Можно ли использовать кондиционер для обогрева при морозе и как его подготовить для этого?

Скоро будет холодно, а вы еще не решили, чем обогреть свой дом? Использование кондиционера для этих целей очень дешево и заманчиво, но вы же не хотите рисковать его производительностью, верно? Мы поможем вам понять, можно ли использовать кондиционер для обогрева в холодную погоду, почему и в каких случаях это может быть опасно для оборудования.

Мы также подскажем, что делать, чтобы кондиционер можно было использовать дольше, при более низких температурах. Посмотрим, насколько уместно и эффективно это приложение. Для полной наглядности мы покажем все важные моменты на фотографиях и схемах, а в конце статьи вы найдете информативные видеоролики по теме.

Почему перегревается сплит-система?

Чтобы понять, что может пойти не так при включении кондиционера в условиях мороза, необходимо сначала понять, что происходит при нормальной работе системы отопления.

В отличие от переносных обогревателей любого типа, сплит-система не выделяет тепло из потребляемой энергии, а только транспортирует его с улицы в дом или наоборот, в зависимости от режима. Вывести тепло на улицу при минусовой температуре кажется нереальным? Это только на первый взгляд.

Основными составляющими любой сплит-системы являются компрессор, радиатор с вентилятором в каждом блоке и соединяющий их трубопровод с фреоном. Хладагент – главный волшебник этого набора: именно благодаря его физическим свойствам появляется возможность согреться на морозе и остыть на жаре.

При работе на обогрев внутренний и наружный блоки кондиционера меняют роли. Обычно поток фреона перенаправляется через четырехходовой клапан

Путь фреона в кондиционерах, используемых зимой для отопления при низких температурах, выглядит так:

  • Охлажденный жидкий хладагент подается из радиатора внутреннего блока.
  • Попадая в наружный блок, он нагревается и испаряется, потому что температура кипения хладагента составляет -40 или -510 ° C, а на улице даже зимой теплее. После прохождения уличного радиатора температура фреона повышается, то есть он получает тепловую энергию.
  • Возникающая в результате энергия имеет низкий потенциал и поэтому не может быть немедленно передана в воздух помещения. Компрессор сжимает газообразный хладагент, и его температура повышается до 70 – 900 ° C. В этом состоянии во внутренний блок подается фреон.
  • Хладагент, проходя через радиатор внутреннего блока, выталкиваемый вентилятором, отдает тепло окружающему воздуху, в то время как он охлаждается и конденсируется в жидкость. Круг замыкается, все повторяется сначала.

Благодаря такому принципу работы сплит-систему также называют группой тепловых насосов, поскольку они одинаково переносят и перекачивают тепло с улицы в комнату или наоборот.

По мере испарения фреона на трубах оседает конденсат – влага из воздуха, которая мгновенно замерзает. Чтобы такой лед растаял и не мешал работе, большинство кондиционеров периодически переключаются в режим размораживания на 5-15 минут

Для работы электричество необходимо самому насосу: компрессору и двум вентиляторам. Вместе они потребляют в 3-7 раз меньше энергии, чем производит система, а это означает, что отопление с помощью кондиционера в 3-7 раз дешевле, чем электрический или газовый конвектор, инфракрасный обогреватель или другой обогреватель.

Чем опасен мороз для кондиционера?

Принцип работы кондиционера довольно прост, но изменение условий на любом из этапов может привести к серьезным поломкам.

Во-первых, запуск компрессора на холоде опасен. Содержащееся в нем масло загустевает при низких температурах, поэтому агрегат работает при более высокой нагрузке.

Кроме того, без смазки от трения металлических деталей образуется стружка, которая забивает и выводит из строя систему. Поэтому даже новый компрессор, установленный взамен вышедшего из строя, может быстро выйти из строя даже при правильной эксплуатации.

Во-вторых, фреон во внешнем радиаторе может не успеть испариться. Активность теплообмена зависит от разницы температур. Поэтому с небольшим преимуществом на дороге фреон, прогреваясь от -40 ° С, будет поглощать много тепловой энергии.

Если на улице -300 ° С, охлаждающая жидкость может не успеть нагреться даже до точки кипения. Результат – попадание жидкого фреона в компрессор и его неизбежная поломка из-за гидроудара.

Третья опасность – замерзание конденсата и образование льда.

Помните, что при работе на отоплении блоки сплит-системы меняются ролями, поэтому на радиаторе, находящемся на улице, образуется конденсат

Ледяная оболочка на наружном блоке препятствует передаче тепла и может мешать работе вентилятора, увеличивая нагрузку на все части системы. Автоматическое размораживание призвано решить эту проблему, но вода, текущая из нагретого радиатора, часто сразу замерзает в поддоне. При достижении определенной толщины ледяного покрова лопасти вентилятора замерзают, и кондиционер теряет свою производительность.

Конденсат в сливном шланге также может замерзнуть на выходе, если кондиционер работает на охлаждение. Иногда это необходимо в серверных комнатах или в режиме размораживания, упомянутом выше. Такая ледяная пробка предотвращает дальнейший отток конденсата и начинает сочиться вдоль стены, вызывает образование плесени во внутреннем блоке и может вывести его из строя.

Охлаждение зимой тоже может вызвать проблемы. В этом случае кондиционер становится слишком холодным с улицы, и конденсат на внутреннем блоке превращается в иней и лед. Конечно, для техники это тоже плохо. Кроме того, остается актуальной проблема холодного пуска компрессора.

Какими кондиционерами можно нагреться?

При покупке сплит-системы следует искать в описании слово «реверсивный» – оно указывает на способность устройства изменять направление потока фреона и работать на обогрев.

Функция обогрева присутствует в большинстве современных систем, отличается только температура, при которой разрешено использование. Обозначается символом солнца или словом Тепло

После описанных проблем может сложиться впечатление, что функция обогрева в кондиционерах бесполезна и опасна для устройства, но это не так. Сплит-система хоть и не спасет в сильные морозы, но поможет создать комфортный микроклимат в межсезонье, когда центральное отопление выключено и на улице холоднее или в умеренном климате.

Нижний температурный предел, при котором можно включить сплит-систему на обогрев, зависит от модели – он указан в инструкции.

В распределении этих температур есть несколько закономерностей:

  1. Кондиционеры с линейным типом управления обычно можно включить только до -50C, так как компрессор постоянно выключен и успевает остыть перед повторным запуском.
  2. Инверторные модели обычно работают при температуре до -150 ° C, но некоторые специализированные устройства работают до -20 и даже до -300 ° C.
  3. Иногда можно расширить заявленный производителем диапазон рабочих температур, установив зимний комплект – об этом позже.
  4. Моноблочные кондиционеры с функцией обогрева не зависят от температуры наружного воздуха, но и по эффективности не отличаются. Зимой они работают как обычный конвектор, с КПД чуть меньше 1.
  5. Системы с хладагентом R22 менее эффективны и устойчивы к низким температурам, чем системы, заполненные фреоном R410A или R32.

Стоит отметить, что даже те модели, которые бесперебойно работают при низких температурах, значительно снижают эффективность и экономичность отопления, когда на улице холоднее.

Нельзя просто заменить фреон R22 в кондиционере на более производительный и современный – его рабочее давление вдвое меньше, а детали системы не рассчитаны на большее

Учитывая ограничения рабочих температур и изменчивость характеристик, кондиционер не может быть основным отопительным прибором для домов в северных регионах.

Отличия в устройстве морозостойких кондиционеров

Почему кондиционер можно включать при 30 градусах мороза, а другие нежелательно запускать уже при -50 ° С? Ответ прост: характеристики конструкции и конфигурации. Стоимость сплит-системы не всегда прямо пропорциональна ее возможностям, а потому полезно знать, какие существуют эффективные дизайнерские решения.

Чтобы понять, можно ли зимой включить конкретный кондиционер на обогрев, или это опасно для устройства, обратите внимание на эти детали.

Во-первых, на заводе должен быть установлен низкотемпературный комплект, чтобы предотвратить холодный запуск компрессора и замерзание конденсата.

Как уже упоминалось, зимой предпочтение отдается инверторным моделям, поскольку их компрессор не останавливается при достижении заданной температуры в помещении, а только замедляется. Это значит, что он не будет каждый раз остывать и заводиться с перегрузки, к тому же это более выгодно с точки зрения энергопотребления.

Теплообменник наружного блока можно расширить, чтобы фреон в помещении успел полностью испариться и поглотить максимальное количество тепла из воздуха перед входом в компрессор.

Большая площадь теплообменника позволяет сплит-системе эффективно работать даже при небольшой разнице между точками кипения хладагента и наружного воздуха

Также существуют двухконтурные теплообменники, в которых производительность регулируется путем подключения дополнительного контура циркуляции фреона. Наружный блок и теплообменник могут включать в себя дополнительные кожухи и аккумуляторы тепла для использования энергии, излучаемой рабочим оборудованием.

Компрессор увеличенного размера сжимает газ сильнее, нагревая его до более высоких температур. В промышленных моделях также есть спиральные компрессоры, которые не боятся попадания жидкого фреона.

Сам теплоноситель может иметь разные свойства. Дешевый и популярный R-22 испаряется при -40 ° C, но при этом способен поглощать 233 кДж / кг тепла. Для сравнения: более новый R-32 испаряется при -51,70 ° C и способен удерживать тепло до 390 кДж / кг.

Это означает, что при тех же условиях второй будет быстрее и эффективнее нагреваться в теплообменнике, а кондиционер или сплит-система будут работать с меньшим энергопотреблением и большей эффективностью.

Тип хладагента также влияет на тип масла, которым смазывается компрессор. R-22 работает с минеральным маслом, которое поддерживает допустимую вязкость до -50C, а R410A и R32 – с синтетическим маслом, устойчивым до -70C. Казалось бы, разница небольшая, но в сочетании с другими факторами она значительна.

Mitsubishi Zubadan – самая известная серия тепловых насосов, которые работают зимой при температурах до -250 ° C. Они стоят в 3-5 раз дороже сплит-систем, которые могут нагреваться только в небольшие морозы

Чем больше в кондиционере перечисленных обновлений, тем ниже допустимая температура. Однако для многих моделей инверторов вы можете даже не знать максимально допустимую температуру – электронное управление просто не запустит систему, если на улице слишком холодно.

Комплект зимнего кондиционера

В последнее время все чаще можно встретить предложения по оснащению кондиционера зимним комплектом. Продавцы этого оборудования уверяют, что его установка сделает кондиционер работоспособным обогревателем всю зиму, даже в морозную погоду. Правильно – узнаем.

Комплектующие для зимних работ

Низкотемпературный комплект обычно включает 3 компонента: нагреватель картера, картер компрессора и регулятор скорости вращения вентилятора. Иногда есть еще датчик температуры и плата управления – отдельные для каждого компонента или общие для всех.

Подогрев картера необходим для того, чтобы конденсат, вытекающий из радиатора, не замерзал при включении режима оттаивания.

Нагреватель картера представляет собой проволоку или пластину, которая окружает компрессор в месте скопления масла.

Перед запуском кондиционера рекомендуется включить подогреватель компрессора, чтобы масло успело прогреться. Однако на практике нагрев часто происходит только во время работы или только во время простоя. Только второй вариант обеспечит безопасность компрессора, но он менее выгоден из-за повышенного энергопотребления.

Благодаря нагреву картера можно избежать холодного пуска и работы компрессора, когда смазка загустела в морозную погоду, что означает повышенную пусковую нагрузку, износ движущихся частей

Регулировка скорости вращения вентилятора определяет активность теплообмена между фреоном и внешней средой: чем сильнее поток воздуха, тем больше тепла передается. При работе на обогрев это не критично, так как требуется максимальная теплоотдача, а высокая скорость вентилятора устанавливается на заводе.

Другое дело, если кондиционер работает на охлаждение при температурах ниже +14 – +180, что разрешено производителем. Тогда фреон может отдавать слишком много тепла, и внутренний блок начнет замерзать – он покроется инеем и льдом, замерзнет конденсат. Чтобы этого не произошло, вентилятор замедляется.

желательно установить зимний комплект

После установки низкотемпературного комплекта у хозяина может возникнуть вопрос: может ли кондиционер теперь обогревать помещение при низких температурах на улице? Ответ – да, это возможно, теперь это безопасно для кондиционера. Исключение составляет неквалифицированный монтаж или самодельное оборудование.

Если на кондиционер с крыши капает и тогда образуются огромные сосульки, зимний комплект не спасет – необходим защитный козырек

это эффективно? Отопление кондиционером ценится за его эффективность: его эффективность может достигать 3 – 5 или даже 7, в зависимости от модели. Это достигается тем, что сплит-система – единственный обогреватель, не выделяющий тепло. Компрессоры и вентиляторы требуют для работы гораздо меньше энергии, чем система может передать в дом.

Заявленный КПД, или, как пишут производители, КС актуален при работе на отопление на +70 на улице. При похолодании разница температур между воздухом и фреоном уменьшается, а значит, ухудшается теплообмен и снижается КПД кондиционера.

При температуре ниже -150С КПД кондиционера снижается примерно до 1%, то есть на каждый киловатт потребляемой электроэнергии можно получить только 1 кВт тепла. Такими показателями обладают и обычные конвекторы или инфракрасные обогреватели, которые и дешевле, и не зависят от температуры наружного воздуха.

Конечно, эти расчеты приблизительны, результат сильно зависит от модели кондиционера, установленной низкой температуры и даже схемы подключения второго. Но дело в том, что чем ниже температура на улице, тем менее эффективен и дешевле отопление сплит-системой.

Учитывая, что стоимость хорошего зимнего отопительного комплекта с установленным кондиционером может составлять 40-150% от стоимости кондиционера и эффективно работать только при температуре до -150С, возможность покупки очень спорна.

Когда кондиционер работает на охлаждение зимой без установки низкой температуры, на внутреннем блоке образуются иней и ледяная корка

Другое дело, если зимой нужно охладить комнату. Например, для комнаты с техникой. Тогда нижний предел допустимых температур снизится с заявленных производителем +16 при сильных морозах, и КПД кондиционера не снизится.

Установка и подключение зимнего комплекта

Как мы уже говорили, профессиональный монтаж низкотемпературного комплекта – удовольствие недешевое. Не каждый владелец сплит-системы готов заплатить 5000 рублей и более за возможность включить кондиционер на обогрев при температуре на 10-15 градусов ниже заявленной. Если вы не готовы к таким расходам, возможно, вас заинтересует установка зимнего комплекта самостоятельно.

Напомним, что для работы зимой кондиционер требует подогрева поддона, картера компрессора и блока РДК – регулятора давления конденсации, регулирующего скорость вращения вентилятора. Вы можете купить готовый комплект и установить его самостоятельно.

Так вы избавитесь от тонкостей выбора и поиска комплектующих, а также сэкономите на установке, но точно потеряете гарантию на сплит-систему. Конечно, самостоятельная установка – это дополнительные хлопоты.

Самый дешевый вариант – купить 2 штуки нагревательного кабеля, лучше саморегулирующегося, и подключить их самостоятельно. Регулировкой скорости вращения вентилятора во время операции обогрева можно пренебречь, потому что – мы сказали выше.

Выбирая низкотемпературный комплект, обратите внимание на мощность кондиционеров, на которые он рассчитан. Есть 2 типа комплектов, до 12 БТЕ и для более мощных систем

Для нагрева поддона требуется нагревательный кабель длиной около 3 м. Распространяют его по радиатору как снаружи, так и изнутри, а также змейкой по всему поддону. Вы можете подключить его как заводской обогреватель к основной фазе, питающей наружный блок – так что кабель всегда будет нагреваться, пока кондиционер подключен к розетке, даже когда он простаивает.

Альтернативные варианты – поднести к розетке отдельный кабель с вилкой и включить вручную, подключить к сети через тепловое реле в дороге или через таймер.

Чтобы нагреть масло в компрессоре, оберните вокруг дна кусок нагревательного кабеля. Электроподключение осуществляется одновременно с обогревом поддона.

При покупке РДК нужно найти свободное место в отсеке управления, над компрессором, и закрепить его саморезами. Электрическое подключение отличается для разных моделей и всегда подробно описано в инструкциях. Для корректной работы датчик, входящий в комплект, крепится к центральному кольцу радиатора, намазывается термопастой и обматывается теплоизоляционным материалом.

Выводы и полезные видео по теме

Некоторые практические моменты сложно полностью представить из текстового описания, поэтому предлагаем вам все это увидеть и оценить своими глазами.

Как установить зимний комплект можно увидеть в этом видео:

Здесь показано, что может случиться с кондиционером при работе без зимнего комплекта:

Опыт отопления дома только кондиционерами подробно описан здесь:

Подводя итог, скажем, что большинство кондиционеров рассчитаны на обогрев помещения только в межсезонье, до включения основного отопления. Даже те модели, которые способны работать при -300 ° С, вряд ли смогут обеспечить достаточно тепла в такой мороз. Однако если в вашем регионе температура редко опускается ниже -150 ° C, отопление с помощью сплит-системы – очень выгодное и удачное решение.

Вы уже установили сплит-систему? Вы используете его, когда холодно? Вам нужно установить низкотемпературный комплект? Делитесь своим опытом, дополнениями и изменениями к статье в комментариях.

Источник – https://sovet-ingenera.com/vent/cond/mozhno-li-ispolzovat-konditsioner-dlya-obogreva-pri-moroze.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: