Скоро холоду, а ви ще не визначилися, чим обігріти своє житло? Використовувати з цією метою кондиціонер - дуже економно і привабливо, але ризикувати його працездатністю не хочеться, так? Ми допоможемо розібратися, чи можна використовувати кондиціонер для обігріву при морозі, чому і в яких випадках це може бути небезпечним для обладнання.
Також розповімо, що зробити, щоб кондиціонером можна було користуватися довше, за більш низьких температур.Розберемо, наскільки таке застосування є доцільним та ефективним. Для повної ясності всі важливі моменти покажемо на фото та схемах, а наприкінці статті на вас чекають пізнавальні відео на тему.
Чому спліт-система гріє?
Щоб зрозуміти, що може піти не так при включенні кондиціонера в мороз, спочатку варто розібратися, що відбувається при нормальній роботі системи на обігрів.
На відміну від переносних обігрівачів будь-якого типу, спліт-система не виробляє тепло зі спожитої енергії, а лише транспортує його з вулиці до будинку чи навпаки, залежно від режиму. Забирати тепло на вулиці, коли там температура нижче за нуль - звучить нереально? Це тільки на перший погляд.
Основні складові будь-якої спліт-системи - це компресор, по радіатору з вентилятором у кожному блоці та трубопровід з фреоном, що зв'язує їх. Холодоагент - головний фокусник у цьому комплекті: саме завдяки його фізичним властивостям стає можливим отримувати тепло на морозі та прохолоду в спеку.
При роботі на обігрів внутрішній та зовнішній блоки кондиціонера змінюються ролями. Як правило, потік фреону перенаправляється через чотириходовий клапан.
Шлях фреону в кондиціонерах, що використовуються взимку для обігріву при низьких температурах, виглядає так:
- З радіатора внутрішнього блоку подається охолоджений рідкий холодоагент.
- Потрапляючи до зовнішнього блоку, він нагрівається випаровується, адже температура кипіння холодоагенту -40 або -510С, а на вулиці навіть узимку тепліше. Після проходу по вуличному радіатору температура фреону підвищується, тобто він отримує теплову енергію.
- Отримана енергія низько-потенційна, а тому не може бути одразу передана повітрям у приміщенні. Компресор стискає газоподібний холодоагент, та його температура піднімається до 70 - 900С. У такому стані фреон подається у внутрішній блок.
- Проходячи через радіатор внутрішнього блоку, що обдувається вентилятором, холодильний агент віддає тепло кімнатному повітрі, а сам остигає і конденсується в рідину. Коло замкнулося, все повторюється з початку.
Завдяки такому принципу роботи спліт-системи ще відносять до групи теплових насосів, адже вони так само транспортують, перекачують тепло з вулиці в приміщення або навпаки.
При випаровуванні фреону на трубках осідає конденсат - волога з повітря, яка миттєво замерзає. Щоб такі льодові нарости розтанули і не заважали роботі, більшість кондиціонерів періодично на 5 - 15 хв переходять у режим відтайки.
Для роботи електрика необхідна самому насосу - компресору, а також двом вентиляторам. Разом вони споживають у 3 – 7 разів менше енергії, ніж виробляється системою – отже, опалення кондиціонером у 3 – 7 разів економніше, ніж електричним та газовим конвектором, інфрачервоною пічкою чи іншим обігрівачем.
Чим небезпечний мороз для кондиціонера?
Принцип роботи кондиціонера досить простий, але зміна умов на будь-якому етапі може призвести до серйозної поломки.
По-перше, небезпечний запуск холодного компресора. Олія в ньому при низьких температурах загусає, а тому агрегат працює з підвищеним навантаженням.
До того ж без мастила від тертя металевих деталей утворюється стружка, яка забиває та виводить з ладу систему. Тому навіть новий компресор, встановлений замість поламаного, може швидко вийти з ладу вже при коректній експлуатації.
По-друге, фреон у зовнішньому радіаторі може не встигнути випаруватися. Активність теплообміну залежить від різниці температур. Тому при невеликому плюсі на вулиці фреон, прогріваючись від -400С, поглине багато теплової енергії.
Якщо ж на вулиці -300С, то холодоагент може не встигнути прогрітися навіть до температури кипіння. Результат - потрапляння рідкого фреону в компресор та його неминуча поломка внаслідок гідравлічного удару.
Третя небезпека - це замерзання конденсату та зледеніння.
Пам'ятайте, при роботі на обігрів блоки спліт-системи змінюються ролями, тому конденсат утворюється на радіаторі, який на вулиці
Крижаний панцир на зовнішньому блоці перешкоджає теплообміну і може заважати вентилятору, що підвищує навантаження на всі частини системи. Автоматичне розморожування покликане вирішити цю проблему, але вода, що стікає з прогрітого радіатора, найчастіше відразу замерзає в піддоні. При досягненні певної товщини шару льоду в нього вмерзають лопаті вентилятора, і кондиціонер втрачає працездатність.
Конденсат у дренажній трубці також може замерзнути у точці виходу на вулицю - якщо кондиціонер працює на охолодження. Таке взимку буває потрібно в серверних або в згаданому вище режимі розморожування. Така крижана пробка перешкоджає подальшому відводу конденсату, і він починає сочитися по стіні, провокує розвиток пліснявого грибка у внутрішньому блоці, може вивести його з ладу.
Навіть робота на охолодження взимку може призвести до проблем. Кондиціонер у такому разі забирає з вулиці занадто багато холоду, і конденсат на внутрішньому блоці перетворюється на іній та лід. Звичайно, це також згубно для обладнання. До того ж залишається актуальною проблема холодного запуску компресора.
Якими кондиціонерами можна грітися?
При покупці спліт-системи варто пошукати в описі слово «реверсивна»: саме воно вказує на здатність пристрою змінювати напрямок потоку фреону і працювати на обігрів.
Функція обігріву є у більшості сучасних систем, відрізняється лише температура, за якої дозволено їй користуватися. Позначається символом сонечка або словом Heat
Після описаних проблем може скластися враження, що функція обігріву в кондиціонерах марна і небезпечна для пристрою, але це не так.Спліт-система хоч і не врятує у люті морози, але допоможе створити комфортний мікроклімат у міжсезоння, коли центральне опалення відключено, а на вулиці похолодало, або в помірному кліматі.
Нижня межа температури, при якій спліт-систему можна включати на обігрів, залежить від моделі - вона вказана в інструкції.
Є у розподілі цих температур певні закономірності:
- Кондиціонери з лінійним типом управління зазвичай можна включати лише до -50С, оскільки компресор постійно вимикається і встигає охолонути до повторного запуску.
- Інверторні моделі зазвичай працюють до -150С, але деякі спеціалізовані пристрої ефективні до -20 і навіть -300С.
- Розширити діапазон робочих температур, заявлений виробником, іноді можна шляхом встановлення зимового комплекту - про це докладніше поговоримо далі.
- Моноблочні кондиціонери з функцією обігріву не залежать від температури на вулиці, але й економічності не відрізняються. Взимку вони працюють як звичайний конвектор, з ККД трохи менше 1.
- Системи з холодоагентом R22 менш ефективні та стійкі до низьких температур, ніж заповнені фреоном R410A або R32.
Слід зазначити, що навіть ті моделі, які безперебійно працюють за низьких температур, значно знижують ефективність та економність обігріву, коли на вулиці похолодає.
Не можна просто замінити фреон R22 в кондиціонері більш ефективний і сучасний - його робочий тиск вдвічі нижчий, і деталі системи не розраховані на більший
Зважаючи на обмеження робочої температури та мінливість продуктивності, кондиціонер не може бути основним опалювальним приладом для житла в північних регіонах.
Відмінності у пристрої морозостійких кондиціонерів
Чому ж один кондиціонер можна включати при 30-градусному морозі, а інші небажано запускати вже при -50С? Відповідь проста: особливості будови та комплектації.Вартість спліт-системи не завжди прямо пропорційна її можливостям, а тому корисно знати, які існують ефективні конструктивні рішення.
Щоб зрозуміти, чи можна вмикати конкретний кондиціонер взимку на обігрів, чи це небезпечно для пристрою, зверніть увагу на такі деталі.
По-перше, низькотемпературний комплект має бути вбудований вже із заводу, щоб запобігти холодному старту компресора та замерзанню конденсату.
Як ми вже згадували, інверторні моделі взимку краще, оскільки їх компресор не зупиняється після досягнення заданої температури в кімнаті, а лише зменшує оберти. Це означає, що він не буде щоразу остигати і запускатися з перевантаженням, до того ж це вигідніше щодо споживання енергії.
Теплообмінник зовнішнього блоку може бути збільшений, щоб фреон усередині встиг повністю випаруватися і увібрати максимум тепла з повітря до потрапляння в компресор.
Велика площа теплообмінника дозволяє спліт-системі працювати ефективно навіть за невеликої різниці між температурами кипіння холодоагенту та повітря на вулиці.
Зустрічаються також двоконтурні теплообмінники, в яких продуктивність регулюється підключенням додаткового контуру циркуляції фреону. Зовнішній блок і теплообмінник можуть включати додаткові кожухи та накопичувачі тепла для використання енергії, яку виділяє працююче обладнання.
Компресор підвищеної потужності сильніше стискає газ, розігріваючи його до вищих температур. У промислових моделях зустрічаються також спіральні компресори, яким не страшне влучення рідкого фреону.
Сам холодоагент може мати різні властивості. Дешевий і поширений R-22 випаровується при -400C, при цьому здатний увібрати тепла 233 кДж/кг. Для порівняння, новий R-32 випаровується при -51,70С, а тепла утримувати здатний до 390 кДж/кг.
Це означає, що за однакових умов другий буде швидше і ефективніше нагріватися в теплообміннику, а кондиціонер або спліт-система працюватиме з меншими витратами енергії та вищим ККД.
Від типу холодоагенту залежить і тип масла, що змащує компресор. R-22 працює з мінеральною олією, що зберігає допустиму в'язкість до -50С, а R410A і R32 - з синтетичною, стійкою до -70 З. Здавалося б, різниця невелика, але разом із іншими чинниками вона значуща.
Mitsubishi Zubadan - найзнаменитіша серія теплових насосів, що працюють узимку при температурі до -250С. Коштують вони в 3 - 5 разів дорожче за спліт-системи, здатні обігрівати тільки при незначних морозах.
Чим більше з перерахованих модернізацій є в кондиціонері, тим при нижчій температурі він здатний працювати. Втім, для багатьох інверторних моделей можна навіть не впізнавати граничну допустиму температуру: електронне керування просто не запустить систему, якщо на вулиці дуже холодно.
Зимовий комплект кондиціонера
В останнім часом все частіше можна зустріти пропозиції щодо обладнання кондиціонера зимовим комплектом. Продавці цього обладнання запевняють, що його установка зробить кондиціонер ефективним обігрівачем на всю зиму, навіть у мороз. Чи так це - розбиратимемося.
Складові набори для зимової роботи
У низькотемпературний комплект, як правило, входить 3 компоненти: підігрів піддону, картера компресора та регулятор обертів вентилятора. Іноді також є датчик температури і плата управління - окрема для кожного компонента або загальна для всіх.
Підігрів піддону необхідний для того, щоб не замерзав конденсат, що стікає з радіатора при включенні режиму розморожування.
Підігрів картера - це провід або пластинка, що оперізує компресор у тому місці, де накопичується масло.
Підігрів компресора бажано включати раніше запуску кондиціонера, щоб масло встигло прогрітися.Насправді ж часто обігрів відбувається або під час роботи, або тільки під час простою. Безпека для компресора забезпечить лише другий варіант, але він менш вигідний через зростання енергоспоживання.
Завдяки підігріву картера можна уникнути холодного старту і роботи компресора при масті, що загуснула на морозі, а значить - підвищеного навантаження при запуску, зносу деталей, що рухаються.
Регулювання швидкості обертання вентилятора визначає активність теплообміну між фреоном та зовнішнім середовищем: чим сильніший потік повітря, тим більше тепла передається. При роботі на обігрів це не критично важливо, адже теплообмін потрібен максимальний, а висока швидкість вентилятора встановлюється із заводу.
Інша справа, якщо кондиціонер працює на охолодження при температурі нижче +14 - +180, дозволених виробником. Тоді фреон може віддати дуже багато тепла, і внутрішній блок почне заморожуватися: покриється інеєм та льодом, конденсат замерзне.Щоб цього не відбувалося, вентилятор уповільнюють.
Чи доцільна установка зимового комплекту
Після встановлення низькотемпературного комплекту у власника може виникнути питання: чи можна тепер кондиціонером обігрівати приміщення за низьких температур на вулиці? Відповідь – так, можна, для кондиціонера тепер це безпечно. Виняток - некваліфікована установка або самопальне обладнання.
Якщо на кондиціонер капає з даху і тому утворюються величезні бурульки, зимовий комплект не врятує - потрібен захисний козирок
Чи ефективно це? Обігрів кондиціонером цінують за його економічність: його ККД може досягати 3 – 5 і навіть 7, залежно від моделі. Досягається це тим, що спліт система – єдиний обігрівач, який не виробляє тепло. Для роботи компресора та вентиляторів потрібно набагато менше енергії, ніж здатна перемістити в будинок система.
Заявлений ККД, або, як пишуть виробники, СОР, актуальний при роботі на обігрів при +70 на вулиці. З похолоданням зменшується різниця температур між повітрям та фреоном, а значить, погіршується теплообмін та падає ефективність кондиціонера.
При температурі нижче -150С ККД кондиціонера знижується приблизно до 1 %, тобто за кожний кіловат спожитої електрики можна отримати лише 1 кВт тепла. Такі показники мають і звичайні конвектори або інфрачервоні обігрівачі, які і коштують дешевше, і не залежать від температури на вулиці.
Звичайно, ці розрахунки приблизні, результат залежить від моделі кондиціонера, низькотемпературного комплекту і навіть схеми підключення другого. Але факт у тому, що чим нижча температура на вулиці, тим менш ефективний і економний обігрів спліт-системою.
Враховуючи, що вартість гарного зимового комплекту для включення обігріву кондиціонером з установкою може становити 40 - 150% вартості кондиціонера, а ефективно працювати він допоможе всього до -150С, доцільність покупки дуже спірна.
При роботі кондиціонера на охолодження взимку без низькотемпературного комплекту, на внутрішньому блоці утворюється іній та крижана кірка
Інша справа, якщо необхідно охолодження приміщення взимку. Наприклад, для кімнати із обладнанням. Тоді і нижня межа допустимих температур опускається від заявлених виробником +16 до лютих морозів, і ККД кондиціонера не знизиться.
Установка та підключення зимового комплекту
Як ми вже згадували, професійне встановлення низькотемпературного комплекту - задоволення не з дешевих. Не кожен власник спліт-системи готовий викласти 5000 рублів і більше можливість включати кондиціонер на обігрів при температурі на 10 - 15 градусів нижче заявленої. Якщо ви не готові до таких витрат, можливо, вас зацікавить самостійне встановлення зимового комплекту.
Нагадаємо, для роботи взимку кондиціонеру необхідний підігрів піддону, картера компресора та блок РДК - регулятор тиску конденсації, що керує швидкістю вентилятора. Можна купити готовий комплект і самому його встановити.
Тоді ви звільняєтеся від складнощів вибору та пошуку комплектуючих, а також заощадите гроші за монтаж, але напевно втратите гарантії на спліт-систему. Звичайно, самостійна установка - це додатковий клопіт.
Найбільш економний варіант - купити 2 відрізки кабелю, що гріє, краще саморегулюється, і самому їх підключити. Управлінням оборотами вентилятора при роботі на обігрів можна знехтувати, чому ми розповідали вище.
Підбираючи низькотемпературний комплект, зверніть увагу, для кондиціонерів якої потужності він призначений. Існує 2 види наборів, до 12 BTU та для більш потужних систем
Для підігріву піддону знадобиться відрізок кабелю, що гріє, довжиною близько 3м. Укладають його навколо радіатора і із зовнішньої, і з внутрішньої сторони, а також по всьому піддону змійкою. Підключати можна як заводський підігрів, до основної фази, що живить зовнішній блок - тоді кабель грітиме завжди, поки кондиціонер включений в розетку, навіть при простої.
Альтернативні варіанти - вивести окремий кабель з вилкою до розетки та вмикати вручну, підключити до мережі через термореле на вулиці або через таймер.
Для прогріву масла в компресорі, обхопіть його відрізком кабелю, що гріє, в нижній частині. Підключення до електрики проводять разом із підігрівом піддону.
Якщо придбано РДК, йому необхідно знайти вільне місце у відсіку управління, над компресором, і зафіксувати його саморезами. Підключення електрики відрізняється для різних моделей і завжди описано в інструкції. Для коректної роботи датчик, що йде в комплекті, кріплять на середню петлю радіатора, промазавши термопастою, і обмотують теплоізоляційним матеріалом.
Висновки та корисне відео за темою
Деякі практичні моменти складно повністю уявити за текстовим описом, тому пропонуємо побачити та оцінити все на власні очі.
Як встановити зимовий комплект можна переглянути на цьому відео:
Що може статися з кондиціонером під час роботи без зимового комплекту показано тут:
Досвід опалення будинку лише кондиціонерами докладно описаний тут:
Підводячи підсумок скажемо, що більшість кондиціонерів розраховані на обігрів приміщення тільки в міжсезоння, до включення основного опалення. Навіть ті моделі, які здатні працювати при -300С навряд чи зможуть забезпечити достатньою кількістю тепла в такий мороз. Однак, якщо у вашому регіоні температура рідко опускається нижче -150С, то опалення спліт системою - дуже вигідне та вдале рішення.
А у вас уже встановлена спліт-система? Чи користуєтеся ви їй у мороз? Чи була потрібна установка низькотемпературного комплекту? Діліться досвідом, доповненнями та поправками до статті у коментарях.