Récemment, de plus en plus souvent, en ce qui concerne les climatiseurs muraux domestiques, la question se pose de savoir s'ils peuvent être utilisés en hiver et dans quelle mesure la fonction de chauffage est efficace à cette période de l'année. Dans les pays européens, les climatiseurs ont longtemps été utilisés non seulement comme refroidissement de l'air en été, mais également comme appareil de chauffage à part entière et économique pour les locaux d'habitation pendant la saison froide. Pourquoi? Mais parce que le coût des ressources énergétiques, dans ce cas nous parlons d'énergie électrique, augmente chaque année et devient un élément de coût assez tangible. On sait que les climatiseurs sont plusieurs fois plus efficaces que les systèmes de chauffage électriques, c'est pourquoi ils ont commencé à être utilisés comme chauffage.
Le principe de fonctionnement des systèmes split modernes
Tous les appareils climatiques fonctionnent selon le même principe, basé sur la propriété des liquides de dégager de la chaleur lors de la condensation et de l'absorber lors de l'évaporation. Au départ, tous les systèmes fabriqués ne fonctionnaient que pour le refroidissement, mais aujourd'hui la plupart d'entre eux sont également équipés d'une fonction de chauffage.
Sur la photo: le principe du climatiseur
Le fonctionnement du climatiseur est basé sur le fonctionnement d'un système fermé: le compresseur, le condenseur et l'évaporateur sont interconnectés par des tubes en cuivre qui forment un circuit frigorifique. Le fluide frigorigène se déplace continuellement le long de ce circuit, passant d'un état gazeux à un liquide et vice versa. Lorsque l'équipement fonctionne pour le refroidissement, le fréon entre d'abord dans le condenseur, puis dans l'évaporateur, où il est à nouveau converti en gaz et absorbe la chaleur de l'air de la pièce, après quoi il est envoyé à l'unité externe, d'où il transfère l'énergie à l'environnement. Lorsque vous travaillez pour le chauffage, grâce à une vanne spéciale, le processus se déroule dans l'ordre inverse - de l'évaporateur au condenseur avec la transition du gaz à l'état liquide.
Types d'équipement
Pour comprendre comment le chauffage est possible avec le climatiseur sélectionné d'un modèle particulier, il est important de comprendre leurs principaux types.
Onduleur
Ces dispositifs se distinguent par le fonctionnement continu des mécanismes internes. Contrairement aux modèles conventionnels qui chauffent ou refroidissent l'air à un niveau prédéterminé et s'éteignent, ceux-ci amènent d'abord le microclimat à l'état souhaité, puis passent au mode de vitesse minimale. Cela vous permet de maintenir constamment la température requise sans fluctuations.
Il est tout à fait rentable d'utiliser un climatiseur inverter pour chauffer un appartement ou une maison. Son fonctionnement est économique, car 90% du temps il fonctionne en mode de consommation d'énergie minimale. De plus, le nombre de démarrages du compresseur est considérablement réduit, ce qui étend sa ressource et réduit la charge sur le réseau électrique. De plus, un travail constant à basse vitesse ne permet pas aux mécanismes externes de geler en cas de gel.
Canal
Il s'agit d'un équipement avec une méthode d'installation cachée, où seuls les diffuseurs et les grilles restent en vue. Le mouvement des flux est effectué à travers le réseau de conduits à partir de l'unité intérieure principale, qui est connectée aux tuyaux de cuivre extérieurs. Les appareils sont idéaux pour travailler dans de grandes pièces, car ils se distinguent par une puissance et une productivité importantes. Un climatiseur gainable peut également être utilisé pour chauffer une maison, dans ce cas, il peut être utilisé seul pour plusieurs pièces ou même des étages.L'un de ses avantages les plus importants est la capacité de répartir uniformément la chaleur dans l'espace grâce à un réseau de conduits d'air bien conçu.
Parmi les inconvénients de l'équipement, on distingue la complexité de l'installation, qu'il vaut mieux confier à des spécialistes compétents, la nécessité de placer des communications sous la doublure du plafond, pour laquelle vous devrez baisser un peu son niveau.
Fonctionnement du climatiseur en hiver en mode chauffage
Passons maintenant à l'essentiel et découvrons s'il est possible de faire fonctionner un système split pour chauffer la pièce lorsqu'il y a un «moins» important à l'extérieur.
À quelles températures extérieures est-il possible de travailler en mode chauffage
La plupart des climatiseurs modernes ne peuvent fonctionner pour le chauffage que si la température à l'extérieur de la fenêtre n'est pas inférieure à -7 ° C ... -15 ° C. Des informations plus précises sur le seuil de température inférieur peuvent être trouvées dans les instructions de l'appareil. Si vous utilisez l'appareil avec des lectures de thermomètre inférieures, la puissance de chauffage sera moindre. De plus, il y aura un risque de givrage du système de drainage et du condenseur, ce qui entraînera inévitablement une panne de l'ensemble du système split.
Sur la photo: le principe de fonctionnement des systèmes split modernes
Mais selon le fluide frigorigène et le type de compresseur, certains climatiseurs peuvent fonctionner en mode chauffage et à des températures plus basses, par exemple, -15 ° C ... - 30 ° C. Nous parlons de modèles avancés de systèmes split inverter.
Pour quelles raisons le climatiseur ne fonctionne pas pour le chauffage
Si l'appareil offre la possibilité de travailler pour chauffer la pièce, mais qu'il ne s'allume pas dans ce mode, il est possible que le compresseur, le système de drainage ou la vanne qui commute le circuit de réfrigération en chauffage soit en panne. Il existe également une possibilité de fuite de réfrigérant au niveau des joints des tuyaux. Dans ce cas, il vaut la peine d'appeler un réparateur pour l'équipement CVC.
Une autre raison populaire est que la température à l'extérieur de la fenêtre est inférieure au minimum acceptable, de sorte que le climatiseur ne peut que légèrement augmenter le niveau de chaleur dans la pièce.
Si l'appareil fonctionne correctement, mais que l'air de la pièce ne chauffe pas, il peut être intéressant d'attendre un peu - parfois, le système a besoin de plus de temps pour que l'unité intérieure se réchauffe. En hiver, c'est tout à fait normal.
L'affichage de l'unité intérieure, qui affiche les codes d'erreur dans le fonctionnement du système split, peut également aider à comprendre les causes du dysfonctionnement.
Si vous ne pouvez pas installer et résoudre le problème vous-même, il est préférable de contacter un centre de service spécialisé.
Restrictions sur le chauffage de la maison avec climatisation
Une limitation significative pour l'utilisation du climatiseur comme dispositif de chauffage est la valeur limite de la température extérieure négative pour son fonctionnement normal pour le chauffage (cette caractéristique est nécessairement indiquée dans les données du passeport). Ce paramètre indique qu'à des températures inférieures à un certain niveau, le fonctionnement stable de l'équipement n'est pas du tout garanti.
La deuxième nuance non moins importante est la baisse des performances de l'équipement lorsque la température extérieure baisse. Le fait est que les performances thermiques et l'efficacité énergétique en termes de chaleur (coefficient COP - le rapport de la chaleur dégagée à l'électricité consommée) sont normalisées à une certaine température extérieure (généralement + 7 ° C), et lorsqu'elle diminue, ces indicateurs s'aggravent.
Ainsi, par exemple, un système fractionné à onduleur conventionnel, ayant un facteur d'efficacité énergétique de 4, produit 4 kW de chaleur pour 1 kW d'électricité consommée à + 7 ° С, mais déjà à -10 ° С son efficacité énergétique diminuera à 1,5 -2, et à -15 ° C, elle ne sera généralement que d'environ 1.
Aujourd'hui, seules les pompes à chaleur air-air, spécialement conçues pour le chauffage à basse température, ont un coefficient d'efficacité énergétique qui ne descend pas en dessous de 2 même à -25 ° C en dehors de la fenêtre.
Fonctionnement du climatiseur en hiver en mode refroidissement
Le refroidissement de la pièce à l'aide d'un système split n'est autorisé que si la température extérieure n'est pas inférieure à + 16 ° C ou correspond à d'autres valeurs autorisées spécifiées dans le manuel d'utilisation de l'équipement. Dans tous les autres cas, il est interdit d'allumer le climatiseur pour abaisser la température de la pièce et risque de provoquer la formation de glace et une fuite d'eau de l'unité intérieure.
Sur la photo: formation de glace et fuite d'eau de l'unité intérieure.
S'il est nécessaire de maintenir une température basse même en hiver, il est préférable d'installer un système spécial capable de fonctionner à des valeurs de température plus élevées.
Une autre option consiste à modifier le climatiseur avec un kit d'hiver spécial, qui offrira de grandes opportunités pour faire fonctionner l'appareil par temps froid.
Le principe de fonctionnement du climatiseur dans la pièce
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Compte tenu du principe de fonctionnement d'un climatiseur dans une pièce, nous pouvons affirmer en toute sécurité qu'il est similaire au fonctionnement d'un réfrigérateur, qui utilise des propriétés physiques du gaz liquéfié telles que l'absorption de chaleur au moment de l'évaporation et sa libération. pendant la condensation. Le fonctionnement du dispositif de climatisation est basé sur un changement de l'état global du fluide frigorigène. Son rôle est généralement joué par l'hydrofluorocarbure HCFC avec un point d'ébullition de 40,8 ° C, à une pression de 760 mm Hg. De l'art.
Comment fonctionne le système fractionné le plus simple?
Pour mieux comprendre le principe de fonctionnement d'un tel appareil, considérons un système split, conçu uniquement pour le refroidissement par air. Il se compose d'une unité extérieure et intérieure. L'extérieur est situé dans la rue, il est équipé d'un compresseur qui fait circuler le fluide frigorigène. Le processus est le suivant: le réfrigérant entrant dans le circuit de l'unité intérieure a une basse pression, car lorsqu'il passe de l'unité extérieure, il passe par un processus d'étranglement (c'est-à-dire une réduction de pression).
La température du réfrigérant atteint des valeurs de 5 à 10 ° C, il commence à bouillir, se transforme en état vaporeux. La quantité d'énergie thermique requise est prélevée de l'air qui passe de la pièce à l'échangeur de chaleur installé dans l'unité intérieure. Ensuite, le ventilateur se met en marche, redirigeant l'air refroidi dans la pièce.
Le réfrigérant, qui est à l'état de vapeur à ce moment, entre dans l'unité extérieure et est fortement comprimé à l'aide du compresseur. La pression commence à monter, la température monte, atteignant 50-60 ° C. Ensuite, la vapeur se refroidit et lorsqu'elle entre dans un nouvel état d'agrégation (liquide), elle libère de la chaleur, fournie à l'échangeur de chaleur, et l'air commence à se réchauffer.
Après avoir quitté l'échangeur de chaleur, le réfrigérant passe à nouveau à travers le tube capillaire, il étrangle, la température redescend à une valeur de 5-10 ° C. Le liquide bout à nouveau, absorbant l'énergie thermique de l'air provenant de la pièce.
Sur le fonctionnement d'un système de climatisation plus complexe
Le fonctionnement d'un système split, capable non seulement de refroidir, mais également de chauffer la pièce, est plus complexe, bien qu'il soit basé sur les mêmes principes. Lorsque le mode de fonctionnement passe de «refroidissement» à «chauffage», les unités extérieure et intérieure sont également permutées. Afin de pouvoir changer la direction du fluide frigorigène dans le circuit, une vanne spéciale à 4 voies est activée.
Lors du fonctionnement en mode refroidissement, le gaz liquéfié, qui a des valeurs élevées de température et de pression, dirigé par la vanne, entre dans l'unité extérieure vers l'échangeur de chaleur.Lors du passage en mode chauffage, la même vanne dirige le gaz vers l'unité intérieure, tombant sur son échangeur de chaleur.
Lorsque le mode «chauffage» est activé, la direction du mouvement du gaz est modifiée par la vanne et le compresseur est connecté pour fonctionner. Il aspire le gaz de l'unité extérieure, puis commence à le pomper dans l'unité intérieure. Une fois dans l'échangeur de chaleur, le gaz se condense, dégage de l'énergie thermique et chauffe la pièce. Le condensat étranglé dans le tube capillaire, entrant dans l'unité extérieure, effectue à nouveau une transition vers un état gazeux, puis est aspiré par le compresseur.
Ce cycle, qui se répète constamment, élève la température ambiante aux valeurs requises. La configuration du contour du système split, qui comprend plusieurs unités intérieures, est beaucoup plus compliquée. Deux compresseurs y fonctionnent à la fois, faisant circuler du gaz dans les blocs internes. Dans ce cas, le compresseur de l'unité extérieure est commun.
Pompe à chaleur
Le mode de chauffage prévoit l'apport de chaleur de l'air extérieur, et le pompage dans la pièce, cette méthode est devenue connue sous le nom de «pompe à chaleur». Une baisse de la température extérieure rend difficile l'absorption de la chaleur et la capacité de chauffage et la vitesse de chauffage sont réduites. Pour cette raison, l'utilisation du chauffage n'est pas recommandée lorsque la température devient inférieure à -5 ° C. Dans ces conditions, la consommation d'énergie augmente, l'efficacité du refroidissement diminue et le compresseur s'use plus rapidement.
Comment l'efficacité d'un climatiseur est calculée
On considère à tort que, lors du fonctionnement en mode chauffage (pompe à chaleur), le rendement peut être supérieur à 100%. Dans ce cas, il vaut mieux parler de l'efficacité du climatiseur et non de son efficacité.
Pour mieux comprendre ce problème, il est proposé de considérer un tel exemple. Il existe deux fluides: «chaud» avec température T1 et «froid» avec température Tₒ, (T1 ≥ Tₒ). Pendant le cycle de conversion de la chaleur avec une température plus élevée (Q1) en travail (L), une partie de la chaleur ira certainement à un niveau inférieur, où la température est Тₒ. Ainsi, l'énergie thermique Q1 de l'appareil de chauffage ayant la température T1 en est prélevée, et l'énergie thermique Qₒ est transférée au réfrigérateur à la température Tₒ. Conformément à la loi de conservation de l'énergie, Q1 = L + Qₒ, et le rendement du cycle thermique direct est calculé comme suit: k = L / Q1. Le facteur d'efficacité d'un tel cycle peut être calculé par la formule f = Q1 / L. Si nous supposons qu'il n'y a pas de perte d'énergie, alors le facteur d'efficacité sera f = T1 / (T1 - Tₒ).
Il s'avère que plus la différence entre les températures T1 et Tₒ est faible, plus le coefficient d'efficacité est élevé. Comme mentionné ci-dessus, cet exemple prouve qu'une diminution de la température extérieure conduit à une diminution de l'efficacité d'un climatiseur fonctionnant pour le chauffage.
Pourquoi un climatiseur a-t-il besoin d'éléments chauffants?
Comme il y a une diminution significative des performances en mode pompe à chaleur, lorsque la température extérieure baisse, les fabricants de climatiseurs installent des éléments chauffants électriques (RTE) pour un chauffage supplémentaire. Leur puissance varie de 1,5 à 3 kW, et ils s'allument automatiquement, avec une différence de pas plus de 3 degrés entre la température réelle et la température de consigne.
La pratique montre que si les performances sont correctement sélectionnées et que les températures requises sont correctement réglées, l'élément chauffant ne fonctionne que pendant quelques minutes. Si la température de l'air extérieur descend en dessous de -10 ° C et que les performances chutent fortement de 35 à 50%, l'élément chauffant est capable de compenser une telle baisse et d'accélérer le temps de chauffage.
Mode déshumidification
En plus des fonctions utiles telles que le refroidissement et le chauffage de la pièce, les climatiseurs assurent la ventilation et la déshumidification, leur fonctionnement est possible en mode automatique. La déshumidification accompagne généralement le refroidissement par air. Lorsqu'il passe de la pièce à l'évaporateur, il condense l'humidité.Le passage en mode déshumidification accélère considérablement le processus de condensation, tandis que l'humidité de l'air entrant dans la pièce est normalisée et sa température reste inchangée. Cet effet est obtenu par un chauffage supplémentaire de l'air lorsqu'il passe à travers l'évaporateur, puis en le séchant avec un élément chauffant.
Dans quels autres modes le climatiseur fonctionne-t-il?
- Ventilation. Ce mode ne permet pas de refroidir ou de chauffer l'air. Avec lui, le ventilateur fait circuler tout le volume d'air de la pièce. S'il y a des filtres spéciaux, il est nettoyé. L'unité extérieure n'est pas impliquée dans le fonctionnement. Il est possible de modifier la vitesse du ventilateur à partir de la télécommande.
- Mode automatique. Une comparaison est faite entre les valeurs de la température réelle dans la pièce habitée et celle réglée. En comparant ces valeurs, le climatiseur détermine indépendamment ses autres actions: quitter le mode de fonctionnement existant ou passer à un autre mode («refroidissement» ou «chauffage»).
Dans les systèmes split conçus pour le refroidissement uniquement, il y a le choix entre le refroidissement et la déshumidification en mode automatique.
De nos jours, il est difficile d'imaginer la vie sans des appareils aussi merveilleux, intelligents et très nécessaires que les climatiseurs. Chaque année, leurs caractéristiques techniques s'améliorent, leur fonctionnalité augmente et le coût devient de plus en plus abordable.
Qu'est-ce qu'un kit d'hiver et à quoi sert-il
Le kit hiver est un ensemble de dispositifs spéciaux qui garantissent le fonctionnement en toute sécurité du climatiseur à des températures inférieures à la plage spécifiée par le fabricant. Il comprend le chauffage du carter, le chauffage de vidange, le régulateur de vitesse du ventilateur. Avec l'aide de ces dispositifs, le givrage du système de drainage, la formation de glace sur le corps, l'épaississement de l'huile et le refroidissement excessif du fréon sont évités.
Photo: Kit d'hiver pour climatiseur Dantex
Mais lors de l'utilisation d'un kit d'hiver, il est très important de ne pas oublier que les climatiseurs qui en sont équipés ne peuvent fonctionner que pour le refroidissement. Le chauffage dans ce cas n'est possible que dans la plage de température indiquée dans les spécifications techniques de l'appareil.
Efficacité de chauffage partagée
Pour répondre à la question de savoir s'il est possible et comment chauffer rationnellement une maison avec la climatisation, il convient de la comparer avec d'autres types d'équipements climatiques. Les modèles électriques (radiateurs à huile, canons, panneaux infrarouges) convertissent l'énergie du réseau en chaleur dans un rapport 1: 1. Les systèmes split utilisent une ressource naturelle gratuite de la zone environnante. Dans le même temps, ils n'ont besoin d'électricité que pour assurer le fonctionnement du compresseur, du ventilateur et des autres mécanismes de déplacement. En conséquence, à partir de 1 kW d'énergie consommée, ils peuvent produire 3 à 7 kW de chaleur, ce qui est plusieurs fois plus efficace que les équipements traditionnels.
Si nous parlons de chaudières à gaz, alors selon les observations de spécialistes, elles s'avèrent toujours plus rentables en fonctionnement, car le prix de ce combustible est inférieur à celui de l'électricité. Mais n'oubliez pas que ces unités sont plus chères que les climatiseurs.
Quels systèmes peuvent fonctionner en mode chauffage en hiver
Il existe des équipements sur le marché moderne qui peuvent être allumés en toute sécurité en hiver en mode chauffage - même lorsque la température chute à -15 ° C ... -30 ° C. Ce sont des systèmes divisés de type onduleur. Ils se distinguent des climatiseurs standard par la présence d'un compresseur inverseur, qui assure le contrôle de la capacité. L'utilisation d'un compresseur inverter avec injection de vapeur de réfrigérant EVI et d'un récepteur permet un fonctionnement stable à des températures ambiantes très basses - certains modèles sont conçus pour fonctionner à -30 ° C.
Équipement de pompe à chaleur
Une telle installation est une sorte de climatiseur pour le chauffage. Son élément principal est une pompe à chaleur.La caractéristique principale de cet appareil est son fonctionnement pour le chauffage à basse température (jusqu'à moins 25 degrés). Bien que l'efficacité des pompes à chaleur diminue considérablement même lorsque la température de l'air chute à 15 degrés. Le seul inconvénient des systèmes air-air est leur dépendance aux conditions météorologiques et leur efficacité réduite dans des conditions défavorables.
Les pompes à chaleur eau-eau sont plus fiables, mais leur coût est beaucoup plus élevé.
Préparer le climatiseur pour l'hiver
Dans le cadre de la préparation de l'appareil pour la saison hivernale, un certain nombre de mesures préventives doivent être prises.
Il est nécessaire de sécher l'unité intérieure de la condensation accumulée. Pour ce faire, le climatiseur doit d'abord être mis en marche pendant un certain temps pour le refroidissement, puis mis en marche pour le chauffage pendant la même période. Nettoyez les filtres intégrés de la scie et de la saleté accumulées. Si les conditions le permettent, installez un couvercle de protection sur l'unité extérieure.
S'il y a un climatiseur domestique standard dans la pièce, il est préférable de le limiter à l'allumer en mode chauffage uniquement pendant la basse saison - jusqu'à ce que la température descende en dessous des valeurs limites fixées par le fabricant.
