Czy klimatyzator można wykorzystać do grzania w mroźne dni i jak go do tej pracy przygotować?

Zbliżają się zimne dni, a Ty nie zdecydowałeś jeszcze, 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 mroźnych warunkach, dlaczego i w jakich przypadkach może to być niebezpieczne dla sprzętu.

Podpowiemy Ci również, co zrobić, aby móc dłużej korzystać z klimatyzatora, w niższych temperaturach. Przyjrzyjmy się, jak praktyczna i skuteczna jest ta aplikacja. Dla pełnej przejrzystości pokażemy wszystkie ważne punkty na zdjęciach i schematach, a na końcu artykułu znajdziesz filmy edukacyjne na ten temat.

Dlaczego system split nagrzewa się?

Aby zrozumieć, co może pójść nie tak po włączeniu klimatyzatora w chłodne dni, musisz najpierw zrozumieć, 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. Czy odbieranie ciepła na zewnątrz, gdy temperatura jest poniżej zera, wydaje się nierealne? To tylko na pierwszy rzut oka.

Głównymi elementami każdego systemu typu split są sprężarka, chłodnica z wentylatorem w każdym urządzeniu i łączący je rurociąg freonowy.Czynnik chłodniczy jest główną magią tego zestawu: to dzięki jego właściwościom fizycznym możliwe jest uzyskanie ciepła w zimnie i chłodu w upale.

Podczas ogrzewania jednostki wewnętrzne i zewnętrzne klimatyzatora zmieniają role. Zazwyczaj przepływ freonu jest przekierowywany przez zawór czterodrogowy

Droga freonu w klimatyzatorach używanych zimą do ogrzewania w niskich temperaturach wygląda następująco:

• Schłodzony ciekły czynnik chłodniczy jest dostarczany z chłodnicy jednostki wewnętrznej.
• Dostając się do jednostki zewnętrznej, nagrzewa się i paruje, ponieważ temperatura wrzenia czynnika chłodniczego wynosi -40 lub -51⁰C, a na zewnątrz jest cieplej nawet zimą. Po przejściu przez grzejnik uliczny temperatura freonu wzrasta, to znaczy otrzymuje on energię cieplną.
• Powstała energia ma niski potencjał i dlatego nie może zostać od razu oddana 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 powietrzu w pomieszczeniu, a sam się ochładza i skrapla w ciecz. Koło się zamyka, wszystko powtarza się od początku.

Dzięki tej zasadzie działania systemy split zaliczane są również do pomp ciepła, gdyż w ten sam sposób transportują i pompują ciepło z ulicy do pomieszczenia lub odwrotnie.

Kiedy freon odparowuje, na rurkach osadza się kondensacja - wilgoć z powietrza, która natychmiast zamarza. Aby mieć pewność, że nagromadzony lód stopi się i nie zakłóca pracy, większość klimatyzatorów okresowo przełącza się w tryb odszraniania na 5–15 minut.

Do działania potrzebna jest energia elektryczna dla samej pompy – sprężarki, a także dwóch wentylatorów.Razem zużywają 3–7 razy mniej energii niż wytwarza system, co oznacza, że ​​ogrzewanie za pomocą klimatyzatora jest 3–7 razy bardziej ekonomiczne niż za pomocą konwektora elektryczno-gazowego, pieca na podczerwień lub innego grzejnika.

Dlaczego mróz jest niebezpieczny dla klimatyzatora?

Zasada działania klimatyzatora jest dość prosta, jednak zmiana warunków na dowolnym etapie może doprowadzić do poważnych uszkodzeń.

Po pierwsze, uruchomienie zimnej sprężarki jest niebezpieczne. Olej w nim gęstnieje w niskich temperaturach, dlatego jednostka pracuje pod zwiększonym obciążeniem.

Ponadto bez smarowania tarcie części metalowych powoduje powstawanie wiórów, które zatykają i uszkadzają system. Dlatego nawet nowa sprężarka zainstalowana w celu zastąpienia uszkodzonej może szybko ulec awarii, nawet przy prawidłowym działaniu.

Po drugie, freon w chłodnicy zewnętrznej może nie mieć czasu na odparowanie. Aktywność wymiany ciepła zależy od różnicy temperatur. Dlatego z lekkim plusem na ulicy freon rozgrzewa się od -40⁰C, pochłonie dużo energii cieplnej.

Jeśli na zewnątrz jest -30⁰C, wówczas czynnik chłodniczy może nie mieć czasu na ogrzanie nawet do temperatury wrzenia. W rezultacie ciekły freon przedostaje się do sprężarki i następuje jego nieunikniony rozkład na skutek uderzenia wodnego.

Trzecie niebezpieczeństwo to zamarzanie i oblodzenie kondensatu..

Pamiętaj, że pracując przy ogrzewaniu, dzielone bloki systemu zmieniają role, więc na grzejniku znajdującym się na zewnątrz tworzy się kondensacja

Osłona lodowa na jednostce zewnętrznej zakłóca przenoszenie ciepła i może zakłócać działanie wentylatora, co zwiększa obciążenie wszystkich części systemu. Automatyczne rozmrażanie ma na celu rozwiązanie tego problemu, ale woda wypływająca z nagrzanego grzejnika często natychmiast zamarza na patelni.Kiedy warstwa lodu osiągnie określoną grubość, łopatki wentylatora zamarzają w niej, a klimatyzator przestaje działać.

Kondensat w rurze spustowej może również zamarznąć w miejscu wyjścia na ulicę - jeśli klimatyzator pracuje w trybie chłodzenia. Czasami jest to konieczne zimą w serwerowniach lub w trybie rozmrażania wspomnianym powyżej. Taki korek lodowy zapobiega dalszemu odprowadzaniu kondensatu, który zaczyna spływać po ścianie, powodując rozwój pleśni w jednostce wewnętrznej i może ją uszkodzić.

Nawet prace związane z chłodzeniem w zimie mogą powodować problemy. W takim przypadku klimatyzator pobiera zbyt dużo chłodu z ulicy, a kondensacja na jednostce wewnętrznej zamienia się w szron i lód. Oczywiście ma to również szkodliwy wpływ na sprzęt. Ponadto problem zimnego rozruchu sprężarki pozostaje aktualny.

Jakiego rodzaju klimatyzatory można wykorzystać do ogrzewania?

Kupując system dzielony, warto w opisie poszukać słowa „rewersyjny”: wskazuje ono na zdolność urządzenia do zmiany kierunku przepływu freonu i pracy na ogrzewanie.

Funkcja grzania występuje w większości nowoczesnych systemów, różni się jedynie temperaturą, w której można ją stosować. Oznaczone symbolem słońca lub słowem Ciepło

Po opisanych problemach można odnieść wrażenie, że funkcja grzania w klimatyzatorach jest bezużyteczna i niebezpieczna dla urządzenia, jednak tak nie jest. System podzielony Choć nie uratuje Cię w przypadku silnych mrozów, pomoże stworzyć komfortowy mikroklimat poza sezonem, gdy wyłączone jest centralne ogrzewanie, a na zewnątrz jest zimno lub w klimacie umiarkowanym.

Dolna granica temperatury, przy której można włączyć system split do ogrzewania, zależy od modelu - jest to wskazane w instrukcji.

Istnieją pewne wzorce rozkładu tych temperatur:

1. Klimatyzatory ze sterowaniem liniowym można zwykle włączyć tylko do -5⁰C, ponieważ sprężarka jest stale wyłączona i ma czas na ochłodzenie przed ponownym uruchomieniem.
2. Modele falowników zwykle pracuje do -15⁰C, ale niektóre specjalistyczne urządzenia działają już do -20, a nawet -30⁰Z.
3. Czasami można rozszerzyć zakres temperatur pracy deklarowanych przez producenta, instalując zestaw zimowy - porozmawiamy o tym bardziej szczegółowo później.
4. Klimatyzatory monoblokowe z funkcją grzania nie są zależne od temperatury zewnętrznej, nie różnią się jednak wydajnością. Zimą działają jak zwykły konwektor, ze sprawnością nieco mniejszą niż 1.
5. Układy z czynnikiem chłodniczym R22 są mniej wydajne i odporne na niskie temperatury niż te wypełnione freonem R410A lub R32.

Warto zaznaczyć, że nawet te modele, które płynnie pracują w niskich temperaturach, znacznie zmniejszają efektywność i oszczędność ogrzewania, gdy na zewnątrz robi się zimno.

Freonu R22 w klimatyzatorze nie da się po prostu wymienić na bardziej wydajny i nowoczesny – jego ciśnienie robocze jest o połowę niższe, a elementy układu nie są przystosowane do większej pracy

Biorąc pod uwagę ograniczenia temperatury roboczej i niestabilną wydajność, klimatyzacja nie może być głównym urządzeniem grzewczym w domach w regionach północnych.

Różnice w konstrukcji klimatyzatorów mrozoodpornych

Dlaczego jeden klimatyzator można włączyć przy 30 stopniach poniżej zera, podczas gdy niepożądane jest uruchamianie innych przy -5?⁰Z? Odpowiedź jest prosta: cechy konstrukcyjne i konfiguracja. Koszt systemu dzielonego nie zawsze jest wprost proporcjonalny do jego możliwości, dlatego warto wiedzieć, jakie istnieją skuteczne rozwiązania projektowe.

Aby zrozumieć, czy zimą można włączyć konkretny klimatyzator do ogrzewania, czy też jest to niebezpieczne dla urządzenia, zwróć uwagę na takie szczegóły.

Po pierwsze, należy zamontować fabrycznie zestaw niskotemperaturowy, aby zapobiec zimnemu rozruchowi sprężarki i zamarznięciu kondensatu.

Jak już wspomnieliśmy, modele z inwerterem są preferowane zimą, ponieważ ich sprężarka nie zatrzymuje się po osiągnięciu zadanej temperatury w pomieszczeniu, a jedynie zwalnia. Oznacza to, że nie będzie się za każdym razem ochładzał i uruchamiał z przeciążeniem, a do tego jest bardziej opłacalny pod względem zużycia energii.

Wymiennik ciepła jednostki zewnętrznej można powiększyć, aby znajdujący się w nim 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 dwuobwodowe, w których wydajność jest regulowana poprzez podłączenie dodatkowego obwodu cyrkulacji freonu. Jednostka zewnętrzna i wymiennik ciepła mogą zawierać dodatkowe obudowy i akumulatory ciepła umożliwiające wykorzystanie energii wytwarzanej przez pracujące urządzenia.

Sprężarka o dużej mocy mocniej spręża gaz, podgrzewając go do wyższej temperatury. W modelach przemysłowych dostępne są również sprężarki spiralne, które nie boją się przedostawania się ciekłego freonu.

Sam czynnik chłodniczy może mieć różne właściwości. Tani i powszechnie dostępny R-22 odparowuje w temperaturze -40⁰C, będąc jednocześnie w stanie pochłonąć ciepło o wartości 233 kJ/kg. Dla porównania najnowszy R-32 paruje przy -51,7⁰C i może zatrzymać ciepło do 390 kJ/kg.

Oznacza to, że w tych samych warunkach drugi będzie nagrzewał się szybciej i wydajniej w wymienniku ciepła, a klimatyzator lub system split będzie działać przy mniejszym zużyciu energii i wyższej wydajności.

Rodzaj oleju smarującego sprężarkę zależy również od rodzaju czynnika chłodniczego. R-22 współpracuje z olejem mineralnym, zachowując akceptowalną lepkość do -5⁰C, a R410A i R32 – syntetycznym, odpornym na -7⁰S. Wydawałoby się, że różnica jest niewielka, ale w połączeniu z innymi czynnikami jest znacząca.

Mitsubishi Zubadan to najsłynniejsza seria pomp ciepła pracujących zimą w temperaturach do -25⁰C. Kosztują 3–5 razy więcej niż systemy dzielone, które mogą grzać tylko przy niewielkich mrozach

Im więcej wymienionych ulepszeń posiada klimatyzator, tym niższa jest temperatura, w której może on pracować. Jednak dla wielu modele falowników Możesz nawet nie znać maksymalnej dopuszczalnej temperatury: sterowanie elektroniczne po prostu nie uruchomi systemu, jeśli na zewnątrz jest zbyt zimno.

Zestaw klimatyzacji zimowej

Ostatnio coraz częściej można spotkać propozycje wyposażenia klimatyzatora w zestaw zimowy. Sprzedawcy tego sprzętu zapewniają, że jego montaż sprawi, że klimatyzator będzie skutecznym grzejnikiem przez całą zimę, nawet podczas mroźnej pogody. Czy tak jest – przekonamy się.

Elementy zestawu do pracy zimowej

Zestaw niskotemperaturowy z reguły składa się z 3 elementów: miski grzewczej, skrzyni korbowej sprężarki i regulatora prędkości wentylatora. Czasami jest też czujnik temperatury i płyta sterująca - osobne dla każdego elementu lub wspólne dla wszystkich.

Ogrzanie miski jest konieczne, aby zapobiec zamarzaniu skroplin spływających z grzejnika, gdy włączony jest tryb odszraniania.

Grzałka karteru to drut lub płytka otaczająca sprężarkę w miejscu gromadzenia się oleju.

Wskazane jest włączenie ogrzewania sprężarki przed uruchomieniem klimatyzatora, aby olej miał czas na rozgrzanie. W praktyce ogrzewanie często występuje albo tylko podczas pracy, albo tylko w czasie przestoju. Tylko druga opcja zapewni bezpieczeństwo kompresorowi, jest jednak mniej opłacalna ze względu na zwiększone zużycie energii.

Dzięki nagrzewaniu skrzyni korbowej można uniknąć zimnego rozruchu i pracy sprężarki, gdy smar zgęstnieje na zimno, co oznacza zwiększone obciążenie podczas rozruchu i zużycie ruchomych części

Regulacja prędkości wentylatora determinuje aktywność wymiany ciepła pomiędzy freonem a otoczeniem zewnętrznym: im silniejszy przepływ powietrza, tym więcej ciepła jest przekazywane. Podczas pracy przy ogrzewaniu nie jest to szczególnie ważne, ponieważ potrzebny jest maksymalny transfer ciepła i fabrycznie ustawiona jest wysoka prędkość wentylatora.

Inna sprawa, czy klimatyzator działa w celu chłodzenia w temperaturach poniżej +14 - +18⁰dozwolone przez producenta. Wtedy freon może wydzielać zbyt dużo ciepła, a jednostka wewnętrzna zacznie zamarzać: pokryje się szronem i lodem, a kondensat zamarznie. Aby temu zapobiec, wentylator jest zwalniany.

Czy warto instalować zestaw zimowy?

Po zainstalowaniu zestawu niskotemperaturowego właściciel może mieć pytanie: czy można teraz ogrzewać pomieszczenie klimatyzatorem przy niskich temperaturach zewnętrznych? Odpowiedź brzmi: tak, można, teraz jest to bezpieczne dla klimatyzatora. Wyjątkiem jest niewykwalifikowany montaż lub sprzęt domowej roboty.

Jeśli na klimatyzator kapie z dachu i w związku z tym tworzą się ogromne sople, zestaw zimowy nie pomoże - potrzebujesz przyłbicy ochronnej

Czy to jest skuteczne? Ogrzewanie klimatyzacji cenione jest ze względu na swoją efektywność: jej efektywność może sięgać 3 – 5, a nawet 7, w zależności od modelu. Osiąga się to poprzez fakt, że system split jest jedynym grzejnikiem, który nie wytwarza ciepła. Sprężarka i wentylatory wymagają do działania znacznie mniej energii, niż system jest w stanie przenieść do domu.

Deklarowana wydajność, czyli, jak piszą producenci, COP, ma znaczenie przy pracy przy ogrzewaniu w temperaturze +7⁰ na ulicy. Gdy robi się chłodniej, różnica temperatur pomiędzy powietrzem a freonem maleje, co oznacza pogorszenie wymiany ciepła i spadek wydajności klimatyzatora.

W temperaturach poniżej -15⁰Przy sprawności klimatyzatora obniżonej do około 1%, czyli z każdego kilowata zużytej energii elektrycznej można uzyskać jedynie 1 kW ciepła. Konwencjonalne konwektory lub promienniki podczerwieni, które są tańsze i niezależne od temperatury zewnętrznej, również mają takie wskaźniki.

Oczywiście te obliczenia są przybliżone, wynik w dużej mierze zależy od modelu klimatyzatora, zestawu niskotemperaturowego, a nawet schematu podłączenia drugiego. Ale faktem jest, że im niższa temperatura na zewnątrz, tym mniej efektywne i ekonomiczne jest ogrzewanie systemem split.

Biorąc pod uwagę, że koszt dobrego zestawu zimowego dla włączenie ogrzewania klimatyzatora przy montażu może wynieść 40 - 150% kosztu klimatyzatora, a pozwoli efektywnie pracować tylko do -15⁰C, wykonalność zakupu budzi duże kontrowersje.

Gdy klimatyzator pracuje w trybie chłodzenia zimą bez ustawienia niskiej temperatury, na jednostce wewnętrznej tworzy się szron i skorupa lodowa

Inną sprawą jest to, czy zimą trzeba chłodzić pomieszczenie. Na przykład do pokoju z wyposażeniem.Wtedy dolna granica dopuszczalnych temperatur spadnie z deklarowanego przez producenta +16 do silnych mrozów, a wydajność klimatyzatora nie spadnie.

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 klimatyzator do ogrzewania w temperaturze o 10 - 15 stopni niższej niż podana. Jeśli nie jesteś przygotowany na tego rodzaju wydatki, być może zainteresuje Cię samodzielne zainstalowanie zestawu zimowego.

Przypomnijmy, że klimatyzator do pracy zimą wymaga podgrzania miski olejowej, skrzyni korbowej sprężarki oraz zespołu RDK – regulatora ciśnienia skraplania sterującego prędkością wentylatora. Możesz kupić gotowy zestaw i zainstalować go samodzielnie.

Uwolnisz się wtedy od trudności w wyborze i wyszukiwaniu komponentów, a także zaoszczędzisz na montażu, ale prawdopodobnie stracisz gwarancję na system dzielony. Naturalnie samodzielny montaż oznacza dodatkowe kłopoty.

Najbardziej ekonomiczną opcją jest zakup 2 sztuk kabel grzejny, lepsze niż samoregulacja i podłącz je samodzielnie. Kontrolę prędkości wentylatora podczas pracy w trybie ogrzewania można pominąć, dlaczego wyjaśniliśmy powyżej.

Wybierając zestaw niskotemperaturowy należy zwrócić uwagę na to, do jakiej mocy klimatyzatory jest on przeznaczony. Dostępne są 2 rodzaje zestawów, do 12 BTU i do systemów o większej mocy

Do ogrzania tacy potrzebny będzie kawałek przewodu grzejnego o długości około 3 m. Układają go wokół grzejnika zarówno od zewnątrz, jak i od wewnątrz, a także wzdłuż całej tacy w kształcie węża.Można podłączyć zasilanie do jednostki zewnętrznej, tak jak fabryczne ogrzewanie, do fazy głównej – wtedy kabel będzie się grzał zawsze tak długo, jak klimatyzator będzie podłączony, nawet na postoju.

Alternatywne opcje to doprowadzenie osobnego kabla z wtyczką do gniazdka i włączenie go ręcznie, podłączenie do sieci za pomocą termostatu na ulicy lub timera.

Aby ogrzać olej w sprężarce, owiń ją od dołu kawałkiem kabla grzejnego. Podłączenie elektryczne odbywa się wraz z ogrzewaniem patelni.

Jeśli kupiłeś RDK, musisz znaleźć dla niego wolne miejsce w komorze sterującej powyżej kompresori zabezpiecz go za pomocą wkrętów samogwintujących. Podłączenie elektryczne różni się w zależności od modelu i jest zawsze szczegółowo opisane w instrukcji. Aby zapewnić poprawną pracę, czujnik znajdujący się w zestawie należy przymocować do środkowej pętli grzejnika, pokryć pastą termoprzewodzącą i owinąć materiałem termoizolacyjnym.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Niektóre aspekty praktyczne trudno jest w pełni wyobrazić sobie na podstawie opisu tekstowego, dlatego sugerujemy, aby zobaczyć i ocenić wszystko na własne oczy.

Sposób montażu zestawu zimowego możesz obejrzeć w tym filmie:

Poniżej pokazano, co może się stać z klimatyzatorem podczas pracy bez zestawu zimowego:

Doświadczenie ogrzewania domu tylko za pomocą klimatyzatorów opisano szczegółowo tutaj:

Podsumowując, mówimy, że większość klimatyzatorów jest zaprojektowana do ogrzewania pomieszczenia tylko poza sezonem, przed włączeniem głównego ogrzewania. Nawet te modele, które mogą pracować w temperaturze -30⁰Jest mało prawdopodobne, że będą w stanie zapewnić wystarczającą ilość ciepła przy takim mrozie. Jeśli jednak w twoim regionie temperatura rzadko spada poniżej -15⁰Dlatego ogrzewanie systemem split jest bardzo opłacalnym i skutecznym rozwiązaniem.

Czy masz już zainstalowany system podzielony? Czy używasz go w chłodne dni? Czy konieczne było zainstalowanie zestawu niskotemperaturowego? Podziel się swoimi doświadczeniami, uzupełnieniami i poprawkami do artykułu w komentarzach.