Скоро холоду, а ви ще не визначилися, чим обігріти своє житло? Використовувати в цих цілях кондиціонер – дуже економно і заманливо, але ризикувати його працездатністю не хочеться, так адже? Ми допоможемо розібратися, чи можна використати кондиціонер для обігріву при морозі, чому і в яких випадках це може бути небезпечно для обладнання.

Також розповімо, що зробити, щоб кондиціонером можна було користуватися довше, при більш низьких температурах. Розберемо, наскільки таке застосування доцільно та ефективно. Для повної ясності всі важливі моменти покажемо на фото і схемах, а в кінці статті вас чекають пізнавальні відео по темі.

Чому спліт-система гріє?

Щоб зрозуміти, що може піти не так при включенні кондиціонера в мороз, для початку варто розібратися, що відбувається при нормальній роботі системи на обігрів.

На відміну від переносних обігрівачів будь-якого типу, спліт-система не виробляє тепло з спожитої енергії, а лише транспортує його з вулиці в будинок або навпаки, в залежності від режиму. Забирати тепло на вулиці, коли там температура нижче нуля – звучить нереально? Це тільки на перший погляд.

Основні складові будь-спліт-системи – це компресор, по радіатору з вентилятором в кожному блоці і трубопровід з фреоном, що зв’язує їх. Холодоагент – головний фокусник в цьому комплекті: саме завдяки його фізичним властивостям стає можливим отримувати тепло на морозі і прохолоду в спеку.

При роботі на обігрів внутрішній і зовнішній блоки кондиціонера міняються ролями. Як правило, потік фреону перенаправляється через чотирьохходовий клапан

Шлях фреону в кондиціонерах, що використовуються для обігріву взимку при низьких температурах, виглядає так:

• З радіатора внутрішнього блоку подається охолоджений рідкий холодоагент.
• Потрапляючи в зовнішній блок, він нагрівається, випаровується, адже температура кипіння холодоагенту -40 або -510С, а на вулиці навіть взимку тепліше. Після проходу по вуличному радіатора температура фреону підвищується, тобто він отримує теплову енергію.
• Отримана енергія низько-потенційна, а тому не може бути відразу передана повітрю в приміщенні. Компресор стискає газоподібний холодоагент, і його температура піднімається до 70 – 900С. В такому стані фреон подається у внутрішній блок.
• Проходячи через радіатор внутрішнього блоку, що обдувається вентилятором, холодильний агент віддає тепло кімнатному повітрі, а сам охолоджується і конденсується в рідину. Коло замкнулося, все повторюється з початку.

Завдяки таким принципом роботи спліт-системи ще відносять до групи теплових насосів, адже вони точно 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 нарости льоду розтанули і не заважали роботі, більшість кондиціонерів періодично на 5 – 15 хв переходять в режим відтаювання

Для роботи електрика необхідно самому насосу – компресора, а також двом вентиляторам. Разом вони споживають в 3 – 7 разів менше енергії, ніж виробляється системою – значить, опалення кондиціонером в 3 – 7 разів економніше, ніж електричним і газовим конвектором, інфрачервоної грубкою або іншим обігрівачем.

Чим небезпечний мороз для кондиціонера?

Принцип роботи кондиціонера досить простий, але зміна умов на будь-якому з етапів може призвести до серйозної поломки.

По-перше, небезпечний запуск холодного компресора. Масло 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 і виводить з ладу систему. Тому навіть новий компресор, встановлений замість поламаного, може швидко вийти з ладу вже при коректній експлуатації.

По-друге, фреон в 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 холодоагенту може не встигнути прогрітися навіть до температури кипіння. Результат – потрапляння рідкого фреона в компресор і його неминуча поломка внаслідок гідравлічного удару.

Третя небезпека – це замерзання конденсату і обмерзання.

Пам’ятайте, при роботі на обігрів блоки спліт-системи міняються ролями, тому конденсат утворюється на те радіаторі, який на вулиці

Крижаний панцир на зовнішньому блоці перешкоджає теплообміну і може заважати вентилятору, що підвищує навантаження на всі частини системи. Автоматичне розморожування покликана вирішити цю проблему, але вода, що стікає з прогрітого радіатора, часто відразу ж замерзає в піддоні. При досягненні певної товщини шару льоду в нього вмерзают лопаті вентилятора, і кондиціонер втрачає працездатність.

Конденсат в дренажній трубці також може замерзнути в точці виходу на вулицю – якщо кондиціонер працює на охолодження. Таке взимку буває необхідно в серверних або в згаданому вище режим розморожування. Така крижана пробка перешкоджає подальшому відведення конденсату, і він починає сочитися по стіні, провокує розвиток плісняви у внутрішньому блоці, що може вивести його з ладу.

Навіть робота на охолодження взимку може призвести до проблем. Кондиціонер в такому випадку забирає з вулиці забагато холоду, і конденсат на внутрішньому блоці перетворюється на іній і лід. Природно, це також згубно для обладнання. До того ж залишається актуальною проблема холодного запуску компресора.

Якими кондиціонерами можна грітися?

При купівлі 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, при якій дозволено їй користуватися. Позначається символом сонечка або словом Heat

Після описаних проблем може скластися враження, що функція обігріву в кондиціонерах непотрібна і небезпечна для пристрою, але це не так. Спліт-система хоч і не врятує в люті морози, але допоможе створити комфортний мікроклімат в міжсезоння, коли центральне опалення відключене, 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 тільки 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 установки зимового комплекту – про це докладніше поговоримо далі.
• Моноблочні кондиціонери з функцією обігріву не залежать від температури на вулиці, але і не відрізняються економічністю. Взимку вони працюють як звичайний конвектор, з ККД трохи менше 1.
• Системи з холодоагентом R22 менш ефективні і стійкі до низьких температур, ніж заповнені фреоном R410A або R32.

Варто відзначити, що навіть ті моделі, які безперебійно працюють при низьких температурах, значно знижують ефективність та економність обігріву, коли на вулиці похолодає.

Не можна просто замінити фреон R22 в кондиціонері на більш ефективний і сучасний – його робочий тиск вдвічі нижче, і деталі системи не розраховані на більше

Враховуючи обмеження робочої температури і мінливість продуктивності, кондиціонер не може бути основним опалювальним приладом для житла в північних регіонах.

Відмінності в пристрої морозостійких кондиціонерів

Чому ж один кондиціонер можна включати при 30-градусному морозі, а інші небажано запускати вже при -50С? Відповідь проста: особливості будови і комплектації. Вартість спліт-системи не завжди прямо пропорційна її можливостей, а тому корисно знати, які існують ефективні конструктивні рішення.

Щоб зрозуміти, чи можна включати конкретний кондиціонер взимку на обігрів, чи це небезпечно для пристрою, зверніть увагу на такі деталі.

По-перше, низькотемпературний комплект повинен бути вбудований вже з заводу, щоб запобігти холодний старт компресора і замерзання 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 кожен раз остигати і запускатися з перевантаженням, до того ж це вигідніше в плані споживання енергії.

Теплообмінник зовнішнього блоку може бути збільшений, щоб фреон всередині встиг повністю випаруватися і увібрати максимум тепла з повітря до потрапляння в компресор.

Велика площа теплообмінника дозволяє спліт-системі працювати ефективно навіть при невеликій різниці між температурами кипіння холодоагенту і повітря на вулиці

Зустрічаються також двоконтурні апарати, в яких продуктивність регулюється підключенням додаткового контуру циркуляції фреону. Зовнішній блок і теплообмінник можуть включати додаткові кожухи і накопичувачі тепла, для використання енергії, яку виділяє працююче обладнання.

Компресор підвищеної потужності сильніше стискає газ, розігріваючи його до більш високих температур. У промислових моделях зустрічаються також спіральні компресори, яким не страшно попадання рідкого фреону.

Сам холодоагенту може мати різні властивості. Дешевий і поширений R-22 випаровується при -400C, при цьому здатний увібрати тепла 233 кДж/кг. Для порівняння, самий новий R-32 випаровується при -51,70 С, а тепла здатний утримувати до 390 кДж/кг.

Це означає, що при однакових умовах другої буде швидше і ефективніше нагріватися в теплообміннику, а кондиціонер або спліт-система буде працювати з меншими затратами енергії і більш високим ККД.

Від типу охолоджувача залежить і тип масла, мастильного компресор. R-22 працює з мінеральним маслом, зберігає допустиму в’язкість до-50С, а R410A і R32 – з синтетичним, стійкими до -70С. Здавалося б, різниця невелика, але в сукупності з іншими факторами вона значуща.

Mitsubishi Zubadan – сама знаменита серія теплових насосів, що працюють взимку при температурі до 250С. Стоять вони в 3 – 5 разів дорожче спліт-систем, здатних обігрівати лише при незначних морозах

Чим більше з перерахованих модернізацій є в кондиціонері, тим при більш низькій температурі він здатний працювати. Втім, для багатьох інверторних моделей можна навіть не дізнаватися граничну допустиму температуру: електронне управління просто не запустить систему, якщо на вулиці дуже холодно.

Зимовий комплект кондиціонера

Останнім часом все частіше можна зустріти пропозиції по обладнанню кондиціонера зимовим комплектом. Продавці цього обладнання запевняють, що його установка зробить кондиціонер ефективним обігрівачем на всю зиму, навіть у мороз. Чи це Так – будемо розбиратися.

Складові набору для зимової роботи

У низькотемпературний комплект, як правило, входить 3 компонента: підігрів піддону, картера компресора і регулятор оборотів вентилятора. Іноді також присутні 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 відтавання.

Підігрів картера – це провід або пластинка, оперізуючий компресор в тому місці, де скупчується масло.

Підігрів компресора бажано включати раніше запуску кондиціонера, щоб масло встигла прогрітися. На практиці ж часто обігрів відбувається тільки під час роботи, або тільки під час простою. Безпека для компресора забезпечить тільки другий варіант, але він менш вигідний з-за зростання енергоспоживання.

Завдяки підігріву картера можна уникнути холодного старту і роботи компресора при загусла на морозі мастилі, а значить – підвищеного навантаження при запуску, зносу рухомих деталей

Регулювання швидкості обертання вентилятора визначає активність теплообміну між фреоном і зовнішнім середовищем: чим сильніше потік повітря, тим більше тепла передається. При роботі на обігрів це не критично важливо, адже теплообмін потрібен максимальний, а висока швидкість вентилятора встановлюється з заводу.

Інша справа, якщо кондиціонер працює на охолодження при температурі нижче +14 – +180, дозволених виробником. Тоді фреон може віддати занадто багато тепла, і внутрішній блок почне заморожуватися: покриється інеєм і льодом, конденсат замерзне. Щоб цього не відбувалося, вентилятор уповільнюють.

Доцільна установка зимового комплекту

Після встановлення низькотемпературного комплекту у власника може виникнути питання: чи можна тепер кондиціонером обігрівати приміщення при низьких температурах на вулиці? Відповідь – так, можна, для кондиціонера тепер це безпечно. Виняток – некваліфікована установка або самопальним 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, в залежності від моделі. Досягається це тим, що спліт система – єдиний обігрівач, який не виробляє тепло. Для роботи компресора і вентиляторів необхідно набагато менше енергії, ніж здатна перемістити в дім система.

Заявлений ККД, або, як пишуть виробники, СМІТТЯ, актуальний при роботі на обігрів при +70 на вулиці. З похолоданням зменшується різниця температур між повітрям і фреоном, а значить, погіршується теплообмін і падає ефективність кондиціонера.

При температурі нижче -150С ККД кондиціонера знижується приблизно до 1 %, тобто за кожен кіловат спожитої електрики можна отримати лише 1 кВт тепла. Такими показниками володіють і звичайні конвектори або інфрачервоні обігрівачі, які і коштують дешевше, та не залежать від температури на вулиці.

Звичайно, ці розрахунки приблизні, результат сильно залежить від моделі кондиціонера, низькотемпературного комплекту і навіть схеми підключення другого. Але факт в тому, що чим нижче температура на вулиці, тим менш ефективний і економний обігрів спліт-системою.

Враховуючи, що вартість хорошого зимового комплекту для включення обігріву кондиціонером з установкою може скласти 40 – 150% від вартості кондиціонера, а ефективно працювати він допоможе все до -150С, доцільність покупки досить спірна.

При роботі кондиціонера на охолодження взимку без низькотемпературного комплекту, на внутрішньому блоці утворюється іній і крижана кірка

Інша справа, якщо необхідно охолодження приміщення взимку. Наприклад, для кімнати з обладнанням. Тоді і нижня межа допустимих температур опускається від заявлених виробником +16 до лютих морозів, і ККД кондиціонера не знизиться.

Установка і підключення зимового комплекту

Як ми вже згадували, професійна установка низькотемпературного комплекту – задоволення не з дешевих. Далеко не кожен власник спліт-системи готовий викласти 5000 рублів і більш за можливість включати кондиціонер на обігрів при температурі на 10 – 15 градусів нижче заявленої. Якщо ви не готові до таких витрат, можливо, вас зацікавить самостійна установка зимового комплекту.

Нагадаємо, для роботи взимку кондиціонеру необхідний підігрів піддону, картера компресора і блок РДК – регулятор тиску конденсації, керуючий швидкістю вентилятора. Можна придбати готовий комплект і самому встановити його.

Тоді ви звільняєтесь від складнощів вибору і пошуку комплектуючих, а також заощадите гроші за монтаж, але напевно втратите гарантії на спліт-систему. Природно, самостійна установка – це додаткові клопоти.

Найбільш економний варіант – купити 2 відрізка кабелю, що гріє, краще саморегульованого, 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 і для більш потужних систем

Для підігріву піддону потрібно відрізок гріючого кабелю довжиною близько 3м. Укладають його навколо радіатора і з зовнішньої, і з внутрішньої сторони, а також по всьому піддону змійкою. Можна підключати як заводський підігрів, до основної фази, що живить зовнішній блок – тоді кабель буде гріти завжди, поки кондиціонер включений в розетку, навіть при просте.

Альтернативні варіанти – вивести окремий кабель з вилкою до розетки і включати вручну, підключити до мережі через термореле на вулиці або через таймер.

Для прогріву олії в компресорі, обхопіть його відрізком кабелю, що гріє в нижній частині. Підключення до електрики проводять разом з підігрівом піддону.

Якщо придбаний РДК, для нього необхідно знайти вільне місце у відсіку управління, над компресором, і зафіксувати його саморізами. Підключення електрики відрізняється для різних моделей і завжди детально описано в інструкції. Для коректної роботи датчик, що йде в комплекті, кріплять на середню петлю радіатора, промазавши термопастою, і обмотують теплоізоляційним матеріалом.

Висновки і корисне відео по темі

Деякі практичні моменти складно повністю уявити текстового опису, тому пропонуємо побачити і оцінити все своїми очима.

Як встановити зимовий комплект можна подивитися на цьому відео:

Що може трапитися з кондиціонером при роботі без зимового комплекту показано тут:

Досвід опалення будинку тільки 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 – вельми вигідну і вдале рішення.