor es connecta per funcionar. Xucla el gas de la unitat exterior i, a continuació, comença a bombar-lo a la unitat interior. Un cop a l’intercanviador de calor, el gas es condensa i desprèn energia calorífica i escalfa l’habitació. El condensat que s’aconsegueix al tub capil·lar, que entra a la unitat exterior, torna a fer una transició a un estat gasós, i després el compressor el xucla.
Aquest cicle, que es repeteix constantment, fa pujar la temperatura ambient als valors requerits. La configuració del contorn del sistema split, que inclou diverses unitats interiors, és molt més complicada. Hi funcionen dos compressors alhora, que fan circular el gas als blocs interns. En aquest cas, el compressor de la unitat exterior és habitual.
Bomba de calor
El mode de calefacció proporciona la ingesta de calor de l'aire exterior i, mitjançant el bombament a l'habitació, aquest mètode es va conèixer com a "bomba de calor". Un descens de la temperatura exterior dificulta l’absorció de calor i es redueix la capacitat de calefacció i la velocitat de calefacció. Per aquest motiu, no es recomana l'ús de la calefacció quan la temperatura sigui inferior a -5 ° C. En aquestes condicions, augmenta el consum d’energia, disminueix l’eficiència de refrigeració i el compressor es desgasta més ràpidament.
Com es calcula l’eficiència d’un aparell d’aire condicionat
Es considera una idea errònia que quan es treballa en mode calefacció (bomba de calor), l’eficiència pot ser superior al 100%. En aquest cas, és millor parlar de l’eficiència de l’aire condicionat i no de la seva eficiència.
Per entendre millor aquest tema, es proposa considerar aquest exemple. Hi ha dos suports: "calent" amb temperatura T1 i "fred" amb temperatura Tₒ, (T1 ≥ Tₒ). Durant el cicle de conversió de calor amb una temperatura més alta (Q1) en treball (L), una part de la calor segurament anirà a un nivell inferior, on la temperatura és Тₒ. Així, se’n treu l’energia tèrmica Q1 de l’escalfador que té la temperatura T1 i l’energia tèrmica Qₒ es transfereix a la nevera amb la temperatura Tₒ. D'acord amb la llei de conservació de l'energia, Q1 = L + Qₒ, i l'eficiència del cicle directe de calor-energia es calcula de la següent manera: k = L / Q1. El factor d’eficiència d’aquest cicle es pot calcular mitjançant la fórmula f = Q1 / L. Si suposem que no hi ha pèrdua d’energia, el factor d’eficiència serà f = T1 / (T1 - Tₒ).
Resulta que, com més petita és la diferència entre les temperatures T1 i Tₒ, major serà el coeficient d’eficiència. Com s'ha esmentat anteriorment, aquest exemple demostra que una disminució de la temperatura exterior condueix a una disminució de l'eficiència d'un aparell d'aire condicionat que funciona per escalfar-se.
Per què un aire condicionat necessita elements calefactors?
Atès que hi ha una disminució significativa del rendiment en el mode de bomba de calor, quan baixa la temperatura exterior, els fabricants d’aire condicionat instal·len elements de calefacció elèctrics (RTE) per a un escalfament addicional. La seva potència oscil·la entre 1,5 i 3 kW i s’encenen automàticament, amb una diferència de no més de 3 graus entre la temperatura real i la configurada.
La pràctica demostra que si el rendiment es selecciona correctament i es configuren adequadament les temperatures requerides, l’element calefactor només funciona durant uns minuts. Si la temperatura de l'aire exterior baixa per sota de -10 ° C i el rendiment cau bruscament entre un 35-50%, l'element calefactor és capaç de compensar aquesta baixada i accelerar el temps d'escalfament.
Mode de deshumidificació
A més de funcions tan útils com la refrigeració i la calefacció de l’habitació, els aparells d’aire condicionat realitzen ventilació i deshumidificació, el seu funcionament és possible en mode automàtic. La deshumidificació sol acompanyar el refredament de l’aire. Quan arriba de l’habitació a l’evaporador, condensa la humitat.Passar al mode de deshumidificació accelera significativament el procés de condensació, mentre la humitat de l’aire que entra a l’habitació es normalitza i la seva temperatura es manté inalterada. Aquest efecte s’aconsegueix mitjançant un escalfament addicional de l’aire quan passa a través de l’evaporador i després s’asseca amb un element escalfador.
En quins altres modes funciona l’aire condicionat?
- Ventilació. Aquest mode no proporciona refrigeració ni escalfament de l’aire. Amb ell, el ventilador fa circular tot el volum d’aire a l’habitació. Si hi ha filtres especials, es neteja. La unitat exterior no participa en el funcionament. És possible canviar la velocitat del ventilador des del comandament a distància.
- Mode automàtic. Es fa una comparació entre els valors de la temperatura real a l'habitació tripulada i la configurada. Comparant aquests valors, el condicionador d'aire determina de manera independent les seves accions posteriors: deixar el mode de funcionament existent o canviar a un altre mode ("refrigeració" o "calefacció").
En els sistemes dividits dissenyats només per refredar, es pot triar entre refrigeració i deshumidificació en mode automàtic.
Avui en dia és difícil imaginar la vida sense dispositius tan meravellosos, intel·ligents i molt necessaris com els aparells d’aire condicionat. Cada any les seves característiques tècniques milloren, la seva funcionalitat augmenta i el cost es fa cada vegada més assequible.
Què és un kit d’hivern i per a què serveix
El kit d'hivern és un conjunt de dispositius especials que garanteixen el funcionament segur de l'aire condicionat a temperatures inferiors a l'interval especificat pel fabricant. Inclou calefacció del carter, calefacció per desguàs, controlador de velocitat del ventilador. Amb l’ajut d’aquests dispositius, s’evita la formació de gel del sistema de drenatge, la formació de gel al cos, l’espessiment de l’oli i el refredament del freó.
Foto: kit d'hivern per a l'aire condicionat Dantex
Però quan s’utilitza un kit d’hivern, és molt important no oblidar que els aparells d’aire condicionat equipats amb ell només poden funcionar per refredar-se. En aquest cas, la calefacció només és possible dins del rang de temperatura indicat a les especificacions tècniques del dispositiu.
Eficiència de calefacció dividida
Respondent a la pregunta de si és possible i de quina manera racional escalfar una casa amb aire condicionat, val la pena comparar-la amb altres tipus d’equips climàtics. Els models elèctrics (radiadors d’oli, canons, panells infrarojos) converteixen l’energia de la xarxa en calor en una proporció 1: 1. Els sistemes dividits utilitzen un recurs natural gratuït de la zona circumdant. Al mateix temps, només necessiten electricitat per garantir el funcionament del compressor, el ventilador i altres mecanismes en moviment. Com a resultat, a partir d’1 kW d’energia consumida, poden produir 3-7 kW de calor, que és moltes vegades més eficient que els equips tradicionals.
Si parlem de calderes de gas, segons les observacions d’especialistes, encara resulten més rendibles en funcionament, ja que el preu d’aquest combustible és inferior al de l’electricitat. Però no oblideu que aquestes unitats són més cares que els aparells d’aire condicionat.
Quins sistemes poden funcionar en mode calefacció a l'hivern
Hi ha equips al mercat modern que es poden encendre amb seguretat a l’hivern en mode calefacció, fins i tot quan la temperatura baixa a -15 ° C ... -30 ° C. Es tracta de sistemes dividits de tipus inversor. Es distingeixen dels condicionadors d’aire estàndard per la presència d’un compressor inversor, que proporciona control de capacitat. L’ús d’un compressor inversor amb injecció de vapor de refrigerant EVI i un receptor permet un funcionament estable a temperatures ambientals molt baixes; alguns models estan dissenyats per funcionar a -30 ° C.
Equips de bomba de calor
Aquesta instal·lació és un tipus d’aire condicionat per a la calefacció. El seu element principal és una bomba de calor.La característica principal d'aquesta unitat és l'operació per escalfar a baixes temperatures (fins a menys 25 graus). Tot i que l’eficiència de les bombes de calor disminueix notablement fins i tot quan la temperatura de l’aire baixa a 15 graus. L’únic inconvenient dels sistemes aire-aire és la seva dependència de les condicions meteorològiques i l’eficiència reduïda en condicions adverses.
Les bombes de calor aigua-a-aigua són més fiables, però el seu cost és molt més elevat.
Preparació de l’aire condicionat per a l’hivern
Com a part de la preparació del dispositiu per a la temporada d’hivern, s’han de prendre diverses mesures preventives.
Cal assecar la unitat interior de la condensació acumulada. Per fer-ho, primer s’ha d’engegar el climatitzador durant un temps per refredar-lo i després començar-lo a escalfar durant el mateix període. Netejar els filtres incorporats de la serra i la brutícia acumulades. Si les condicions ho permeten, instal·leu una coberta protectora a la unitat exterior.
Si hi ha un aparell d’aire condicionat domèstic estàndard a la sala, és millor limitar-lo a engegar-lo en mode calefacció només durant la temporada baixa, fins que la temperatura baixi dels valors límit establerts pel fabricant.
