Обогрев кондиционером зимой: эффективность и КПД системы

Современные коллективные системы и мобильные устройства способны не только охлаждать воздух, но и нагревать его. Важно понять: можно ли зимой использовать кондиционер для обогрева, или оборудование не рассчитано на работу в тепловом режиме при низких температурах на улице.

Особенности и принцип работы сплит-системы на тепло

Любая сплит-система – это не нагревательное устройство, в нем отсутствует нагревательный элемент, поэтому для качественного поддержания комфортной температуры системы климат-контроля будет мало. Связано это с особенностями принципов его функционирования. Кондиционер работает в режиме обогрева только при определенных значениях термометра на улице.

Большинство разветвителей могут производить горячий воздух. В целом этот процесс можно назвать реверсированием фреона, где компрессор отвечает за его прокачку в сторону помещения: тепло забирается снаружи и отводится внутрь. Для изменения потока хладагента требуется четырехходовой клапан, который меняет местами испаритель и конденсатор. Во внутреннем блоке фреон конденсируется с выделением тепла, а во внешнем блоке испаряется, где тепло поглощает кондиционер. Тепло перекачивается из одного места в другое, но не генерируется. Из-за этого в режиме обогрева эффективность работы кондиционера сильно снижается, что делает его работу малоэффективной при уличных температурах, близких к нулю.

Теплообменник наружного блока становится бесконечно малым: при показаниях термометра ближе к нулю и ниже диапазона его недостаточно для отвода холода.

Ограничения диапазона наружных температур

Основная часть кондиционеров с функцией обогрева имеет определенные ограничения: производители выпускают кондиционеры с запрограммированной возможностью работы на тепло при минимальной температуре наружного воздуха до -5°С. На практике доказано: при отрицательных показателях сплит-систему запускать нельзя. Можно сделать вывод, что использовать кондиционер для обогрева зимой нельзя. В лучшем случае загорать таким образом можно будет до ноября.

Несоблюдение рекомендаций, данных в инструкции и при установке, приводит к износу в постоянном режиме старт-стоп. Современные двухкомпонентные агрегаты имеют специальную программу, где с датчика температуры на плату подается сигнал о недопустимых значениях температуры на теплообменнике, и агрегат блокируется от включения. В крайнем случае будет работать только вентилятор, либо появится один из кодов ошибок – у каждой марки свои коды.

Как включить и настроить кондиционер на теплый воздух

При соблюдении температуры наружного воздуха включите кондиционер с помощью кнопки ВКЛ на пульте дистанционного управления или на выносной панели.

Найдите кнопку HEAT, либо MODE и далее значок с изображением солнца, капли, снега или вентилятора. Если ничего подобного нет, значит, данная модель кондиционера не предназначена для обогрева помещения.

После перевода системы в тепловой режим кнопками «+» и «-» установите нужную температуру. Она должна быть выше комнатной температуры.

После установки нужного температурного показателя включится вентилятор, а затем начнет поступать теплый воздух. Установленный климат установится в течение 10 минут.

Есть модели, где нужно сначала выставить режим и температуру, а потом нажать кнопку ВКЛ. Подробная инструкция прилагается к устройству при покупке.

Проблемы и риски эксплуатации

Если включить кондиционер на обогрев при температуре наружного воздуха ниже допустимой, могут возникнуть следующие проблемы:

• эффективность системы будет значительно снижена;
• конденсатор внешнего устройства замерзнет;
• сломался вентилятор наружного блока;
• масло загустеет, что приведет к поломке компрессора во время запуска системы.

КПД и тепловая эффективность кондиционеров

Под эффективностью кондиционера понимают оценку эффективности системы. Расчет этой величины производится из соотношения между потребляемой и полезной мощностью. В этом случае полезной мощностью является количество приведенного тепла в единицу времени. Об эффективной работе можно говорить, когда КПД кондиционера в режиме обогрева больше 1.

Обычно при плюсовых температурах на улице количество выработанного тепла превышает величину израсходованной энергии в 2-4 раза. Если мощность потребления составила 1 кВт, то мощность обогрева будет равняться примерно 2-4 кВт. Производитель указывает номинальную мощность потребления, которая может немного не совпадать с реальными значениями.

Коэффициент энергоэффективности кондиционера обычно обозначается как COP (коэффициент производительности). Его можно рассчитать, соотнеся две величины – мощность нагрева к потреблению электроэнергии.

Если бы тепловая мощность была 3,5 кВт, а потребление 1,2 кВт, КПД был бы приблизительно 2,9 кВт. Это считается довольно большой производительностью. Если температура на улице падает, соответственно увеличивается потребление энергии, при этом коэффициент заметно падает. Коэффициент менее 2,4 считается низким. Единицы с этими значениями отмечены классом А.

Зимний комплект

Существует два мифа об эффективном нагреве кондиционера в зимние холода.

Миф первый: при установке зимнего комплекта на кондиционер с функцией обогрева можно будет использовать его при низких температурах. В этом есть доля правды – в этом случае разрешается включать прибор, но не на тепло, а на холод.

Стандартный зимний комплект состоит из трех элементов:

• устройство замедления вентилятора;
• подогрев картера компрессора;
• дренажное тепло представляет собой саморегулирующийся нагревательный элемент.

Когда зимой кондиционер используется для обогрева, нет необходимости замедлять работу вентилятора, наоборот, он должен вращаться еще больше. Поэтому такая сплит-конфигурация поможет только при охлаждении помещения, когда необходимо замедлить вращение вентилятора для поддержания температуры конденсации.

Установка зимнего комплекта для инверторов в большинстве случаев не полная, а частичная, так как во многих агрегатах замедлитель вращения вентилятора уже встроен в сложную систему электроники.

Миф второй: покупка современного кондиционера со встроенным зимним комплектом и антиобледенительной программой позволит работать на обогрев до заданных температурных параметров, которые очень часто достигают серьезных значений. Это не совсем правда. Обогревать помещение смогут лишь некоторые модели, относящиеся к полупромышленной серии. Помимо встроенного нагревателя поддона, они имеют увеличенный теплообменник. Такие модели обеспечивают достойную эффективность обогрева зимой с кондиционированием воздуха даже при -25°С. Остальные смогут эффективно работать с такими внешними параметрами только на охлаждение.

Основные производители и серии устройств с запрограммированной возможностью обогрева помещения в холода:

В современных условиях для производства климатической техники возможно использование кондиционера для обогрева, но покупка круглогодичного дивизиона будет стоить значительно дороже.

Мобильный кондиционер в качестве зимнего обогревателя

Мобильный кондиционер объединил в одном корпусе все внутренние рабочие элементы холодильной машины. При работе на холоде воздух забирается из помещения, внутри разделяется на две части: охлажденный поток возвращается, а горячий выпускается через гофрированный выходной шланг наружу.

Для подогрева воздуха в большинство моноблоков устанавливают ТЭН – встроенный электрический обогреватель. Компрессор работает наоборот: в трубу выходит холодный воздух, а в комнату горячий. При этом потребление электроэнергии значительно увеличивается. Соответственно, эффективность работы падает, а обогрев мобильным кондиционером становится затратным.

При этом есть три существенных преимущества:

• с помощью такой конструкции можно обслуживать площади до 60 м²;
• отопление с кондиционером зимой возможно при любой температуре наружного воздуха, так как внешнего устройства нет вообще;
• в мобильную установку можно установить керамический нагревательный элемент для нагрева воздуха.

В моноблоке расположен точный термостат с режимом обогрева, который при достижении прибором заданной температуры отключит компрессор.

Производителей, выпускающих качественные моноблоки с функцией обогрева, не так много. Наиболее известные среди них:

Выбор кондиционера с функцией обогрева

Независимо от предпочтительной конструкции устройства, при выборе кондиционера для отопления важно учитывать следующие характеристики:

• номинальная потребляемая мощность;
• теплопроизводительность;
• класс энергоэффективности;
• диапазон рабочих температур на тепло;
• наличие функции автоматической разморозки внешнего устройства.

Существуют еще несколько факторов, влияющих на выбор кондиционера для обогрева:

• площадь помещения и высота потолка;
• целевое использование помещения.

Лучше отдать предпочтение инверторным сплит-моделям премиум-класса со встроенным зимним комплектом и увеличенным теплообменником, так как они отличаются пониженным энергопотреблением, повышенной теплопроизводительностью и выгодным коэффициентом полезного действия.