Brzy se ochlazuje, ale stále jste se nerozhodli, jak vytopit svůj domov? Používání klimatizace pro tyto účely je velmi ekonomické a lákavé, ale nechcete riskovat její výkon, že? Pomůžeme Vám zjistit, zda je možné použít klimatizaci pro vytápění v mrazu, proč a v jakých případech může být pro zařízení nebezpečná.
Také vám řekneme, co dělat, aby klimatizaci bylo možné používat déle, při nižších teplotách.Budeme analyzovat, jak je taková aplikace účelná a efektivní. Pro úplnou názornost si všechny důležité body ukážeme na fotografii a schématech a na konci článku najdete informativní videa k tématu.
Proč se split systém zahřívá?
Abyste pochopili, co se může pokazit, když zapnete klimatizaci v chladném počasí, musíte nejprve zjistit, co se stane během normálního provozu topného systému.
Na rozdíl od přenosných ohřívačů jakéhokoli typu, split systém nevyrábí teplo ze spotřebované energie, ale pouze jej dopravuje z ulice do domu nebo naopak v závislosti na režimu. Odebírat teplo na ulici, když je teplota pod nulou - zní to nereálně? To je jen na první pohled.
Hlavní součásti každého split systému jsou kompresor, radiátor s ventilátorem v každé jednotce a freonové potrubí, které je spojuje. Chladicí kapalina je hlavním kouzelníkem této sady: díky jejím fyzikálním vlastnostem je možné se zahřát v chladu a ochladit v horku.
Při práci na vytápění si vnitřní a venkovní jednotky klimatizace vyměňují role. Tok freonu je zpravidla přesměrován přes čtyřcestný ventil
Freonová dráha v klimatizacích používaných v zimě pro vytápění při nízkých teplotách vypadá takto:
- Ochlazené kapalné chladivo je dodáváno z radiátoru vnitřní jednotky.
- Když se dostaneme do venkovní jednotky, ohřeje se a vypaří se, protože bod varu chladiva je -40 nebo -510С a venku je tepleji i v zimě . Po průchodu pouličním radiátorem teplota freonu stoupá, tedy přijímá tepelnou energii.
- Přijatá energie je nízkopotenciální, a proto ji nelze okamžitě přenést do vzduchu v místnosti. Kompresor stlačí plynné chladivo a jeho teplota stoupne na 70 - 900C. V tomto stavu je freon přiváděn do vnitřní jednotky.
- Chladivo procházející radiátorem vnitřní jednotky, vháněným ventilátorem, uvolňuje teplo do vzduchu v místnosti, zatímco se ochlazuje a kondenzuje na kapalinu. Kruh se uzavřel, vše se opakuje od začátku.
Díky tomuto principu fungování jsou split systémy také označovány jako tepelná čerpadla, protože stejným způsobem dopravují, čerpají teplo z ulice do místnosti nebo naopak.
Při odpařování freonu se na trubkách usazuje kondenzát - vlhkost ze vzduchu, která okamžitě zmrzne. Aby se takové nánosy ledu rozpustily a nerušily provoz, většina klimatizací pravidelně přepíná na 5-15 minut do režimu odmrazování.
K provozu potřebuje elektřinu samotné čerpadlo - kompresor a také dva ventilátory. Dohromady spotřebují 3 - 7x méně energie, než systém vyrobí - což znamená, že vytápění klimatizací je 3 - 7x hospodárnější než s elektrickým a plynovým konvektorem, infra kamny nebo jiným topným tělesem.
Jak nebezpečný je mráz pro klimatizaci?
Princip fungování klimatizace je poměrně jednoduchý, ale změna podmínek v jakékoli fázi může vést k vážnému poškození.
Za prvé je nebezpečné spouštět studený kompresor. Olej v něm houstne při nízkých teplotách, a proto jednotka pracuje se zvýšenou zátěží.
Navíc, bez mazání, tření kovových částí tvoří třísky, které ucpávají a vyřazují z provozu systém. Proto i nový kompresor nainstalovaný jako náhrada za poškozený může rychle selhat i při správném provozu.
Za druhé, freon ve venkovním radiátoru se nemusí mít čas odpařit. Aktivita výměny tepla závisí na rozdílu teplot. Proto s mírným plusem na ulici freon, zahřátý na -400С, pohltí spoustu tepelné energie.
Pokud je venku -300С, pak se chladivo nemusí stihnout zahřát ani k bodu varu. Výsledkem je pronikání kapalného freonu do kompresoru a jeho nevyhnutelné selhání v důsledku vodního rázu.
Třetím nebezpečím je kondenzační zmrznutí a námraza.
Pamatujte, že když pracujete na vytápění, dělené bloky systému mění role, takže se na radiátoru, který je venku, tvoří kondenzát
Ledový plášť na venkovní jednotce zabraňuje přenosu tepla a může překážet ventilátoru, což zvyšuje zatížení všech částí systému. K vyřešení tohoto problému je navrženo automatické odmrazování, ale voda tekoucí z vyhřátého radiátoru často okamžitě zamrzne v pánvi. Po dosažení určité tloušťky vrstvy ledu do ní zamrznou lopatky ventilátoru a klimatizace přestane fungovat.
Kondenzace v odpadním potrubí může také zamrznout v místě výstupu na ulici - pokud klimatizace běží na chlazení. V zimě je to nutné v serverovnách nebo ve výše uvedeném režimu odmrazování. Taková ledová zátka brání dalšímu odvádění kondenzátu a ten začne vytékat podél stěny, vyvolává tvorbu plísní ve vnitřní jednotce a může ji vyřadit z činnosti.
Dokonce i chladící práce v zimě mohou způsobit problémy. V tomto případě klimatizace odebírá příliš mnoho chladu z ulice a kondenzát na vnitřní jednotce se změní na námrazu a led. To samozřejmě škodí i zařízení. Kromě toho zůstává aktuální problém studeného startu kompresoru.
Které klimatizace dokážou zahřát?
Při nákupu split systému byste měli v popisu hledat slovo "reverzibilní" : označuje schopnost zařízení měnit směr toku freonu a pracovat pro ohřev.
Funkce topení je ve většině moderních systémů, pouze teplota, při které je povoleno používat, je jiná. Označuje se symbolem slunce nebo slovem Teplo
Po popsaných problémech se může zdát, že funkce topení v klimatizacích je zbytečná a pro zařízení nebezpečná, ale není tomu tak.Split systém, i když vás nezachrání ve velkých mrazech, pomůže vytvořit příjemné mikroklima mimo sezónu, kdy je vypnuté ústřední topení a venku se ochladí, nebo v mírném klimatu.
Spodní teplotní limit, při kterém lze zapnout split systém pro vytápění, závisí na modelu - je uveden v návodu.
V rozložení těchto teplot existují určité vzorce:
- Klimatizace lineárního typu lze obvykle zapnout pouze na -50C, protože kompresor je neustále vypnutý a má čas vychladnout před restartováním.
- Modely s měničem obvykle fungují až do -150C, ale některá specializovaná zařízení jsou účinná až do -20 a dokonce -300 C.
- Rozsah provozních teplot deklarovaný výrobcem je někdy možné rozšířit instalací zimní sady - o tom si povíme podrobněji později.
- Monoblokové klimatizace s funkcí topení nezávisí na venkovní teplotě, ale neliší se ani účinností. V zimě fungují jako běžný konvektor s účinností o něco menší než 1.
- Systémy s chladivem R22 jsou méně účinné a odolné vůči nízkým teplotám než systémy plněné R410A nebo R32.
Za zmínku stojí, že i ty modely, které bez problémů fungují při nízkých teplotách, výrazně snižují účinnost a hospodárnost vytápění, když se venku ochladí.
Freon R22 v klimatizaci nemůžete jen tak nahradit účinnějším a modernějším - jeho pracovní tlak je poloviční a detaily systému nejsou navrženy na více
Vzhledem k omezením provozní teploty a variabilitě výkonu nemůže být klimatizace hlavním topným zařízením pro domácnosti v severních oblastech.
Rozdíly v konstrukci mrazuvzdorných klimatizací
Proč lze jednu klimatizaci zapnout při 30stupňovém mrazu, zatímco ostatní je nežádoucí spouštět již při -50С? Odpověď je jednoduchá: vlastnosti struktury a konfigurace.Náklady na split systém nejsou vždy přímo úměrné jeho možnostem, a proto je užitečné vědět, jaká efektivní konstrukční řešení existují.
Abyste pochopili, zda je možné zapnout konkrétní klimatizaci pro vytápění v zimě, nebo je to pro zařízení nebezpečné, věnujte pozornost těmto detailům.
Za prvé musí být z výroby nainstalována nízkoteplotní sada, aby se zabránilo studenému startu kompresoru a zamrznutí kondenzátu.
Jak jsme již zmínili, v zimě jsou preferovány invertorové modely, protože jejich kompresor se při dosažení nastavené teploty v místnosti nezastaví, ale pouze zpomalí. To znamená, že pokaždé nevychladne a nenaběhne s přetížením a navíc je výhodnější z hlediska spotřeby energie.
Výměník tepla venkovní jednotky lze zvětšit, aby se freon uvnitř měl čas úplně odpařit a absorbovat maximum tepla ze vzduchu před vstupem do kompresoru.
Velká plocha tepelného výměníku umožňuje, aby split systém fungoval efektivně i při malém rozdílu mezi teplotami varu chladiva a venkovního vzduchu
Existují i dvouokruhové výměníky, u kterých se výkon reguluje připojením přídavného cirkulačního okruhu freonů. Venkovní jednotka a tepelný výměník mohou obsahovat přídavné pláště a zásobníky tepla pro využití energie, kterou vydává provozní zařízení.
Vysokokapacitní kompresor stlačuje plyn více a zahřívá jej na vyšší teploty. Scroll kompresory najdeme i v průmyslových modelech, které se nebojí kapalného freonu.
Samotné chladivo může mít různé vlastnosti. Levný a běžný R-22 se odpařuje při -400C, přičemž je schopen absorbovat 233 kJ/kg tepla. Pro srovnání, nejnovější R-32 se odpařuje při -51,70C a pojme teplo až 390 kJ/kg.
To znamená, že za stejných podmínek se druhý ohřeje rychleji a efektivněji ve výměníku tepla a klimatizace nebo split systém bude pracovat s menší energií a vyšší účinností.
Typ oleje pro mazání kompresoru závisí na typu chladiva. R-22 pracuje s minerálním olejem, který si zachovává přijatelnou viskozitu až do -50С, zatímco R410A a R32 pracuje se syntetickými oleji, stabilní až do -70S. Zdálo by se, že rozdíl je malý, ale v kombinaci s dalšími faktory významný.
Mitsubishi Zubadan je nejznámější řada tepelných čerpadel pracujících v zimě při teplotách až -250C. Stojí 3-5krát více než split systémy, které dokážou topit jen při mírných mrazech.
Čím více uvedených vylepšení je v klimatizaci, tím nižší je teplota, ve které je schopna pracovat. U mnoha modelů invertorů však možná ani neznáte maximální povolenou teplotu: elektronická regulace jednoduše nespustí systém, pokud je venku příliš chladno.
Sada zimní klimatizace
V poslední době stále častěji najdete návrhy na vybavení klimatizace zimní sadou. Prodejci tohoto zařízení tvrdí, že jeho instalace udělá z klimatizace účinné topení na celou zimu i v chladném počasí. Je to tak - přijdeme na to.
Zimní sady
Nízkoteplotní sada obvykle obsahuje 3 komponenty: ohřívač jímky, ohřívač klikové skříně kompresoru a regulátor otáček ventilátoru. Někdy je přítomen i teplotní senzor a řídicí deska – samostatné pro každou součást nebo společné pro všechny.
Nahřátí pánve je nutné, aby kondenzát, který vytéká z chladiče, nezamrzl při zapnutém režimu odmrazování.
Ohřívač klikové skříně je drát nebo deska kolem kompresoru, kde se hromadí olej.
Před spuštěním klimatizace je vhodné zapnout vyhřívání kompresoru, aby se olej stihl zahřát.V praxi často dochází k ohřevu buď pouze za provozu, nebo pouze v době odstávky. Pouze druhá možnost zajistí bezpečnost kompresoru, ale je méně rentabilní kvůli zvýšení spotřeby energie.
Díky vyhřívání klikové skříně je možné se vyhnout studenému startu a provozu kompresoru s tukem zahuštěným za studena, což znamená zvýšenou zátěž při rozběhu, opotřebení pohyblivých dílů
Nastavení rychlosti ventilátoru určuje aktivitu výměny tepla mezi freonem a vnějším prostředím: čím silnější proud vzduchu, tím více tepla se přenáší. Při práci na topení to není kritické, protože potřebujete maximální přenos tepla a z výroby jsou nastaveny vysoké otáčky ventilátoru.
Jiná věc je, pokud klimatizace funguje pro chlazení při teplotách pod +14 - +180 povolených výrobcem. Potom může freon vydávat příliš mnoho tepla a vnitřní jednotka začne zamrzat: bude pokryta námrazou a ledem, kondenzát zamrzne.Aby se to nestalo, je ventilátor zpomalený.
Je vhodné nainstalovat zimní sadu
Po instalaci nízkoteplotní sady může mít majitel otázku: je nyní možné vytápět místnost klimatizací při nízkých venkovních teplotách? Odpověď je ano, můžete, nyní je to pro klimatizaci bezpečné. Výjimka - nekvalifikovaná instalace nebo zařízení vlastní výroby.
Pokud ze střechy kape na klimatizaci a tvoří se tak obrovské rampouchy, zimní sada to nezachrání - potřebujete ochranný kšilt
Je to efektivní? Topení klimatizací je ceněno pro svou účinnost: jeho účinnost může dosáhnout 3 - 5 a dokonce 7, v závislosti na modelu. Toho je dosaženo tím, že split systém je jediným ohřívačem, který neprodukuje teplo. Kompresor a ventilátory vyžadují k provozu mnohem méně energie, než je systém schopen přesunout do domácnosti.
Deklarovaná účinnost nebo, jak říkají výrobci, COP, je relevantní při práci na vytápění při +70 na ulici. S chlazením se teplotní rozdíl mezi vzduchem a freonem snižuje, což znamená, že se zhoršuje přenos tepla a účinnost klimatizace klesá.
Při teplotách pod -150Při snížení účinnosti klimatizace na přibližně 1%, to znamená na každý spotřebovaný kilowatt elektřiny pouze 1 kW tepla lze získat. Takové indikátory mají běžné konvektory nebo infrazářiče, které jsou levnější a nezávisí na venkovní teplotě.
Tyto výpočty jsou samozřejmě přibližné, výsledek silně závisí na modelu klimatizace, nízkoteplotní soupravě a dokonce i schématu zapojení té druhé. Faktem ale je, že čím nižší venkovní teplota, tím méně účinné a ekonomické vytápění split systémem.
Vzhledem k tomu, že náklady na dobrou zimní sadu pro zapnutí topení s klimatizací s instalací mohou být 40 - 150 % nákladů na klimatizaci a pomůže efektivně pracovat pouze do -150С, výhodnost nákupu je velmi diskutabilní.
Když se klimatizace používá k chlazení v zimě bez sady pro nízké teploty, na vnitřní jednotce se tvoří námraza a ledová krusta
Jiná věc je, pokud potřebujete v zimě chladit místnost. Například na pokoj s vybavením. Pak spodní hranice přípustných teplot klesne z výrobcem deklarovaných +16 až do silných mrazů a účinnost klimatizace se nesníží.
Instalace a zapojení zimní sady
Jak jsme již zmínili, profesionální instalace nízkoteplotní sady není levná. Ne každý majitel rozděleného systému je připraven zaplatit 5 000 rublů nebo více za možnost zapnout klimatizaci pro vytápění při teplotě 10 - 15 stupňů pod deklarovanou. Pokud na takové výdaje nejste připraveni, možná vás bude zajímat instalace zimní sady sami.
Připomeňme, že aby klimatizace fungovala v zimě, potřebuje vyhřívání jímky, klikové skříně kompresoru a jednotky RDK - regulátoru kondenzačního tlaku, který řídí otáčky ventilátoru. Můžete si koupit hotovou sadu a nainstalovat ji sami.
Pak jste osvobozeni od složitosti výběru a shánění komponentů a ušetříte i peníze za instalaci, ale jistě přijdete o záruku na split systém. Samoinstalace je přirozeně další problém.
Nejekonomičtější varianta je koupit 2 kusy topného kabelu, lépe samoregulační, a připojit si je sami. Regulaci otáček ventilátoru při provozu topení lze zanedbat, proč - řekli jsme výše.
Při výběru nízkoteplotní sady věnujte pozornost klimatizacím, na jakou kapacitu je určena. Existují 2 typy stavebnic, do 12 BTU a pro výkonnější systémy
K ohřevu palety budete potřebovat kus topného kabelu o délce cca 3m. Pokládají ho kolem radiátoru jak zvenku, tak zevnitř, stejně jako kolem celé palety s hadem. Může být připojen jako tovární vytápění k hlavní fázi napájející venkovní jednotku - pak bude kabel vždy topit, když je klimatizace zapojena do zásuvky, i když je nečinná.
Alternativní možnosti - přivést samostatný kabel se zástrčkou do zásuvky a ručně zapnout, připojit k síti přes tepelné relé na ulici nebo přes časovač.
Pro zahřátí oleje v kompresoru jej uchopte za kus topného kabelu ve spodní části. Připojení na elektrikáře se provádí společně s ohřevem palety.
Pokud je RDK zakoupen, musíte pro něj najít volné místo v řídicím prostoru nad kompresorem a upevnit jej samořeznými šrouby. Elektrické připojení je u různých modelů různé a je vždy podrobně popsáno v návodu. Pro správnou funkci je čidlo obsažené v sadě namontováno na střední smyčku chladiče, potřeno teplovodivou pastou a obaleno tepelně izolačním materiálem.
Závěry a užitečné video k tématu
Některé praktické body je obtížné si z textového popisu plně představit, proto doporučujeme vidět a zhodnotit vše na vlastní oči.
Jak nainstalovat zimní sadu můžete vidět na tomto videu:
Co se může stát s klimatizací při provozu bez zimní sady je zobrazeno zde:
Zkušenosti s vytápěním domu pouze klimatizací jsou podrobně popsány zde:
Shrneme-li, řekněme, že většina klimatizací je navržena tak, aby vytápěla místnost pouze mimo sezónu, před zapnutím hlavního topení. Dokonce i modely, které jsou schopny pracovat při -300С, pravděpodobně nebudou schopny poskytnout dostatek tepla v takovém mrazu. Pokud však ve vašem regionu teplota zřídka klesne pod -150С, pak je vytápění split systémem velmi výnosným a úspěšným řešením.
Máte již nainstalovaný split systém? Používáte ho v chladném počasí? Byla nutná nízkoteplotní souprava? Podělte se o své zkušenosti, doplnění a úpravy článku v komentářích.