W ostatnich latach coraz częściej w przypadku domowych klimatyzatorów ściennych pojawia się pytanie, czy można je stosować zimą i na ile efektywna jest funkcja grzania o tej porze roku. W krajach europejskich klimatyzatory są od dawna używane nie tylko do chłodzenia powietrza latem, ale także jako pełnowartościowe i ekonomiczne urządzenie grzewcze do pomieszczeń mieszkalnych w zimnych porach roku. Dlaczego? Ale ponieważ koszt zasobów energetycznych, w tym przypadku mówimy o energii elektrycznej, rośnie z każdym rokiem i staje się dość namacalną pozycją kosztową. Wiadomo, że klimatyzatory są kilkakrotnie wydajniejsze niż elektryczne systemy grzewcze, dlatego zaczęto je wykorzystywać jako ogrzewanie.
Zasada działania nowoczesnych systemów typu split
Wszystkie urządzenia klimatyczne działają na tej samej zasadzie, w oparciu o właściwość cieczy do uwalniania ciepła podczas kondensacji i pochłaniania go podczas parowania. Początkowo wszystkie produkowane systemy pracowały tylko do chłodzenia, ale dziś większość z nich jest również wyposażona w funkcję grzania.
Na zdjęciu: Zasada działania klimatyzatora
Działanie klimatyzatora opiera się na działaniu układu zamkniętego: sprężarka, skraplacz i parownik są połączone miedzianymi rurkami, które tworzą obwód chłodniczy. Czynnik chłodniczy przemieszcza się w sposób ciągły w tym obwodzie, przechodząc ze stanu gazowego w ciekły i odwrotnie. Gdy urządzenie pracuje w celu chłodzenia, freon wpada najpierw do skraplacza, a następnie do parownika, gdzie jest ponownie zamieniany na gaz i pobiera ciepło z powietrza w pomieszczeniu, po czym jest wysyłany do jednostki zewnętrznej, skąd przekazuje energię do środowiska. Podczas pracy na ogrzewanie dzięki specjalnemu zaworowi proces przebiega w odwrotnej kolejności - od parownika do skraplacza z przejściem gazu w stan ciekły.
Rodzaje sprzętu
Aby zrozumieć, w jaki sposób możliwe jest ogrzewanie za pomocą wybranego klimatyzatora określonego modelu, ważne jest, aby zrozumieć ich główne typy.
Falownik
Takie urządzenia wyróżniają się ciągłym działaniem mechanizmów wewnętrznych. W przeciwieństwie do konwencjonalnych modeli, które podgrzewają lub chłodzą powietrze do określonego poziomu i wyłączają się, te najpierw doprowadzają mikroklimat do pożądanego stanu, a następnie przechodzą do trybu prędkości minimalnej. Pozwala to na stałe utrzymywanie wymaganej temperatury bez wahań.
Stosowanie klimatyzatora z falownikiem do ogrzewania mieszkania lub domu jest dość opłacalne. Jego eksploatacja jest ekonomiczna, gdyż 90% czasu pracuje w trybie minimalnego zużycia energii. Ponadto znacznie zmniejsza się liczba uruchomień sprężarki, co zwiększa jej zasoby i zmniejsza obciążenie sieci energetycznej. Również stała praca przy niskich prędkościach nie pozwala na zamarznięcie zewnętrznych mechanizmów podczas mrozu.
Kanał
To sprzęt z ukrytą metodą montażu, w którym widoczne są tylko dyfuzory i kratki. Ruch przepływów odbywa się poprzez sieć kanałów z głównej jednostki wewnętrznej, która jest podłączona do zewnętrznych rur miedzianych. Urządzenia idealnie nadają się do pracy w dużych pomieszczeniach, ponieważ wyróżniają się dużą mocą i produktywnością. Klimatyzator kanałowy może być również używany do ogrzewania domu, w tym przypadku może być używany samodzielnie do kilku pomieszczeń lub nawet pięter.Jedną z jego najważniejszych zalet jest możliwość równomiernego rozprowadzenia ciepła w przestrzeni dzięki dobrze zaprojektowanej sieci kanałów powietrznych.
Wśród wad sprzętu wyróżnia się złożoność instalacji, którą lepiej powierzyć kompetentnym specjalistom, konieczność umieszczenia komunikacji pod podszewką sufitu, dla której będziesz musiał nieco obniżyć jego poziom.
Praca klimatyzatora zimą w trybie grzania
Przejdźmy teraz do rzeczy głównej i dowiedzmy się, czy możliwe jest uruchomienie systemu dzielonego w celu ogrzania pomieszczenia, gdy na zewnątrz jest znaczny „minus”.
Przy jakich temperaturach zewnętrznych można pracować w trybie grzania
Większość nowoczesnych klimatyzatorów może pracować do ogrzewania tylko wtedy, gdy temperatura za oknem nie jest niższa niż -7 ° C ... -15 ° C. Dokładniejsze informacje na temat dolnego progu temperatury można znaleźć w instrukcji urządzenia. Jeśli używasz urządzenia przy niższych odczytach termometru, moc grzewcza będzie mniejsza. Ponadto wystąpi zagrożenie oblodzeniem systemu odwadniającego i skraplacza, co nieuchronnie doprowadzi do awarii całego rozdzielonego systemu.
Na zdjęciu: Zasada działania nowoczesnych systemów typu split
Ale w zależności od czynnika chłodniczego i rodzaju sprężarki, niektóre klimatyzatory mogą pracować w trybie grzania i przy niższych temperaturach, na przykład -15 ° C ... - 30 ° C. Mowa o zaawansowanych modelach inwerterowych systemów split.
Z jakich powodów klimatyzator nie działa w trybie ogrzewania
Jeżeli urządzenie zapewnia możliwość pracy przy ogrzewaniu pomieszczenia, ale nie włącza się w tym trybie, możliwe jest, że zawiodła sprężarka, układ odwadniający lub zawór przełączający obieg chłodniczy na ogrzewanie. Istnieje również możliwość wycieku czynnika chłodniczego na złączach rur. W takim przypadku warto wezwać mechanika sprzętu HVAC.
Innym popularnym powodem jest to, że temperatura za oknem jest poniżej akceptowalnego minimum, więc klimatyzator może tylko nieznacznie zwiększyć poziom ciepła w pomieszczeniu.
Jeśli urządzenie działa poprawnie, ale powietrze w pomieszczeniu nie nagrzewa się, warto trochę poczekać - czasami system potrzebuje dodatkowego czasu na nagrzanie się jednostki wewnętrznej. Zimą jest to całkiem normalne.
Wyświetlacz jednostki wewnętrznej, który wyświetla kody błędów w działaniu systemu podzielonego, może również pomóc w zrozumieniu przyczyn nieprawidłowego działania.
Jeśli nie możesz samodzielnie zainstalować i rozwiązać problemu, lepiej skontaktować się ze specjalistycznym centrum serwisowym.
Ograniczenia w ogrzewaniu domu klimatyzacją
Istotnym ograniczeniem stosowania klimatyzatora jako urządzenia grzewczego jest wartość graniczna ujemnej temperatury zewnętrznej dla jego normalnej pracy w trybie ogrzewania (ta charakterystyka jest koniecznie wskazana w danych paszportowych). Ten parametr wskazuje, że w temperaturach poniżej określonego poziomu stabilna praca sprzętu nie jest w ogóle gwarantowana.
Drugim nie mniej ważnym niuansem jest spadek wydajności sprzętu, gdy spada temperatura zewnętrzna. Faktem jest, że sprawność cieplna i efektywność energetyczna pod względem ciepła (współczynnik COP - stosunek ciepła uwolnionego do zużytej energii elektrycznej) jest normalizowana przy określonej temperaturze zewnętrznej (zwykle + 7 ° C), a gdy spada, wskaźniki te pogarszają się.
Na przykład konwencjonalny system dzielony falownikiem o współczynniku efektywności energetycznej 4 wytwarza 4 kW ciepła na 1 kW zużytej energii elektrycznej przy + 7 ° С, ale już przy -10 ° С jego efektywność energetyczna spadnie do 1,5 -2, a przy -15 ° C będzie to zwykle tylko około 1.
Obecnie tylko pompy ciepła powietrze-powietrze, specjalnie zaprojektowane do ogrzewania w niskich temperaturach, mają współczynnik efektywności energetycznej, który nie spada poniżej 2 nawet przy -25 ° C za oknem.
Klimatyzator pracuje zimą w trybie chłodzenia
Chłodzenie pomieszczeń systemem split jest dopuszczalne tylko wtedy, gdy temperatura zewnętrzna nie jest niższa niż + 16 ° C lub spełnia inne dopuszczalne wartości określone w instrukcji obsługi urządzenia. We wszystkich innych przypadkach włączanie klimatyzatora w celu obniżenia temperatury w pomieszczeniu jest zabronione i grozi oblodzeniem i wyciekiem wody z jednostki wewnętrznej.
Na zdjęciu: Oblodzenie i wyciek wody z jednostki wewnętrznej.
Jeśli zachodzi potrzeba utrzymania niskiej temperatury nawet zimą, lepiej jest zainstalować specjalny system zdolny do pracy przy szerszych temperaturach.
Inną opcją jest modyfikacja klimatyzatora za pomocą specjalnego zestawu zimowego, który zapewni duże możliwości obsługi urządzenia w chłodne dni.
Zasada działania klimatyzatora w pomieszczeniu
Strona główna> Artykuły> Komunikacja> Wentylacja
Biorąc pod uwagę zasadę działania klimatyzatora w pomieszczeniu, można śmiało powiedzieć, że jest on podobny do działania lodówki, która wykorzystuje takie właściwości fizyczne skroplonego gazu, jak pochłanianie ciepła w momencie parowania i jego uwalnianie podczas kondensacja. Działanie klimatyzatora opiera się na zmianie zagregowanego stanu czynnika chłodniczego. Jego rolę pełni zwykle wodorofluorowęglowodór HCFC o temperaturze wrzenia 40,8 ° C, przy ciśnieniu 760 mm Hg. Sztuka.
Jak działa najprostszy system split?
Aby lepiej zrozumieć zasadę działania takiego urządzenia, rozważ system podzielony, który jest przeznaczony tylko do chłodzenia powietrzem. Składa się z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej. Zewnętrzna znajduje się na ulicy, wyposażona jest w kompresor, który zapewnia cyrkulację czynnika chłodniczego. Proces przebiega następująco: czynnik chłodniczy wchodzący do obwodu jednostki wewnętrznej ma niskie ciśnienie, ponieważ kiedy przepływa z jednostki zewnętrznej, przechodzi przez proces dławienia (tj. Obniżenia ciśnienia).
Temperatura czynnika chłodniczego osiąga wartości od 5 do 10 ° C, zaczyna wrzeć, przechodzi w stan pary. Wymagana ilość energii cieplnej jest pobierana z powietrza, które dostaje się z pomieszczenia do wymiennika ciepła zainstalowanego w jednostce wewnętrznej. Następnie włącza się wentylator kierując schłodzone powietrze z powrotem do pomieszczenia.
Czynnik chłodniczy znajdujący się w tym momencie w stanie pary dostaje się do jednostki zewnętrznej i jest silnie sprężany za pomocą sprężarki. Ciśnienie zaczyna rosnąć, temperatura rośnie, osiągając 50-60 ° C. Następnie para schładza się, a kiedy przechodzi w nowy stan skupienia (ciecz), oddaje ciepło, które jest dostarczane do wymiennika ciepła, a powietrze zaczyna się nagrzewać.
Po wyjściu z wymiennika czynnik chłodniczy ponownie przepływa przez rurkę kapilarną, dławi się, temperatura ponownie spada do wartości 5-10 ° C. Ciecz ponownie wrze, pochłaniając energię cieplną z powietrza pochodzącego z pomieszczenia.
O działaniu bardziej złożonego systemu klimatyzacji
Działanie systemu dzielonego, który jest w stanie nie tylko chłodzić, ale także ogrzewać pomieszczenie, jest bardziej złożone, chociaż opiera się na tych samych zasadach. Gdy tryb pracy zmienia się z „chłodzenia” na „ogrzewanie”, następuje również zamiana jednostki zewnętrznej i wewnętrznej. Aby móc zmienić kierunek przepływu czynnika chłodniczego w obwodzie, uruchamiany jest specjalny zawór czterodrogowy.
Podczas pracy w trybie chłodzenia skroplony gaz, który ma wysokie wartości temperatury i ciśnienia, jest kierowany przez zawór, wpływa do jednostki zewnętrznej do wymiennika ciepła.Po przełączeniu w tryb ogrzewania ten sam zawór kieruje gaz do jednostki wewnętrznej, opadając na jej wymiennik ciepła.
Gdy włączony jest tryb „grzanie”, zawór zmienia kierunek ruchu gazu i włącza się do pracy sprężarka. Zasysa gaz z jednostki zewnętrznej, a następnie zaczyna pompować go do jednostki wewnętrznej. W wymienniku ciepła gaz skrapla się, oddając energię cieplną i ogrzewając pomieszczenie. Kondensat zdławiony w rurce kapilarnej, dostając się do jednostki zewnętrznej, ponownie przechodzi w stan gazowy, a następnie jest zasysany przez sprężarkę.
Cykl ten, stale powtarzający się, podnosi temperaturę w pomieszczeniu do żądanych wartości. Konfiguracja obwodu systemu split, który obejmuje kilka jednostek wewnętrznych, jest znacznie bardziej skomplikowana. Pracują w nim jednocześnie dwie sprężarki, rozprowadzając gaz w blokach wewnętrznych. W takim przypadku sprężarka jednostki zewnętrznej jest wspólna.
Pompa ciepła
Tryb ogrzewania zapewnia pobieranie ciepła z powietrza zewnętrznego i pompowanie go do pomieszczenia, metoda ta stała się znana jako „pompa ciepła”. Spadek temperatury zewnętrznej utrudnia pochłanianie ciepła, a moc grzewcza i prędkość nagrzewania się zmniejszają. Z tego powodu nie zaleca się stosowania ogrzewania, gdy temperatura spadnie poniżej -5 ° C. W tych warunkach wzrasta zużycie energii, spada wydajność chłodzenia, a sprężarka szybciej się zużywa.
Jak obliczana jest wydajność klimatyzatora
Uważa się za błędne przekonanie, że podczas pracy w trybie ogrzewania (pompa ciepła) sprawność może przekraczać 100%. W takim przypadku lepiej mówić o wydajności klimatyzatora, a nie o jego wydajności.
Aby lepiej zrozumieć tę kwestię, proponuje się rozważenie takiego przykładu. Istnieją dwa media: „gorący” o temperaturze T1 i „zimny” o temperaturze Tₒ, (T1 ≥ Tₒ). Podczas cyklu zamiany ciepła o wyższej temperaturze (Q1) na pracę (L) część ciepła z pewnością przejdzie na niższy poziom, gdzie temperatura wynosi ₒ. W ten sposób energia cieplna Q1 grzejnika o temperaturze T1 jest z niego pobierana, a energia cieplna Qₒ jest przekazywana do chłodziarki o temperaturze Tₒ. Zgodnie z prawem zachowania energii Q1 = L + Qₒ, a sprawność cyklu bezpośredniego wytwarzania energii cieplnej oblicza się następująco: k = L / Q1. Współczynnik sprawności takiego cyklu można obliczyć ze wzoru f = Q1 / L. Jeżeli przyjmiemy, że nie ma strat energii, to współczynnik sprawności wyniesie f = T1 / (T1 - Tₒ).
Okazuje się, że im mniejsza różnica między temperaturami T1 i Tₒ, tym wyższy współczynnik sprawności. Jak wspomniano powyżej, ten przykład dowodzi, że spadek temperatury zewnętrznej prowadzi do spadku wydajności klimatyzatora pracującego w trybie ogrzewania.
Dlaczego klimatyzator potrzebuje elementów grzejnych?
Ponieważ występuje znaczny spadek wydajności w trybie pompy ciepła, gdy temperatura zewnętrzna spada, producenci klimatyzatorów instalują elektryczne elementy grzejne (TEN) w celu dodatkowego ogrzewania. Ich moc wynosi od 1,5 do 3 kW i włączają się automatycznie, z różnicą nie większą niż 3 stopnie między temperaturą rzeczywistą a zadaną.
Praktyka pokazuje, że przy odpowiednim doborze wydajności i odpowiednim ustawieniu wymaganych temperatur element grzejny działa tylko przez kilka minut. Jeśli temperatura powietrza na zewnątrz spadnie poniżej -10 ° C, a wydajność gwałtownie spadnie o 35-50%, element grzejny jest w stanie skompensować taki spadek i przyspieszyć czas nagrzewania.
Tryb osuszania
Oprócz tak przydatnych funkcji jak chłodzenie i ogrzewanie pomieszczeń, klimatyzatory realizują wentylację i osuszanie, ich praca możliwa jest w trybie automatycznym. Osuszanie zwykle towarzyszy chłodzeniu powietrza. Kiedy dostanie się z pomieszczenia do parownika, skrapla wilgoć.Włączenie trybu osuszania znacznie przyspiesza proces kondensacji, przy czym wilgotność powietrza wpływającego do pomieszczenia jest normalizowana, a jego temperatura pozostaje niezmieniona. Efekt ten uzyskuje się poprzez dodatkowe podgrzanie powietrza przechodzącego przez parownik, a następnie osuszenie go elementem grzejnym.
W jakich innych trybach działa klimatyzator?
- Wentylacja. Ten tryb nie zapewnia chłodzenia ani ogrzewania powietrza. Dzięki niemu wentylator rozprowadza całą objętość powietrza w pomieszczeniu. Jeśli są specjalne filtry, jest czyszczony. Jednostka zewnętrzna nie jest włączona. Istnieje możliwość zmiany prędkości wentylatora z pilota.
- Tryb automatyczny. Dokonuje się porównania wartości temperatury rzeczywistej w pomieszczeniu obsadzonym z temperaturą zadaną. Porównując te wartości, klimatyzator samodzielnie określa swoje dalsze działania: opuszczenie istniejącego trybu pracy lub przejście na inny tryb („chłodzenie” lub „grzanie”).
W systemach typu split, przeznaczonych tylko do chłodzenia, istnieje możliwość wyboru między chłodzeniem a osuszaniem w trybie automatycznym.
W dzisiejszych czasach trudno sobie wyobrazić życie bez tak wspaniałych, inteligentnych i bardzo potrzebnych urządzeń jak klimatyzatory. Z każdym rokiem poprawiają się ich parametry techniczne, wzrasta ich funkcjonalność, a koszt staje się coraz bardziej przystępny.
Co to jest zestaw zimowy i do czego służy
Zestaw zimowy to zestaw specjalnych urządzeń, które zapewniają bezpieczną pracę klimatyzatora w temperaturach poniżej zakresu określonego przez producenta. Obejmuje ogrzewanie skrzyni korbowej, ogrzewanie spustu, regulator prędkości wentylatora. Za pomocą tych urządzeń zapobiega się oblodzeniu systemu odwadniającego, tworzeniu się lodu na ciele, zagęszczaniu oleju i przechłodzeniu freonu.
Na zdjęciu: zestaw zimowy do klimatyzatora Dantex
Ale korzystając z zestawu zimowego, bardzo ważne jest, aby nie zapominać, że wyposażone w niego klimatyzatory mogą działać tylko do chłodzenia. Ogrzewanie w tym przypadku jest możliwe tylko w zakresie temperatur wskazanym w specyfikacji technicznej urządzenia.
Podziel wydajność ogrzewania
Odpowiadając na pytanie, czy można i jak racjonalnie ogrzać dom klimatyzacją, warto porównać go z innymi typami urządzeń klimatycznych. Modele elektryczne (grzejniki olejowe, armaty, panele na podczerwień) przekształcają energię sieci w ciepło w stosunku 1: 1. Systemy dzielone wykorzystują wolne zasoby naturalne z otaczającego obszaru. Jednocześnie potrzebują tylko energii elektrycznej, aby zapewnić działanie sprężarki, wentylatora i innych ruchomych mechanizmów. W efekcie z 1 kW zużytej energii mogą wyprodukować 3-7 kW ciepła, co jest wielokrotnie wydajniejsze niż tradycyjne urządzenia.
Jeśli mówimy o kotłach gazowych, to zgodnie z obserwacjami specjalistów nadal okazują się one bardziej opłacalne w eksploatacji, ponieważ cena tego paliwa jest niższa niż cena energii elektrycznej. Ale nie zapominaj, że te urządzenia są droższe niż klimatyzatory.
Jakie systemy mogą pracować w trybie ogrzewania zimą
Na współczesnym rynku są takie urządzenia, które można bezpiecznie załączyć zimą w trybie grzania - nawet gdy temperatura spadnie do -15 ° C ... -30 ° C. Są to systemy split typu inwerterowego. Różnią się one od standardowych klimatyzatorów obecnością sprężarki inwerterowej, która zapewnia kontrolę wydajności. Zastosowanie sprężarki inwerterowej z wtryskiem par czynnika chłodniczego EVI oraz odbiornika pozwala na stabilną pracę przy bardzo niskich temperaturach otoczenia - niektóre modele przystosowane są do pracy w temperaturze -30 ° C.
Wyposażenie pompy ciepła
Taka instalacja jest rodzajem klimatyzatora do ogrzewania. Jej głównym elementem jest pompa ciepła.Główną cechą tego urządzenia jest praca w trybie ogrzewania w niskich temperaturach (do minus 25 stopni). Chociaż wydajność pomp ciepła znacznie spada, nawet gdy temperatura powietrza spada do 15 stopni. Jedynym minusem systemów powietrze-powietrze jest ich zależność od warunków pogodowych i zmniejszona wydajność w niekorzystnych warunkach.
Pompy ciepła typu woda / woda są bardziej niezawodne, ale ich koszt jest znacznie wyższy.
Przygotowanie klimatyzatora na zimę
W ramach przygotowania urządzenia do sezonu zimowego konieczne jest przeprowadzenie szeregu działań profilaktycznych.
Konieczne jest osuszenie jednostki wewnętrznej z nagromadzonej kondensacji. Aby to zrobić, klimatyzator należy najpierw włączyć na chwilę w celu chłodzenia, a następnie uruchomić ogrzewanie na ten sam okres. Oczyść wbudowane filtry z nagromadzonej piły i brudu. Jeśli pozwalają na to warunki, zainstaluj osłonę ochronną na jednostce zewnętrznej.
Jeśli w pomieszczeniu znajduje się standardowy klimatyzator domowy, lepiej ograniczyć go do włączania go w trybie ogrzewania tylko poza sezonem - do momentu, gdy temperatura spadnie poniżej wartości granicznych ustawionych przez producenta.
