Може ли да се използва климатик за отопление при студ и как да го подготвите за тази работа?

Скоро студове, а вие още не сте решили с какво да отоплите жилището си? Да използвате климатик за тези цели – много икономично и примамливо, но не искате да рискувате работоспособността му, нали? Ние ще ви помогнем да разберете, можете ли да използвате климатик за отопление при студ, защо и в кои случаи това може да бъде опасно за оборудването.

Също така ще разкажем какво да направите, за да можете да използвате климатика по-дълго при по-ниски температури. Ще разгледаме доколко такова приложение е целесъобразно и ефективно. За пълна яснота ще покажем всички важни моменти на снимки и схеми, а в края на статията ви очакват познавателни видеоклипове по темата.

Защо сплит-системата грее?

За да разберете какво може да се обърка при включване на климатика в студ, за начало трябва да разберете какво се случва при нормална работа на системата на отопление.

За разлика от преносимите нагреватели от всякакъв тип, сплит-системата не произвежда топлина от консумираната енергия, а само я транспортира от улицата в дома или обратно, в зависимост от режима. Да вземате топлина навън, когато температурата там е под нулата – звучи нереално? Това е само на пръв поглед.

Основните съставни части на всяка сплит-система са компресор, радиатор с вентилатор във всеки блок и тръбопровод с фреон, който ги свързва. Хладилният агент – главният фокусник в този комплект: именно благодарение на неговите физически свойства става възможно да се получава топлина на студ и прохлада в жега.

При работа на отопление вътрешният и външният блок на климатика си разменят ролите. По правило потокът на фреона се пренасочва през четирипътен клапан

Пътят на фреона в климатиците, използвани през зимата за отопление при ниски температури, изглежда така:

• От радиатора на вътрешния блок се подава охладен течен хладилен агент.
• Попадайки във външния блок, той се нагрява и се изпарява, тъй като температурата на кипене на хладилния агент е -40 или -51⁰С, а навън дори през зимата е по-топло. След преминаване през външния радиатор температурата на фреона се повишава, тоест той получава топлинна енергия.
• Получената енергия е нископотенциална, поради което не може веднага да бъде предадена на въздуха в помещението. Компресорът свива газообразния хладилен агент и неговата температура се повишава до 70 – 90⁰С. В такова състояние фреонът се подава към вътрешното тяло.
• Преминавайки през радиатора на вътрешното тяло, обдухван от вентилатора, хладилният агент отдава топлина на стайния въздух, а сам се охлажда и кондензира в течност. Кръгът се затваря и всичко се повтаря отначало.

Благодарение на такъв принцип на работа сплит системите все още се отнасят към групата на топлинните помпи, тъй като те по същия начин транспортират, преместват топлина от улицата в помещението или обратно.

При изпарението на фреона, по тръбите се отлага кондензат – влага от въздуха, която моментално замръзва. За да се стопят такива натрупвания от лед и да не пречат на работата, повечето климатици периодично за 5 – 15 мин преминават в режим на размразяване.

За работата, електричество е необходимо на самата помпа – компресора, както и на двата вентилатора. Заедно те потребяват 3 – 7 пъти по-малко енергия, отколкото се произвежда от системата – следователно, отоплението с климатик е 3 – 7 пъти по-икономично, отколкото с електрически и газов конвектор, инфрачервена печка или друг нагревател.

С какво е опасен студът за климатика?

Принципът на работа на климатика е доста прост, но промяната на условията на който и да е от етапите може да доведе до сериозна повреда.

Първо, опасен е стартът на студен компресор. Маслото в него при ниски температури се сгъстява, поради което агрегатът работи с повишено натоварване.

Освен това без смазка от триене на металните части се образуват стружки, които запушват и повреждат системата. Ето защо дори нов компресор, поставен на мястото на счупен, може бързо да се повреди още при правилна експлоатация.

Второ, фреонът във външния радиатор може да не успее да се изпари. Активността на топлообмена зависи от температурната разлика. Затова при малък плюс навън, фреонът, загрявайки се от -40⁰С, ще погълне много топлинна енергия.

Ако навън е -30⁰С, то хладилният агент може да не успее да се загрее дори до температура на кипене. Резултатът – попадане на течен фреон в компресора и неизбежната му повреда вследствие на хидравличен удар.

Третата опасност е замръзването на кондензата и заледяването.

Помнете, при работа на отопление блоковете на сплит системата сменят ролите си, затова кондензатът се образува на този радиатор, който е навън.

Ледената обвивка на външния блок пречи на топлообмена и може да попречи на вентилатора, което увеличава натоварването на всички части на системата. Автоматичното размразяване е предназначено да реши този проблем, но водата, стичаща се от затопления радиатор, често веднага замръзва в поддона. При достигане на определена дебелина на ледения слой в него замръзват лопатките на вентилатора и климатикът губи работоспособност.

Кондензатът в дренажната тръба също може да замръзне на точката на излизане навън – ако климатикът работи на охлаждане. Това през зимата е необходимо в сървърни помещения или в гореспоменатия режим на размразяване. Такава ледена тапа пречи на по-нататъшното отвеждане на кондензата, и той започва да се стича по стената, провокира развитието на плесен във вътрешното тяло, може да го повреди.

Дори работата на охлаждане през зимата може да доведе до проблеми. Климатикът в такъв случай взема отвън твърде много студ, и кондензатът във вътрешното тяло се превръща в скреж и лед. Естествено, това също е пагубно за оборудването. Освен това остава актуален проблемът със студения старт на компресора.

С какви климатици можете да се греете?

При покупка на сплит-система си струва да се потърси в описанието думата «реверсивна»: именно тя показва способността на устройството да променя посоката на потока на фреона и да работи на отопление.

Функцията на отопление е налична в повечето съвременни системи, различава се само температурата, при която е разрешено да се използва. Означава се със символ на слънце или с думата Heat.

След описаните проблеми може да се създаде впечатление, че функцията на отопление в климатиците е безполезна и опасна за устройството, но това не е така. Сплит-системата макар и да не спасява в люти студове, ще помогне да се създаде комфортен микроклимат в междусезония, когато централното отопление е изключено, а навън е захладнало, или в умерен климат.

Долната граница на температурата, при която сплит-системата може да се включи на отопление, зависи от модела – тя е посочена в инструкцията.

Съществуват определени закономерности в разпределението на тези температури:

1. Климатиците с линеен тип управление обикновено могат да се включват само до -5⁰С, тъй като компресорът постоянно се изключва и успява да изстине преди повторното стартиране.
2. Инверторните модели обикновено работят до -15⁰С, но някои специализирани устройства са ефективни до -20 и дори -30⁰С.
3. Разширяването на работния температурен диапазон, заявен от производителя, понякога може да се осъществи чрез инсталиране на зимен комплект – за това ще поговорим по-подробно по-нататък.
4. Моноблоковите климатици с функция на отопление не зависят от температурата навън, но не се отличават и с икономичност. През зимата те работят като обикновен конвектор, с КПД малко по-малък от 1.
5. Системите с хладилен агент R22 са по-малко ефективни и устойчиви на ниски температури, отколкото пълнените с фреон R410A или R32.

Струва си да се отбележи, че дори тези модели, които работят безпроблемно при ниски температури, значително намаляват ефективността и икономичността на отоплението, когато навън захладнее.

Не можете просто да замените фреона R22 в климатика с по-ефективен и модерен – неговото работно налягане е два пъти по-ниско, а частите на системата не са проектирани за по-голямо.

Като се имат предвид ограниченията на работната температура и непостоянството на производителността, климатикът не може да бъде основен отоплителен уред за жилища в северните региони.

Разлики в устройството на устойчиви на студ климатици

Защо един климатик може да се включва при 30-градусен студ, а други не трябва да се пускат вече при -5⁰С? Отговорът е прост: особености на конструкцията и комплектацията. Цената на сплит-системата не винаги е правопропорционална на нейните възможности, затова е полезно да знаете какви съществуват ефективни конструктивни решения.

За да разберете дали конкретният климатик може да се включва през зимата за отопление, или това е опасно за устройството, обърнете внимание на следните детайли.

Първо, нискотемпературният комплект трябва да бъде вграден още от завода, за да се предотврати студен старт на компресора и замръзване на кондензата.

Както вече споменахме, инверторните модели през зимата са за предпочитане, тъй като техният компресор не спира при достигане на зададената температура в стаята, а само намалява оборотите. Това означава, че той няма да изстива всеки път и да стартира с претоварване, освен това това е по-изгодно от гледна точка на потреблението на енергия.

Топлообменникът на външния блок може да бъде увеличен, така че фреонът вътре да успее напълно да се изпари и да поеме максимум топлина от въздуха, преди да попадне в компресора.

Голямата площ на топлообменника позволява на сплит-системата да работи ефективно дори при малка разлика между температурите на кипене на хладилния агент и въздуха навън.

Срещат се също двуконтурни топлообменници, при които производителността се регулира чрез свързване на допълнителен контур на циркулация на фреона. Външният блок и топлообменникът могат да включват допълнителни кожуси и акумулатори на топлина, за използване на енергията, която отделя работещото оборудване.

Компресор с повишена мощност свива газа по-силно, нагрявайки го до по-високи температури. В промишлените модели се срещат също спирални компресори, на които не им е страшно попадането на течен фреон.

Самият хладилен агент може да има различни свойства. Евтиният и разпространен R-22 се изпарява при -40⁰C, като при това е способен да поеме 233 kJ/kg топлина. За сравнение, най-новият R-32 се изпарява при -51,7⁰С, а е способен да задържи до 390 kJ/kg топлина.

Това означава, че при еднакви условия вторият ще се нагрява по-бързо и по-ефективно в топлообменника, а климатикът или сплит-системата ще работи с по-малък разход на енергия и по-висок КПД.

От вида на хладилния агент зависи и видът на маслото, което смазва компресора. R-22 работи с минерално масло, което запазва допустимия вискозитет до -5⁰С, а R410A и R32 – със синтетично, устойчиво до -7⁰С. Изглежда, че разликата е малка, но в съчетание с други фактори тя е значима.

Мицубиси Зубадан – най-известната серия термопомпи, работещи през зимата при температура до -25⁰С. Струват 3 до 5 пъти повече от сплит системи, които могат да отопляват само при леки слани.

Колкото повече от изброените модернизации има в климатика, толкова при по-ниска температура той може да работи. Впрочем, за много инверторни модели дори не е нужно да се знае пределната допустима температура: електронното управление просто няма да стартира системата, ако навън е твърде студено.

Зимен комплект за климатика

В последно време все по-често могат да се срещнат предложения за оборудване на климатик със зимен комплект. Продавачите на това оборудване уверяват, че неговата инсталация ще направи климатика ефективен нагревател за цялата зима, дори и в студ. Така ли е – ще разберем.

Съставни части на комплекта за зимна работа

В нискотемпературния комплект, като правило, влизат 3 компонента: подгряване на поддона, на картера на компресора и регулатор на оборотите на вентилатора. Понякога също присъстват температурен датчик и управляваща платка – отделна за всеки компонент или обща за всички.

Подгряването на поддона е необходимо, за да не замръзва кондензатът, стичащ се от радиатора при включване на режима на размразяване.

Подгряването на картера е проводник или пластинка, опасваща компресора на мястото, където се натрупва маслото.

Подгряването на компресора е желателно да се включи преди стартирането на климатика, за да успее маслото да се затопли. На практика обаче често подгряването се извършва или само по време на работа, или само по време на престой. Безопасността за компресора ще осигури само вторият вариант, но той е по-неизгоден поради увеличаване на енергопотреблението.

Благодарение на подгряването на картера може да се избегне студен старт и работа на компресора при сгъстила се в студа смазка, а оттам – повишено натоварване при стартиране, износване на движещите се части.

Регулирането на скоростта на въртене на вентилатора определя активността на топлообмена между фреона и околната среда: колкото по-силен е въздушният поток, толкова повече топлина се предава. При работа на отопление това не е критично важно, тъй като топлообменът трябва да е максимален, а високата скорост на вентилатора се задава от завода.

Друг е случаят, ако климатикът работи на охлаждане при температура под +14 – +18⁰, позволена от производителя. Тогава фреонът може да отдаде твърде много топлина и вътрешният блок ще започне да замръзва: ще се покрие със скреж и лед, кондензатът ще замръзне. За да не се случва това, вентилаторът се забавя.

Целесъобразна ли е инсталацията на зимния комплект?

След инсталиране на нискотемпературния комплект, собственикът може да има въпрос: възможно ли е вече да се отоплява помещението с климатика при ниски външни температури? Отговорът – да, възможно е, за климатика вече е безопасно. Изключение – неквалифициран монтаж или самоделно оборудване.

Ако от покрива капе върху климатика и поради това се образуват огромни ледени висулки, зимният комплект няма да помогне – необходим е защитен козирка.

Ефективно ли е това? Отоплението с климатик се цени заради неговата икономичност: неговият COP може да достигне 3 – 5 и дори 7, в зависимост от модела. Това се постига, защото сплит системата е единственият отоплител, който не произвежда топлина. За работата на компресора и вентилаторите е необходима много по-малко енергия, отколкото системата може да пренесе в дома.

Заявеният COP, или, както пишат производителите, COP, е актуален при работа на отопление при +7⁰ навън. С захлаждането разликата в температурите между въздуха и фреона намалява, а следователно се влошава топлообменът и ефективността на климатика спада.

При температура под -15⁰C COP на климатика спада приблизително до 1%, тоест за всеки киловат консумирана електроенергия може да се получи само 1 kW топлина. Такива показатели имат и обикновените конвектори или инфрачервените отоплители, които са по-евтини и не зависят от външната температура.

Разбира се, тези изчисления са приблизителни, резултатът силно зависи от модела на климатика, нискотемпературния комплект и дори схемата на свързване на втория. Но фактът е, че колкото по-ниска е външната температура, толкова по-малко ефективно и икономично е отоплението със сплит система.

Като се има предвид, че цената на добър зимен комплект за включване на отоплението с климатик с монтаж може да съставлява 40 – 150% от цената на климатика, а ефективно ще помогне да работи само до -15⁰C, целесъобразността на покупката е доста спорна.

При работа на климатика на охлаждане през зимата без нискотемпературен комплект, на вътрешното тяло се образуват скреж и ледена кора.

Друг е въпросът, ако е необходимо охлаждане на помещението през зимата. Например, за стая с оборудване. Тогава долната граница на допустимите температури спада от заявените от производителя +16 до люти студове, и COP на климатика няма да намалее.

Инсталиране и свързване на зимния комплект

Както вече споменахме, професионалният монтаж на нискотемпературен комплект не е евтино удоволствие. Далеч не всеки собственик на сплит система е готов да плати 50 € и повече за възможността да включи климатика на отопление при температура с 10 – 15 градуса под заявената. Ако Вие не сте готови за подобни разходи, може би ще Ви заинтересува самостоятелният монтаж на зимния комплект.

Напомняме, че за работа през зимата климатикът се нуждае от подгряване на поддона, картера на компресора и блок РДК – регулатор на кондензационното налягане, който управлява скоростта на вентилатора. Можете да си купите готов комплект и да го инсталирате сами.

Тогава се освобождавате от трудностите при избора и търсенето на компоненти, а също така спестявате пари за монтажа, но със сигурност ще загубите гаранцията на сплит системата. Естествено, самостоятелната инсталация е допълнително главоболие.

Най-икономичният вариант е да си купите 2 отреза отоплителен кабел, за предпочитане саморегулиращ се, и сами да ги свържете. Управлението на оборотите на вентилатора при работа на отопление може да се пренебрегне, защо – обяснихме по-горе.

Когато избирате нискотемпературен комплект, обърнете внимание за каква мощност на климатиците е предназначен. Съществуват 2 вида комплекти – до 12 BTU и за по-мощни системи.

За подгряване на поддона ще е необходим отрез отоплителен кабел с дължина около 3 м. Поставя се около радиатора и от външната, и от вътрешната страна, както и по целия поддон на змийка. Може да се свърже като заводско подгряване към основната фаза, захранваща външния блок – тогава кабелът ще грее винаги, докато климатикът е включен в контакта, дори и на празен ход.

Алтернативни варианти – да изведете отделен кабел с щепсел към контакт и да го включвате ръчно, да го свържете към мрежата чрез термореле навън или чрез таймер.

За загряване на маслото в компресора, обхванете го с отрез отоплителен кабел в долната част. Свързването към електричеството се извършва заедно с подгряването на поддона.

Ако е закупен РДК, за него трябва да се намери свободно място в отдела за управление, над компресора, и да се фиксира с самонарезни винтове. Електрическото свързване се различава при различните модели и винаги е описано подробно в инструкцията. За коректна работа сензорът, който е включен в комплекта, се закрепва на средната бримка на радиатора, като се намазва с термопаста и се увива с топлоизолационен материал.

Изводи и полезно видео по темата

Някои практически моменти е трудно да се представят напълно чрез текстово описание, затова предлагаме да видите и оцените всичко със собствените си очи.

Как да инсталирате зимен комплект може да видите в това видео:

Какво може да се случи с климатика при работа без зимен комплект е показано тук:

Опитът от отопление на къща само с климатици е описан подробно тук:

Обобщавайки, ще кажем, че повечето климатици са проектирани за отопление на помещението само в междусезония, до включване на основното отопление. Дори тези модели, които могат да работят при -30⁰С, едва ли ще успеят да осигурят достатъчно топлина в такъв студ. Въпреки това, ако във вашия регион температурата рядко пада под -15⁰С, то отоплението със сплит система е много изгодно и удачно решение.

Имате ли вече инсталирана сплит-система? Използвате ли я при мраз? Наложи ли се инсталиране на нискотемпературен комплект? Споделете опит, допълнения и корекции към статията в коментарите.