In jüngster Zeit stellt sich bei wandmontierten Haushaltsklimageräten immer häufiger die Frage, ob sie im Winter eingesetzt werden können und wie effektiv die Heizfunktion zu dieser Jahreszeit ist. In europäischen Ländern werden Klimaanlagen seit langem nicht nur als Luftkühlung im Sommer, sondern auch als vollwertiges und wirtschaftliches Heizgerät für Wohnräume in der kalten Jahreszeit eingesetzt. Warum? Aber weil die Kosten für Energieressourcen, in diesem Fall von elektrischer Energie, jedes Jahr steigen und zu einem ziemlich greifbaren Kostenelement werden. Es ist bekannt, dass Klimaanlagen um ein Vielfaches effizienter sind als elektrische Heizsysteme, weshalb sie als Heizgeräte eingesetzt wurden.
Das Funktionsprinzip moderner Split-Systeme
Alle Klimageräte arbeiten nach dem gleichen Prinzip, basierend auf der Eigenschaft von Flüssigkeiten, Wärme während der Kondensation freizusetzen und während der Verdunstung zu absorbieren. Anfangs arbeiteten alle hergestellten Systeme nur zur Kühlung, heute sind die meisten jedoch auch mit einer Heizfunktion ausgestattet.
Auf dem Foto: Das Prinzip der Klimaanlage
Der Betrieb der Klimaanlage basiert auf der Funktion eines geschlossenen Systems: Kompressor, Kondensator und Verdampfer sind durch Kupferrohre miteinander verbunden, die einen Kühlkreislauf bilden. Das Kältemittel bewegt sich kontinuierlich entlang dieses Kreislaufs und wandelt sich von einem gasförmigen Zustand in eine Flüssigkeit und umgekehrt um. Wenn das Gerät zur Kühlung betrieben wird, tritt Freon zuerst in den Kondensator und dann in den Verdampfer ein, wo es wieder in Gas umgewandelt wird und Wärme aus der Luft im Raum aufnimmt, von wo aus es zur externen Einheit geleitet wird es überträgt Energie an die Umwelt. Bei Heizarbeiten erfolgt der Vorgang dank eines speziellen Ventils in umgekehrter Reihenfolge - vom Verdampfer zum Kondensator mit dem Übergang des Gases in den flüssigen Zustand.
Gerätetypen
Um zu verstehen, wie eine Erwärmung mit der ausgewählten Klimaanlage eines bestimmten Modells möglich ist, ist es wichtig, deren Haupttypen zu verstehen.
Wandler
Solche Geräte zeichnen sich durch das kontinuierliche Funktionieren interner Mechanismen aus. Im Gegensatz zu herkömmlichen Modellen, die die Luft auf ein vorbestimmtes Niveau erwärmen oder abkühlen und ausschalten, bringen diese zuerst das Mikroklima in den gewünschten Zustand und wechseln dann in den Modus für minimale Geschwindigkeit. Auf diese Weise können Sie die erforderliche Temperatur ohne Schwankungen konstant halten.
Es ist sehr rentabel, eine Wechselrichter-Klimaanlage zum Heizen einer Wohnung oder eines Hauses zu verwenden. Sein Betrieb ist wirtschaftlich, da er in 90% der Fälle mit minimalem Energieverbrauch arbeitet. Darüber hinaus wird die Anzahl der Kompressorstarts erheblich reduziert, was die Ressourcen erweitert und die Belastung des Stromnetzes verringert. Durch ständiges Arbeiten bei niedrigen Geschwindigkeiten können die externen Mechanismen bei Frost nicht einfrieren.
Leitung
Dies ist ein Gerät mit versteckter Installationsmethode, bei dem nur Diffusoren und Gitter in Sicht bleiben. Die Bewegung der Strömungen erfolgt durch das Kanalnetz von der Hauptinneneinheit, die mit den äußeren Kupferrohren verbunden ist. Die Geräte eignen sich ideal für Arbeiten in großen Räumen, da sie sich durch hohe Leistung und Produktivität auszeichnen. Eine Kanalklimaanlage kann auch zum Heizen eines Hauses verwendet werden. In diesem Fall kann sie allein für mehrere Räume oder sogar Etagen verwendet werden.Einer der wichtigsten Vorteile ist die Fähigkeit, die Wärme aufgrund eines gut konzipierten Luftkanalnetzes gleichmäßig im Raum zu verteilen.
Unter den Nachteilen der Ausrüstung wird die Komplexität der Installation unterschieden, die besser kompetenten Fachleuten anvertraut werden kann, die Notwendigkeit, die Kommunikation unter der Decke zu platzieren, für die Sie das Niveau etwas senken müssen.
Betrieb der Klimaanlage im Winter im Heizmodus
Kommen wir nun zur Hauptsache und finden heraus, ob es möglich ist, ein Split-System zu betreiben, um einen Raum zu heizen, wenn es draußen ein signifikantes "Minus" gibt.
Bei welchen Außentemperaturen kann im Heizmodus gearbeitet werden
Die meisten modernen Klimaanlagen können nur dann zum Heizen verwendet werden, wenn die Temperatur außerhalb des Fensters nicht unter -7 ° C ... -15 ° C liegt. Genauere Informationen zur unteren Temperaturschwelle finden Sie in den Anweisungen für das Gerät. Wenn Sie das Gerät bei niedrigeren Thermometerwerten verwenden, ist die Heizleistung geringer. Darüber hinaus besteht die Gefahr der Vereisung des Entwässerungssystems und des Kondensators, was zwangsläufig zu einem Ausfall des gesamten Split-Systems führt.
Auf dem Foto: Das Funktionsprinzip moderner Split-Systeme
Abhängig vom Kältemittel und der Art des Kompressors können einige Klimaanlagen jedoch im Heizmodus und bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden, z. B. -15 ° C ... - 30 ° C. Wir sprechen über fortschrittliche Modelle von Inverter-Split-Systemen.
Aus welchen Gründen funktioniert die Klimaanlage nicht zum Heizen
Wenn das Gerät die Möglichkeit bietet, den Raum zu heizen, sich jedoch in diesem Modus nicht einschalten lässt, ist möglicherweise der Kompressor, das Abflusssystem oder das Ventil, das den Kühlkreislauf auf Heizung umschaltet, ausgefallen. Es besteht auch die Möglichkeit eines Kältemittellecks an den Rohrverbindungen. In diesem Fall lohnt es sich, einen Mechaniker für HLK-Geräte anzurufen.
Ein weiterer beliebter Grund ist, dass die Temperatur außerhalb des Fensters unter dem akzeptablen Minimum liegt, sodass die Klimaanlage die Wärme im Raum nur geringfügig erhöhen kann.
Wenn das Gerät einwandfrei funktioniert, sich die Luft im Raum jedoch nicht erwärmt, kann es sich lohnen, ein wenig zu warten. Manchmal benötigt das System zusätzliche Zeit, damit sich das Innengerät aufwärmt. Im Winter ist das ganz normal.
Die Anzeige des Innengeräts, die Fehlercodes beim Betrieb des Split-Systems anzeigt, kann auch dazu beitragen, die Ursachen der Fehlfunktion zu verstehen.
Wenn Sie das Problem nicht selbst installieren und beheben können, wenden Sie sich an ein spezialisiertes Servicecenter.
Einschränkungen bei der Beheizung des Hauses mit Klimaanlage
Eine wesentliche Einschränkung für die Verwendung der Klimaanlage als Heizgerät ist der Grenzwert der negativen Außentemperatur für ihren normalen Heizbetrieb (diese Eigenschaft ist notwendigerweise in den Passdaten angegeben). Dieser Parameter zeigt an, dass bei Temperaturen unter einem bestimmten Niveau ein stabiler Betrieb des Geräts überhaupt nicht garantiert ist.
Die zweite nicht weniger wichtige Nuance ist der Rückgang der Geräteleistung, wenn die Außentemperatur sinkt. Tatsache ist, dass die Wärmeleistung und die Energieeffizienz in Bezug auf Wärme (COP-Koeffizient - das Verhältnis von freigesetzter Wärme zu verbrauchtem Strom) bei einer bestimmten Außentemperatur (normalerweise + 7 ° C) normalisiert werden und sich diese Indikatoren verschlechtern, wenn sie abnimmt.
So erzeugt beispielsweise ein herkömmliches Wechselrichtersplit-System mit einem Energieeffizienzfaktor von 4 4 kW Wärme pro 1 kW verbrauchten Strom bei + 7 ° C, aber bereits bei -10 ° C sinkt seine Energieeffizienz auf 1,5 -2 und bei -15 ° C liegt sie im Allgemeinen nur bei 1.
Heutzutage haben nur Luft-Luft-Wärmepumpen, die speziell für das Heizen bei niedrigen Temperaturen entwickelt wurden, einen Energieeffizienzkoeffizienten, der auch bei -25 ° C außerhalb des Fensters nicht unter 2 fällt.
Betrieb der Klimaanlage im Winter im Kühlmodus
Eine Raumkühlung mit einem Split-System ist nur zulässig, wenn die Außentemperatur nicht unter + 16 ° C liegt oder andere in der Betriebsanleitung des Geräts angegebene zulässige Werte erfüllt. In allen anderen Fällen ist das Einschalten der Klimaanlage zur Senkung der Raumtemperatur verboten und droht mit Eisbildung und Wasserleckage aus dem Innengerät.
Auf dem Foto: Eisbildung und Wasseraustritt aus dem Innengerät.
Wenn auch im Winter eine niedrige Temperatur aufrechterhalten werden muss, ist es besser, ein spezielles System zu installieren, das bei größeren Temperaturwerten betrieben werden kann.
Eine weitere Option besteht darin, die Klimaanlage mit einem speziellen Winter-Kit zu modifizieren, das hervorragende Möglichkeiten für den Betrieb des Geräts bei kaltem Wetter bietet.
Das Funktionsprinzip der Klimaanlage im Raum
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In Anbetracht des Funktionsprinzips einer Klimaanlage in einem Raum können wir mit Sicherheit sagen, dass es dem Betrieb eines Kühlschranks ähnelt, der solche physikalischen Eigenschaften von Flüssiggas wie die Absorption von Wärme zum Zeitpunkt der Verdunstung und deren Freisetzung nutzt während der Kondensation. Der Betrieb der Klimaanlage basiert auf einer Änderung des Aggregatzustands des Kältemittels. Seine Rolle spielt üblicherweise der Fluorkohlenwasserstoff-H-FCKW mit einem Siedepunkt von 40,8 ° C bei einem Druck von 760 mm Hg. Kunst.
Wie funktioniert das einfachste Split-System?
Um das Funktionsprinzip eines solchen Geräts besser zu verstehen, sollten Sie ein Split-System in Betracht ziehen, das nur für die Luftkühlung ausgelegt ist. Es besteht aus einem Außen- und einem Innengerät. Der Außenbereich befindet sich auf der Straße und ist mit einem Kompressor ausgestattet, der das Kältemittel zirkuliert. Der Prozess ist wie folgt: Das Kältemittel, das in den Kreislauf der Inneneinheit eintritt, hat einen niedrigen Druck, da es, wenn es von der Außeneinheit austritt, einen Drosselprozess durchläuft (d. H. Druckreduzierung).
Die Temperatur des Kältemittels erreicht Werte von 5 bis 10 ° C, es beginnt zu kochen, geht in einen dampfförmigen Zustand über. Die erforderliche Menge an Wärmeenergie wird aus der Luft entnommen, die aus dem Raum in den im Innengerät installierten Wärmetauscher gelangt. Dann schaltet sich der Ventilator ein und leitet die gekühlte Luft zurück in den Raum.
Das zu diesem Zeitpunkt im Dampfzustand befindliche Kältemittel tritt in das Außengerät ein und wird mit Hilfe des Kompressors stark komprimiert. Der Druck beginnt zu steigen, die Temperatur steigt und erreicht 50-60 ° C. Dann kühlt der Dampf ab und wenn er in einen neuen Aggregatzustand (Flüssigkeit) übergeht, gibt er Wärme ab, die dem Wärmetauscher zugeführt wird, und die Luft beginnt sich zu erwärmen.
Nach dem Verlassen des Wärmetauschers passiert das Kältemittel erneut das Kapillarrohr, es drosselt, die Temperatur fällt wieder auf einen Wert von 5-10 ° C. Die Flüssigkeit kocht wieder und absorbiert Wärmeenergie aus der Luft, die aus dem Raum kommt.
Über den Betrieb einer komplexeren Klimaanlage
Der Betrieb eines Split-Systems, das den Raum nicht nur kühlen, sondern auch heizen kann, ist komplexer, obwohl es auf denselben Prinzipien basiert. Wenn die Betriebsart von "Kühlen" auf "Heizen" wechselt, werden auch die Außen- und Innengeräte ausgetauscht. Um die Richtung des Kältemittels im Kreislauf ändern zu können, wird ein spezielles 4-Wege-Ventil aktiviert.
Im Kühlmodus wird das Flüssiggas mit hohen Temperatur- und Druckwerten vom Ventil geleitet und gelangt in das Außengerät zum Wärmetauscher.Beim Umschalten in den Heizmodus leitet dasselbe Ventil das Gas zum Innengerät und fällt auf dessen Wärmetauscher.
Wenn der "Heiz" -Modus eingeschaltet ist, wird die Richtung der Gasbewegung durch das Ventil geändert und der Kompressor wird an die Arbeit angeschlossen. Es saugt Gas aus dem Außengerät an und beginnt dann, es in das Innengerät zu pumpen. Im Wärmetauscher kondensiert das Gas, gibt Wärmeenergie ab und heizt den Raum. Das im Kapillarrohr gedrosselte Kondensat gelangt in das Außengerät, geht wieder in einen gasförmigen Zustand über und wird dann vom Kompressor angesaugt.
Dieser Zyklus, der sich ständig wiederholt, erhöht die Raumtemperatur auf die gewünschten Werte. Die Konfiguration der Kontur des Split-Systems, das mehrere Innengeräte umfasst, ist viel komplizierter. Darin arbeiten zwei Kompressoren gleichzeitig und zirkulieren Gas in den internen Blöcken. In diesem Fall ist der Kompressor des Außengeräts üblich.
Wärmepumpe
Der Heizmodus sorgt für die Aufnahme von Wärme aus der Außenluft und das Pumpen in den Raum. Diese Methode wurde als "Wärmepumpe" bekannt. Ein Abfall der Außentemperatur erschwert die Wärmeaufnahme und verringert die Heizleistung und die Heizgeschwindigkeit. Aus diesem Grund wird die Verwendung von Heizung nicht empfohlen, wenn die Temperatur unter -5 ° C fällt. Unter diesen Bedingungen steigt der Energieverbrauch, die Kühleffizienz nimmt ab und der Kompressor nutzt sich schneller ab.
Wie der Wirkungsgrad einer Klimaanlage berechnet wird
Es wird als Missverständnis angesehen, dass beim Betrieb im Heizmodus (Wärmepumpe) der Wirkungsgrad höher als 100% sein kann. In diesem Fall ist es besser, über die Effizienz der Klimaanlage und nicht über deren Effizienz zu sprechen.
Um dieses Problem besser zu verstehen, wird vorgeschlagen, ein solches Beispiel zu betrachten. Es gibt zwei Medien: "heiß" mit der Temperatur T1 und "kalt" mit der Temperatur Tₒ (T1 ≥ Tₒ). Während des Zyklus der Umwandlung von Wärme mit einer höheren Temperatur (Q1) in Arbeit (L) wird ein Teil der Wärme sicherlich auf ein niedrigeres Niveau gehen, wo die Temperatur Тₒ beträgt. Somit wird die Wärmeenergie Q1 des Heizgeräts mit der Temperatur T1 daraus entnommen und die Wärmeenergie Qₒ mit der Temperatur Tₒ in den Kühlschrank übertragen. In Übereinstimmung mit dem Energieerhaltungsgesetz wird Q1 = L + Qₒ und der Wirkungsgrad des direkten Wärmekraftzyklus wie folgt berechnet: k = L / Q1. Der Wirkungsgrad eines solchen Zyklus kann nach der Formel f = Q1 / L berechnet werden. Wenn wir davon ausgehen, dass kein Energieverlust vorliegt, beträgt der Wirkungsgrad f = T1 / (T1 - Tₒ).
Es stellt sich heraus, dass der Wirkungsgrad umso höher ist, je kleiner die Differenz zwischen den Temperaturen T1 und Tₒ ist. Wie oben erwähnt, beweist dieses Beispiel, dass eine Abnahme der Außentemperatur zu einer Abnahme des Wirkungsgrades einer zum Heizen laufenden Klimaanlage führt.
Warum braucht eine Klimaanlage Heizelemente?
Da die Leistung im Wärmepumpenmodus bei sinkender Außentemperatur erheblich abnimmt, installieren die Hersteller von Klimaanlagen elektrische Heizelemente (TENs) für zusätzliche Heizung. Ihre Leistung reicht von 1,5 bis 3 kW und sie schalten sich automatisch ein, mit einer Differenz von nicht mehr als 3 Grad zwischen der tatsächlichen und der eingestellten Temperatur.
Die Praxis zeigt, dass das Heizelement nur wenige Minuten arbeitet, wenn die Leistung richtig ausgewählt und die erforderlichen Temperaturen angemessen eingestellt sind. Wenn die Außenlufttemperatur unter -10 ° C fällt und die Leistung stark um 35-50% abfällt, kann das Heizelement einen solchen Abfall ausgleichen und die Heizzeit beschleunigen.
Entfeuchtungsmodus
Neben nützlichen Funktionen wie Raumkühlung und -heizung führen Klimaanlagen eine Belüftung und Entfeuchtung durch, deren Betrieb im automatischen Modus möglich ist. Die Entfeuchtung geht normalerweise mit der Luftkühlung einher. Wenn es aus dem Raum auf den Verdampfer gelangt, kondensiert es Feuchtigkeit.Das Einschalten in den Entfeuchtungsmodus beschleunigt den Kondensationsprozess erheblich, während die Luftfeuchtigkeit in den Raum normalisiert wird und die Temperatur unverändert bleibt. Dieser Effekt wird erreicht, indem die Luft beim Durchströmen des Verdampfers zusätzlich erwärmt und anschließend mit einem Heizelement getrocknet wird.
In welchen anderen Modi arbeitet die Klimaanlage?
- Belüftung. In diesem Modus kann die Luft nicht gekühlt oder erwärmt werden. Damit zirkuliert der Ventilator das gesamte Luftvolumen im Raum. Wenn es spezielle Filter gibt, wird es gereinigt. Das Außengerät ist nicht in Betrieb. Es ist möglich, die Lüftergeschwindigkeit über die Fernbedienung zu ändern.
- Automatikmodus. Es wird ein Vergleich zwischen den Werten der tatsächlichen Temperatur im bemannten Raum und der eingestellten Temperatur durchgeführt. Beim Vergleich dieser Werte bestimmt die Klimaanlage selbständig ihre weiteren Aktionen: Verlassen Sie den vorhandenen Betriebsmodus oder wechseln Sie in einen anderen Modus ("Kühlen" oder "Heizen").
Bei Split-Systemen, die nur für die Kühlung ausgelegt sind, kann im automatischen Modus zwischen Kühlung und Entfeuchtung gewählt werden.
Heutzutage ist es schwer, sich ein Leben ohne so wunderbare, intelligente und sehr notwendige Geräte wie Klimaanlagen vorzustellen. Jedes Jahr verbessern sich ihre technischen Eigenschaften, ihre Funktionalität und die Kosten werden immer erschwinglicher.
Was ist ein Winter-Kit und wofür?
Das Winter-Kit besteht aus einer Reihe spezieller Geräte, die den sicheren Betrieb der Klimaanlage bei Temperaturen unterhalb des vom Hersteller angegebenen Bereichs gewährleisten. Es umfasst Kurbelgehäuseheizung, Ablassheizung und Lüfterdrehzahlregler. Mit Hilfe dieser Geräte werden Vereisung des Entwässerungssystems, Eisbildung am Körper, Ölverdickung und Freon-Überkühlung verhindert.
Auf dem Foto: Winter-Kit für Dantex-Klimaanlage
Bei der Verwendung eines Winterkits ist es jedoch sehr wichtig, nicht zu vergessen, dass damit ausgestattete Klimaanlagen nur zur Kühlung eingesetzt werden können. Eine Erwärmung ist in diesem Fall nur innerhalb des in den technischen Daten des Gerätes angegebenen Temperaturbereichs möglich.
Geteilte Heizleistung
Bei der Beantwortung der Frage, ob es möglich ist und wie rational ein Haus mit Klimaanlage beheizt werden sollte, lohnt es sich, es mit anderen Arten von Klimaanlagen zu vergleichen. Elektrische Modelle (Ölheizkörper, Kanonen, Infrarotplatten) wandeln Netzenergie im Verhältnis 1: 1 in Wärme um. Split-Systeme nutzen eine freie natürliche Ressource aus der Umgebung. Gleichzeitig benötigen sie nur Strom, um den Betrieb des Kompressors, des Lüfters und anderer Bewegungsmechanismen sicherzustellen. Infolgedessen können sie aus 1 kW verbrauchter Energie 3-7 kW Wärme erzeugen, was um ein Vielfaches effizienter ist als herkömmliche Geräte.
Wenn wir über Gaskessel sprechen, dann erweisen sich diese nach den Beobachtungen von Spezialisten immer noch als rentabler im Betrieb, da der Preis für diesen Brennstoff niedriger ist als der für Strom. Vergessen Sie jedoch nicht, dass diese Geräte teurer sind als Klimaanlagen.
Welche Systeme können im Winter im Heizmodus arbeiten?
Auf dem modernen Markt gibt es Geräte, die im Winter im Heizmodus sicher eingeschaltet werden können - auch wenn die Temperatur auf -15 ° C ... -30 ° C fällt. Dies sind Split-Systeme vom Wechselrichtertyp. Sie unterscheiden sich von Standardklimaanlagen durch das Vorhandensein eines Wechselrichterkompressors, der die Leistungsregelung ermöglicht. Die Verwendung eines Wechselrichterkompressors mit EVI-Kältemitteldampfeinspritzung und eines Empfängers ermöglicht einen stabilen Betrieb bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen - einige Modelle sind für den Betrieb bei -30 ° C ausgelegt.
Wärmepumpenausrüstung
Eine solche Installation ist eine Art Klimaanlage zum Heizen. Sein Hauptelement ist eine Wärmepumpe.Das Hauptmerkmal dieses Geräts ist der Betrieb zum Heizen bei niedrigen Temperaturen (bis zu minus 25 Grad). Obwohl der Wirkungsgrad von Wärmepumpen auch dann deutlich abnimmt, wenn die Lufttemperatur auf 15 Grad abfällt. Der einzige Nachteil von Luft-Luft-Systemen ist ihre Abhängigkeit von den Wetterbedingungen und die verringerte Effizienz unter widrigen Bedingungen.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind zuverlässiger, aber ihre Kosten sind viel höher.
Klimaanlage für den Winter vorbereiten
Im Rahmen der Vorbereitung des Geräts für die Wintersaison müssen einige vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden.
Es ist notwendig, das Innengerät von dem angesammelten Kondenswasser zu trocknen. Dazu muss die Klimaanlage zum Abkühlen zunächst eine Weile eingeschaltet und dann für den gleichen Zeitraum zum Heizen gestartet werden. Reinigen Sie die eingebauten Filter von angesammelter Säge und Schmutz. Wenn die Bedingungen dies zulassen, bringen Sie eine Schutzabdeckung am Außengerät an.
Befindet sich im Raum eine Standard-Haushaltsklimaanlage, ist es besser, diese nur in der Nebensaison im Heizmodus einzuschalten - bis die Temperatur unter die vom Hersteller festgelegten Grenzwerte fällt.
